2) создании симметричного поля пучка
3) уменьшении размера полутени пучка
4) создании однородного распределения интенсивности пучка по полю (+)
Выравнивающий фильтр в медицинском линейном ускорителе предназначен прежде всего для формирования однородного распределения интенсивности фотонного пучка по облучаемому полю. Тормозное излучение, возникающее при взаимодействии электронов с мишенью, имеет выраженную направленность вперёд, поэтому без дополнительной коррекции интенсивность максимальна на центральной оси и снижается к периферии. Фильтр имеет клиновидно-коническую форму и сильнее ослабляет центральную часть пучка, чем периферические зоны, в результате чего профиль дозы становится более равномерным.
Однородность оценивают по дозовому профилю в заданной плоскости и глубине, обычно в условиях референсной дозиметрии; одним из показателей является величина flatness, характеризующая отклонение дозы в пределах полезного поля. Выравнивающий фильтр также способствует улучшению симметрии пучка, однако симметрия является вторичным результатом коррекции и не отражает его основное назначение. Слой половинного ослабления определяют отдельными измерениями для характеристики качества и проникающей способности излучения, а размер полутени в основном зависит от геометрии источника, коллиматоров и рассеяния.
| Параметр или элемент | Механизм | Практическое значение |
|---|---|---|
| Центральная часть выравнивающего фильтра | Имеет большую толщину и сильнее ослабляет интенсивный осевой участок пучка | Снижает центральный пик дозового профиля |
| Периферическая часть фильтра | Имеет меньшую толщину и пропускает относительно больше излучения | Компенсирует падение интенсивности к краям поля |
| Однородность поля (flatness) | Оценивается по разнице максимальной и минимальной дозы в пределах заданной области поля | Основной критерий эффективности выравнивающего фильтра |
| Симметрия пучка | Сравнивается доза в симметричных относительно центральной оси точках | Может улучшаться фильтром, но не является его основной функцией |
| Слой половинного ослабления | Определяется по толщине материала, уменьшающей интенсивность излучения вдвое | Характеризует качество пучка, но не измеряется фильтром постоянно |
| Полутень поля | Формируется геометрическим и физическим рассеянием в области границы поля | Её размер не является основной мишенью действия выравнивающего фильтра |
| Режим без выравнивающего фильтра (FFF) | Центральная интенсивность сохраняется повышенной, профиль остаётся неплоским | Обеспечивает высокую мощность дозы, но требует специальной планирующей и дозиметрической коррекции |
Равномерное поле необходимо для предсказуемого распределения поглощённой дозы в объёме мишени и снижения риска недооблучения периферических участков. Конструкция фильтра зависит от энергии пучка, размера поля и требований к плоскостности дозового профиля. В современных ускорителях при объёмно-модулированной или стереотаксической радиотерапии могут использоваться как фильтрованные, так и FFF-пучки. Выбор режима определяется требуемой мощностью дозы, формой мишени и возможностями системы планирования лечения.