2) рентгеновское 100 кВ
3) рентгеновское 200 кВ (+)
4) 60Co
Эталонным излучением для определения относительной биологической эффективности (ОБЭ, RBE) в классической радиобиологии считают рентгеновское излучение с напряжением около 200 кВ. ОБЭ рассчитывают как отношение дозы эталонного излучения к дозе исследуемого излучения, вызывающим одинаковый биологический эффект: одинаковую выживаемость клеток, степень повреждения ДНК или выраженность тканевой реакции. Таким образом, выбранный вариант соответствует стандартизированному низко-LET-фотонному излучению.
Рентгеновские фотоны с энергией, формируемой при напряжении 200 кВ, действуют преимущественно через вторичные электроны и характеризуются относительно низкой линейной передачей энергии (LET). Фиксация определённого качества пучка необходима, поскольку ОБЭ зависит от спектра и энергии излучения, дозы, мощности дозы, типа клеток, содержания кислорода и выбранной биологической конечной точки. Рентгеновское излучение 100 кВ имеет иной энергетический спектр и глубинное распределение дозы, поэтому не используется в данной классической системе отсчёта.
Нейтронное излучение и альфа-частицы создают плотную ионизацию за счёт вторичных заряженных частиц и обладают повышенной, но зависящей от условий облучения ОБЭ. Излучение 60Co также является низко-LET-фотонным и широко применяется как практический источник для калибровки и дозиметрии, однако в рассматриваемой формулировке эталоном служит именно рентгеновское излучение 200 кВ. Поэтому сравнение биологического действия других видов излучения проводят с дозой 200-кВ рентгеновского пучка, вызывающей тот же эффект.
| Вид излучения | Радиобиологическая характеристика | Роль при оценке ОБЭ |
|---|---|---|
| Рентгеновское, 200 кВ | Низко-LET-фотонное излучение со стандартизированным качеством пучка | Эталонная система отсчёта в классической радиобиологии |
| Рентгеновское, 100 кВ | Более мягкий энергетический спектр, отличающиеся поверхностная и глубинная дозы | Не является эталоном в данной методике |
| 60Co | Гамма-фотоны энергией 1,17 и 1,33 МэВ; низкая LET | Применяется как практический источник в дозиметрии, но не является ответом в данной классической классификации |
| Быстрые нейтроны | Высокая биологическая эффективность вследствие действия вторичных протонов и ядер отдачи | Исследуемое излучение; ОБЭ обычно выше единицы и зависит от дозы и конечной точки |
| Протоны | Низкая LET на плато дозы и повышение плотности ионизации в области пика Брэгга | ОБЭ может изменяться по глубине, особенно в дистальной части пучка |
| Альфа-частицы | Высокая LET, плотные кластеры повреждений ДНК и выраженный летальный эффект | Высокоэффективное исследуемое излучение с обычно повышенной ОБЭ |
ОБЭ является безразмерным показателем и не совпадает с поглощённой дозой в греях. Её значение корректно только при указании одинакового биологического эффекта и условий сравнения. В клинической радиотерапии биологические поправки особенно важны при использовании протонов, тяжёлых ионов и нейтронов. Эталонное 200-кВ рентгеновское излучение обеспечивает единый базовый уровень для такого сопоставления.