Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).
В работе анализируются особенности пространственных и энергетических распределений фотонов по глубине, по радиусу и по энергии для малых полей, создаваемых в воде узкими пучками
тормозного излучения медицинских ускорителей электронов и мононаправленными моноэнергетическими пучками фотонов высокой энергии. В частности, обсуждаются соотношения между
пространственными зависимостями поглощённой дозы, полной кермы и ионизационной кермы.
С помощью численного моделирования определены особенности спектров фотонов в малых
полях на глубине 10 см в водном фантоме для пучков тормозного излучения с максимальной
энергией 10, 15, 18 и 20 МэВ применительно к конструкции головок ускорителей компании
Varian. Показано, что в отличие от широких полей энергетическое распределение фотонов в этих
полях практически не изменяется в пределах центральной области поля и сильно смягчается
при выходе из этой области. При уменьшении размеров малых полей от 4,0x4,0 до 0,5x0,5 см наблюдается некоторое ужесточение спектров в центральной области (средняя энергия возрастает
на 2–4%) и существенно более значительное вне данной области. В работе определены также
значения клинических размеров малых полей, создаваемых пучками разных энергий аппаратов
компании Varian в водном фантоме на глубине 10 см в зависимости от настроек коллимационной
системы.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и СИТМА в рамках научного проекта № 18-52-34008.
Ключевые слова: дстанционная лучевая терапия, тормозное излучение, малые поля, пространственное и энергетическое распределение фотонов
The paper analyzes the features of the spatial and energy distributions of photons in depth, in radius
and in energy for small fields created in water by narrow beams of high-energy bremsstrahlung radiation from medical accelerators and mono-directional, monoenergetic beams of photons. In particular,
the relationship between the spatial dependences of the absorbed dose, total kerma, and ionization
kerma is discussed. Using numerical simulation, the features of photon spectra in small fields at a
depth of 10 cm in a water phantom for bremsstrahlung beams with maximum energies of 10, 15, 18
and 20 MeV were determined as applied to the design of Varian accelerator heads. It is shown that, in
contrast to wide fields, the energy distribution of photons in these fields practically does not change
within the central region of the field and strongly softens when leaving this region. With a decrease in
the size of small fields from 4.0x4.0 to 0.5x0.5 cm, a certain hardening of the spectra is observed in the
central region (the average energy increases by 2–4%) and is much more significant outside this region.
The work also determined the values of the clinical dimensions of small fields generated by high-energy
beams of Varian accelerators of different energies in a water phantom at a depth of 10 cm, depending on
the settings of the collimation system.
This work was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research and
SITMA within the framework of scientific project No. 18-52-34008.
Key words: distant radiation therapy, bremsstrahlung, small fields, spatial and energy distribution of photons
DOI: 10.52775/1810-200X-2021-92-4-13-23