2) смещается в сторону больших глубин (+)
3) до 3 МэВ смещается в сторону меньших глубин, после 3 МэВ — в сторону больших глубин
4) не смещается
Для мегавольтных фотонных пучков dmax — это глубина, на которой поглощённая доза достигает максимального значения. В области от поверхности до этой точки формируется дозовый набор (build-up region): первичные фотоны создают вторичные электроны, однако электронное равновесие ещё не установлено. Поэтому поверхностная доза ниже максимальной, а затем по мере накопления электронов возрастает.
При увеличении энергии фотонного излучения вторичные электроны получают большую энергию и проходят более длинный путь в веществе. Кроме того, их вылет становится преимущественно направленным вперёд, вследствие чего максимум энерговыделения формируется на большей глубине. После достижения dmax доза постепенно снижается из-за ослабления фотонного пучка, геометрического расхождения и уменьшения вклада рассеянного излучения. Именно поэтому с ростом энергии положение максимума смещается в сторону больших глубин.
Глубина максимума является важной характеристикой качества пучка и используется при дозиметрии, выборе энергии для облучения и оценке эффекта сохранения кожи. Для фотонных пучков её определяют в стандартных условиях, обычно в водном фантоме, при заданном размере поля и расстоянии источник–поверхность. Приведённые значения являются ориентировочными, поскольку зависят от конструкции ускорителя, фильтрации, размера поля и геометрии облучения.
| Тип и энергия фотонного пучка | Ориентировочная глубина dmax | Особенности дозового распределения | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Поверхностное и низкоэнергетическое рентгеновское излучение | Около поверхности | Короткий пробег вторичных электронов; выраженного глубокого build-up практически нет | Высокая поверхностная доза, применение преимущественно для поверхностных очагов |
| Гамма-излучение 60Co | Примерно 0,5 см в воде | Ограниченная энергия вторичных электронов и относительно неглубокий дозовый максимум | Меньший эффект щажения кожи по сравнению с современными мегавольтными ускорителями |
| Фотонный пучок 4–6 МВ | Около 1,0–1,5 см | Начинает отчётливо проявляться область build-up | Подходит для лечения очагов малой и средней глубины с умеренным снижением поверхностной дозы |
| Фотонный пучок 8–10 МВ | Около 2–2,5 см | Более длинный пробег вторичных электронов, максимум смещается глубже | Используется при облучении более глубоко расположенных мишеней |
| Фотонный пучок 15–18 МВ | Примерно 2,5–3,5 см | Выраженная направленность вторичных электронов и более глубокая область накопления дозы | Позволяет уменьшить дозу на коже, но требует контроля дозы за мишенью и риска выхода излучения |
| Размер поля и боковое рассеяние | Может изменять положение максимума | При увеличении поля возрастает вклад рассеянных фотонов и электронов | Сравнение dmax корректно только при одинаковых условиях дозиметрии |
| Электронные пучки | Определяется энергией электронов и обычно располагается близко к поверхности | Имеют иной механизм формирования дозы: быстрый спад после ограниченного пробега электронов | Применяются преимущественно для поверхностных и неглубоких мишеней; закономерность не следует напрямую переносить на фотоны |
Следовательно, смещение dmax в глубину отражает увеличение пробега вторичных электронов при повышении энергии фотонов. Это физическое явление лежит в основе кожесберегающего эффекта мегавольтной лучевой терапии. При планировании лечения энергию пучка выбирают с учётом глубины мишени, а не только максимального проникновения излучения. Обязательна проверка глубинно-дозовых характеристик конкретного ускорителя в стандартных условиях.