2) конечным размером источника излучения, который для 60Сo составляет примерно 1-2 см в диаметре
3) сочетанием геометрической полутени и полутени обусловленной пропусканием излучения через края коллиматора и диафрагмы (+)
4) пропусканием излучения через края коллиматоров и диафрагм, установленных в головке аппаратов на пути пучка
Физическая полутень фотонного пучка
Физическая полутень представляет собой область у границы радиационного поля, в которой доза быстро изменяется от высокой до низкой. Она формируется не одной причиной, а суммарным действием геометрической полутени и полутени, связанной с частичным прохождением фотонов через края коллиматоров и диафрагм. Поэтому правильным является положение, учитывающее оба механизма.
Геометрическая полутень возникает из-за конечных размеров фокуса или радиоактивного источника: разные точки источника формируют слегка смещённые границы поля. Для аппаратов с источником 60Co, имеющим диаметр примерно 1–2 см, этот вклад особенно значим. Его величина также зависит от геометрии установки, расстояния от источника до коллиматора, расстояния до поверхности или глубины измерения; с увеличением расстояния от ограничивающего устройства до точки измерения полутень обычно расширяется.
Дополнительный вклад создаёт передача фотонов через частично экранирующие участки краёв коллиматоров и диафрагм. В результате граница поля не является абсолютно резкой даже при малом размере источника. В дозиметрии ширину полутени часто характеризуют расстоянием между уровнями 80% и 20% дозы относительно центральной оси пучка; этот показатель важен для оценки качества формирования поля и точности облучения прилежащих органов.
| Компонент или фактор | Механизм | Дозиметрическое проявление | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Геометрическая полутень | Накладывание проекций границы поля от различных точек конечного источника | Плавное изменение дозы вблизи края поля | Особенно выражена у источников 60Co с заметным физическим размером |
| Полутень передачи | Частичное прохождение фотонов через края коллиматора или диафрагмы | Сохранение ненулевой дозы за пределами номинальной границы поля | Зависит от материала, толщины, формы и конструкции ограничивающего устройства |
| Размер источника | Чем больше эффективный диаметр источника, тем сильнее угловое расхождение пучка | Увеличение ширины геометрической полутени | У линейных ускорителей обычно меньше, чем у аппаратов с источником 60Co |
| Расстояние до точки измерения | Расширение проекции источника при удалении от коллиматора | Изменение ширины полутени на поверхности и по глубине | Учитывается при выборе условий дозиметрии и расчёте дозы в планирующей системе |
| Размер поля | Влияет на рассеяние и положение границы поля, но не является самостоятельной первопричиной полутени | Может изменять профиль дозы в краевой зоне | Не объясняет физическую полутень без учёта источника и коллимации |
| Ширина полутени 80–20% | Расстояние между точками профиля, соответствующими 80% и 20% дозы | Количественная характеристика резкости края поля | Используется при приёмо-сдаточных испытаниях и регулярном контроле качества |
| Клиническое влияние | Доза снижается постепенно, а не скачкообразно, вблизи границы поля | Изменение охвата мишени и дозы в соседних тканях | Учитывается при планировании полей, стыковке пучков и защите критических органов |
Таким образом, передача излучения через края коллиматора является только одним из компонентов физической полутени. Для её полной характеристики необходимо учитывать также конечный размер источника и геометрию формирования пучка. Полутень не следует путать с дозой вне поля, которая дополнительно зависит от рассеяния в головке аппарата, пациенте и конструктивных элементах. Контроль профилей пучка позволяет своевременно выявлять изменения коллимации и обеспечивать требуемую точность радиотерапии.