2) будет распределяться равномерно по поверхности
3) будет уменьшаться
4) будет увеличиваться (+)
При увеличении косости падения фотонного пучка на поверхность фантома или тела поверхностная доза возрастает. В нормальных условиях на входной поверхности мегавольтного пучка электронное равновесие отсутствует: часть вторичных электронов, образующихся в тканях, покидает поверхность, поэтому максимальная доза формируется на некоторой глубине — в области дозового нарастания. При косом падении это равновесие частично восстанавливается уже вблизи поверхности.
Основной механизм связан с увеличением вклада вторичных электронов, возникающих в воздухе, элементах коллиматора, модификаторах пучка и поверхностных слоях тканей. При наклонном прохождении их траектории чаще пересекают поверхность и отдают энергию в тонком поверхностном слое; кроме того, увеличивается эффективная длина пути фотонов в тканях на единицу глубины, измеренной по нормали к поверхности. В результате дозовый градиент в области нарастания изменяется, а поверхностная доза становится выше, чем при перпендикулярном падении.
Выраженность эффекта зависит от энергии и типа излучения, размера поля, расстояния до поверхности, наличия электронного загрязнения и использования болюса или других модификаторов. Поэтому при косых полях особенно важно учитывать дозу в коже и подкожных тканях: она может существенно отличаться от значения, рассчитанного только по глубинной дозовой характеристике для нормального падения.
| Фактор или признак | При близком к нормальному падении | При увеличении косости падения | Радиотерапевтическое значение |
|---|---|---|---|
| Электронное равновесие у поверхности | Выраженно нарушено в области входа | Частично восстанавливается ближе к поверхности | Увеличивается поглощённая доза в коже |
| Вклад вторичных электронов | Большая часть электронов формируется и поглощается глубже | Возрастает вклад электронов из воздуха, коллиматора и поверхностных тканей | Повышается поверхностная и субповерхностная доза |
| Положение области дозового максимума | Определяется энергией пучка и находится на глубине дозового нарастания | Дозовое нарастание обычно сокращается по нормали к поверхности | Защитный эффект мегавольтного пучка для кожи уменьшается |
| Размер поля | Влияние рассеяния ограничено геометрией поля | При больших полях возрастает электронное загрязнение и рассеяние | Поверхностная доза может дополнительно увеличиваться |
| Энергия фотонного пучка | Высокие энергии обычно обеспечивают более выраженное дозовое нарастание | Косость падения всё равно повышает входную дозу, хотя величина эффекта различается | Необходим контроль параметров конкретной установки и плана лечения |
| Болюс | Перемещает область максимальной дозы к поверхности | Может суммироваться с эффектом косого падения | Применяется намеренно для усиления дозы в коже, но повышает риск кожной реакции |
| Клиническая оценка | Поверхностная доза может быть ниже глубинной дозы | Поверхностная доза возрастает и становится более значимой | Требуется проверка кожной дозы при косых полях, особенно рядом с критическими поверхностными структурами |
Таким образом, увеличение угла косого падения приводит к росту дозы в поверхностных слоях вследствие геометрических изменений переноса энергии и усиления электронного загрязнения. Этот эффект следует учитывать при облучении поверхностно расположенных опухолей, лимфатических коллекторов и областей с повышенной радиочувствительностью кожи. Для защиты кожи используют соответствующую энергию фотонов, оптимизацию углов пучков и, при необходимости, исключение болюса. При намеренном повышении поверхностной дозы болюс применяют как средство смещения максимума дозы к коже.