2) лазерное излучение (+)
3) электронное излучение
4) рентгеновское излучение
Лазерное излучение не применяется как терапевтический пучок при дистанционной лучевой терапии, поскольку относится к неионизирующему электромагнитному излучению оптического диапазона. Энергии его фотонов недостаточно для ионизации атомов и образования повреждений ДНК, необходимых для радиобиологического уничтожения опухолевых клеток. Основной эффект лазера связан с поглощением света тканями и развитием фототермических, фотохимических или фотомеханических реакций, а не с формированием терапевтической поглощённой дозы ионизирующего излучения.
Для дистанционного облучения используют ионизирующие пучки, генерируемые источником, расположенным вне тела пациента. К ним относятся рентгеновские фотоны медицинского линейного ускорителя, гамма-излучение радионуклидных установок, прежде всего с кобальтом-60, а также электронные пучки; в специализированных центрах применяются протоны и более тяжёлые заряженные частицы. Ионизирующее излучение вызывает прямые повреждения молекулы ДНК и непрямые повреждения через радиолиз воды с образованием свободных радикалов, что приводит к репродуктивной гибели опухолевых клеток.
Лазерные системы при проведении лучевой терапии имеют вспомогательное назначение: они используются для укладки пациента, совмещения кожных меток с координатами процедурного кабинета и контроля положения относительно изоцентра установки. Такие лазеры повышают геометрическую воспроизводимость лечения, но не участвуют в доставке предписанной дозы к планируемому объёму мишени. В частности, фиксированные или подвижные лазерные указатели входят в оснащение компьютерных томографов-симуляторов и процедурных помещений.
| Вид излучения | Физическая природа | Типичный источник | Применение в дистанционной лучевой терапии |
|---|---|---|---|
| Рентгеновское | Ионизирующие фотоны | Медицинский линейный ускоритель, рентгенотерапевтическая установка | Основной вид излучения для лечения глубоко расположенных опухолей; используется в 3D-конформной терапии, IMRT, VMAT и стереотаксических методиках |
| Гамма-излучение | Ионизирующие фотоны, испускаемые при радиоактивном распаде | Радионуклидные установки, преимущественно с источником кобальта-60 | Применяется в телегамматерапии и отдельных системах стереотаксического облучения |
| Электронное | Поток заряженных частиц | Медицинский линейный ускоритель | Используется преимущественно при поверхностно расположенных опухолях благодаря ограниченной глубине пробега и быстрому снижению дозы за пределами мишени |
| Протонное | Поток тяжёлых заряженных частиц | Циклотрон или синхротрон | Позволяет концентрировать дозу в области пика Брэгга и уменьшать интегральное облучение здоровых тканей |
| Ионы углерода | Поток тяжёлых заряженных частиц с высокой линейной передачей энергии | Специализированный ускорительный комплекс | Применяются в отдельных центрах для радиорезистентных опухолей; характеризуются высокой относительной биологической эффективностью |
| Лазерное | Неионизирующие когерентные фотоны оптического диапазона | Лазерный диод или газовый лазер | Не используется для дистанционного подведения радиотерапевтической дозы; служит для позиционирования, разметки и контроля геометрии укладки |
Ключевым критерием выбора излучения для дистанционной лучевой терапии является способность создавать контролируемое распределение поглощённой дозы в опухолевой мишени при допустимой нагрузке на органы риска. Фотоны подходят для глубоких мишеней, тогда как электроны преимущественно применяются при поверхностных процессах. Заряженные тяжёлые частицы обеспечивают более выраженное пространственное сосредоточение дозы, но требуют сложной ускорительной инфраструктуры. Лазерное излучение не соответствует радиобиологическим и дозиметрическим требованиям лечебного облучения и выполняет только навигационно-позиционирующую функцию.