2) уменьшается с глубиной
3) увеличивается с глубиной (+)
4) не изменяется от глубины
Для моноэнергетического пучка протонов характерно дозовое распределение с нарастанием поглощённой дозы по мере приближения к конечной глубине пробега. В поверхностных и средних слоях формируется относительно низкий входной плато-участок, затем возникает резкий подъём дозы — пик Брэгга, соответствующий области остановки основной части протонов. Поэтому отмеченный вариант верен в контексте увеличения дозы от входа в ткани до пика.
Механизм связан с ростом удельных ионизационных потерь при замедлении протонов. Согласно зависимости тормозной способности от энергии частиц, по мере снижения скорости протон за единицу пути передаёт среде всё больше энергии, что приводит к увеличению линейной передачи энергии и локального энерговыделения. После прохождения пика доза быстро уменьшается, поскольку основной поток протонов прекращает движение; выраженного выходного плато, характерного для фотонного излучения, обычно нет.
Таким образом, кривая глубинного дозового распределения протонов не является гармонической и не остаётся постоянной. Формулировка об увеличении дозы относится к нарастанию от поверхности до области пика Брэгга; после максимума следует крутой дистальный спад. Конечная глубина пика определяется начальной энергией протонов и является основой точного подведения дозы к мишени.
| Участок глубинной дозовой кривой | Характер дозы | Физический механизм | Клиническое значение |
|---|---|---|---|
| Входная область | Относительно низкая доза, слабое изменение с глубиной | Высокая скорость протонов и сравнительно небольшие ионизационные потери | Снижение облучения поверхностных тканей по сравнению с фотонным пучком |
| Средняя часть пробега | Постепенное увеличение дозы | Замедление частиц сопровождается ростом тормозной способности вещества | Доза продолжает накапливаться по направлению к мишени |
| Предпиковая зона | Выраженное нарастание дозы | Увеличение плотности ионизации и линейной передачи энергии | Переход к области максимального энерговыделения |
| Пик Брэгга | Максимальная поглощённая доза | Практически полная потеря кинетической энергии протонов на конечном участке пробега | Концентрация дозы в заданной глубине опухоли |
| Дистальный край пика | Резкое падение дозы | Окончание пробега основной части протонов | Минимизация дозы за пределами мишени при точном расчёте пробега |
| Расширенный пик Брэгга в терапии | Равномерная доза в заданном диапазоне глубин | Суперпозиция пиков протонов разных энергий | Покрытие опухоли по толщине, а не только в одной глубинной плоскости |
В клинической протонной терапии одновершинное распределение обычно модифицируют до расширенного пика Брэгга, чтобы охватить весь объём мишени. Расчёт глубины пробега выполняют по данным планирующей КТ с учётом относительной тормозной способности тканей и неопределённостей позиционирования. Особое значение имеет дистальный край пика, поскольку небольшая ошибка в пробеге может привести к недооблучению опухоли или повышению дозы в соседнем органе риска. Увеличение дозы с глубиной до пика является ключевым физическим преимуществом протонного излучения для распределения дозы по глубине.