2) оба имеют одинаковое отношение площади к периметру (+)
3) оба поля имеют один и тот же изоцентр
4) прямоугольное поле в два раза больше квадратного поля
В дозиметрии эквивалентным квадратным полем называют квадрат, который по влиянию геометрии на дозу соответствует прямоугольному полю. Основным критерием является одинаковое отношение площади поля к его периметру: при таком соотношении приближённо воспроизводятся условия бокового рассеяния и вклад рассеянного излучения в фантоме. Поэтому правильным является вариант, указывающий на равенство отношения площади к периметру.
Для прямоугольного поля со сторонами a и b площадь равна ab, а периметр — 2(a+b). Сторона эквивалентного квадрата рассчитывается по формуле Стирлинга: s = 2ab/(a+b). Например, для поля 10×20 см эквивалентная сторона составляет около 13,3 см. Такой параметр используют при оценке полевого фактора, дозы рассеяния, процентной глубинной дозы и выборе табличных дозиметрических данных.
Совпадение изоцентра или различие площади сами по себе не определяют эквивалентность полей. Понятие эквивалентного квадрата является приближённым и наиболее применимо для стандартных прямоугольных полей при близких условиях облучения; для малых, асимметричных, нерегулярных и сформированных многолепестковым коллиматором полей требуются более точные методы расчёта и измерения.
| Параметр | Квадратное поле | Прямоугольное поле | Значение для дозиметрии |
|---|---|---|---|
| Площадь | s² | ab | Определяет общий объём области, в которой формируется рассеянное излучение |
| Периметр | 4s | 2(a+b) | Характеризует влияние границ поля на боковое рассеяние |
| Критерий эквивалентности | A/P для обоих полей имеет одинаковое значение | Именно этот критерий лежит в основе определения эквивалентного квадрата | |
| Расчёт стороны эквивалентного квадрата | s = 2ab/(a+b) для прямоугольника | Позволяет заменить прямоугольное поле квадратным при использовании дозиметрических таблиц | |
| Изоцентр | Может совпадать с изоцентром прямоугольного поля | Может иметь тот же или другой изоцентр | Совпадение изоцентров не является критерием эквивалентности размеров поля |
| Расчётный эффект | При одинаковом отношении площади к периметру ожидается сходное влияние рассеяния | Используется для приближённой оценки выходного фактора и дозы на глубине | |
| Ограничения метода | Точность снижается для малых, нерегулярных и сильно вытянутых полей | В таких случаях необходимы измерения, алгоритмы моделирования или специализированные поправочные коэффициенты | |
Эквивалентный квадрат не означает равенства площадей или геометрического совпадения полей. Это дозиметрическая замена, основанная на сходстве условий рассеяния. В клинической практике показатель помогает переносить данные, полученные для квадратных полей, на прямоугольные конфигурации. При сложной форме поля его следует рассматривать только как предварительную оценку, а не как замену полноценной верификации дозового распределения.