من بين المعلمات التي تؤثر على توزيع متساوي الشعاع أحادي الحزمة جودة الشعاع، حجم ومساحة المصدر، مرشحات التسطيح والتوازن، مرشحات التسطيح وحجم الحقل.
ما هي عوامل ISODOSE التي تؤثر على توزع الإشعاع
جودة الشعاع
يعتمد توزيع جرعة عمق المحور المركزي على طاقة الحزمة، ونتيجة لذلك، يزداد عمق منحنى _isodose) مع جودة الحزمة، كما تؤثر طاقة الحزمة أيضًا على شكل منحنى (isodose) بالقرب من حدود المجال، حيث يؤدي التبعثر الجانبي الأكبر المرتبط بحزم منخفضة الطاقة (على سبيل المثال، الجهد الكهربي) إلى ظهور منحنيات متساوية الشكل خارج المجال.
وبعبارة أخرى، تكون الجرعة الممتصة في الوسط خارج الحزمة الأولية أكبر بالنسبة لمثل هذه الحزم منخفضة الطاقة مقارنة بتلك ذات الطاقة الأعلى مثل حزم الجهد الضخم، وكما هو متوقع، فإن منحنيات (isodose) خارج الحزمة الأولية (على سبيل المثال، 10٪ و 5٪) منتفخة بشكل كبير في حالة الإشعاع التقويمي.
وبالتالي، فإن أحد عيوب حزم الجهد التقويمي هو زيادة الجرعة المبعثرة للأنسجة خارج منطقة العلاج، وبالنسبة لحزم الفولتية الضخمة، من ناحية أخرى، يتم تقليل الانتثار خارج المجال كنتيجة للتشتت الأمامي السائد ويصبح دالة للتوازي أكثر من الطاقة.
حجم ومساحة المصدر
يؤثر حجم المصدر ومساحة السطح على شكل منحنيات (isodose)، وذلك بفضل حمالة القلم الهندسية، بالإضافة إلى ذلك، يؤثر على جرعة العمق المئوية، وبالتالي على عمق منحنيات (isodose)، لذلك فإن تباين الجرعة عبر حدود المجال هو وظيفة معقدة لطاقة الحزمة والقلم شبه الهندسي والانتثار الجانبي والتوازي.
وبالإضافة إلى ذلك، مع زيادة طاقة الحزمة في نطاق الجهد الضخم، فإن تباين الجرعة الجانبية بالقرب من حدود المجال يصبح أكثر تدريجيًا بسبب الزيادة في نطاق الإلكترونات المتناثرة جانبياً، لذلك، لا يتم تحديد حدة المجال في العمق ببساطة من خلال المصدر أو حجم البقعة البؤرية.
وبالنسبة إلى اختبار التعمير، باستخدام أدوات تشذيب الظلال أو القفل الثانوي، فإن حدة الإسودوز في العمق لحزم 60Co بحجم مصدر يتراوح من 1 إلى 2 سم في القطر يمكن أن تكون قابلة للمقارنة مع حزم ليناك عالية الطاقة، على الرغم من أن حجم النقطة البؤرية لهذه الحزم عادة ما يكون أقل من 2 مم.
مرشحات التسطيح والتوازن
يستخدم مصطلح الموازاة هنا ليس فقط لتعيين كتل الموازاة أو الموازاة متعددة الصفائح التي تعطي الشكل والحجم للحزمة، ولكن أيضًا مرشح التسطيح والامتصاص أو المشتتات الأخرى في الحزمة بين الهدف والمريض. ومن بين هؤلاء، فإن مرشح التسطيح، الذي يستخدم لحزم الأشعة السينية ذات الجهد العالي، له أكبر تأثير في تحديد شكل منحنيات (isodose).
وبدون هذا المرشح، ستكون منحنيات (isodose) مخروطية الشكل، مما يُظهر زيادة ملحوظة في كثافة الأشعة السينية على طول المحور المركزي والاختزال السريع بشكل عرضي، كما تتمثل وظيفة مرشح التسطيح في جعل توزيع شدة الحزمة منتظمًا نسبيًا عبر المجال (أي مسطح). لذلك، يكون المرشح أكثر سمكًا في الوسط ويتناقص التدريجي نحو الحواف.
يتسبب أيضًا تباين المقطع العرضي لسمك المرشح في حدوث تباين في طيف الفوتون أو جودة الحزمة عبر المجال بسبب التصلب الانتقائي للحزمة بواسطة المرشح. بشكل عام، يكون متوسط طاقة الحزمة أقل إلى حد ما بالنسبة للمناطق الطرفية مقارنة بالجزء المركزي من الحزمة، كما يؤدي هذا التغيير في الجودة عبر الحزمة إلى تغير التسطح مع العمق.
ومع ذلك، فإن التغيير المتضخم مع العمق ليس سببه فقط التصلب الانتقائي للحزمة عبر المجال، ولكن أيضًا التغييرات في توزيع تشتت الإشعاع مع زيادة العمق وعادة ما يتم تحديد تسطيح الحزمة على عمق 10 سم مع تحديد الحدود القصوى عند عمق الجرعة القصوى.
مرشحات التسطيح
في بعض الحالات، قد لا يكون من الضروري إنتاج شعاع مسطح عبر حجم حقل كبير (على سبيل المثال، حجم حقل 40 × 40 سم^2). على سبيل المثال، المسرعات الخطية المصممة فقط لتقديم مجالات صغيرة، مثل علاجات الجراحة الإشعاعية، قد لا تحتاج إلى مرشح تسطيح لإنتاج حزمة موحدة بدرجة كافية.
وبالنسبة للمعالجات ذات الحقول المشكّلة بكثافة، ليس من الضروري تسطيح الحزمة قبل إنشاء توزيع متغير الكثافة. ونتيجة لذلك، يكون المصنعون بداية في تقديم خيارات خالية من مرشح التسطيح على المسرعات الخطية الحديثة.
يظهر أكبر فرق بين حزم الفوتون مع وبدون مرشحات التسطيح في ملامح الحزمة المتقاطعة، حيث تُظهر ملامح الحزمة التي تنتجها حزم مرشح التسطيح ذروة مركزية تكون أكثر وضوحًا مع قدر أكبر من الطاقة وحجم المجال. ونظرًا لأن طيف طاقة الفوتون في هذه الحالة يختلف اختلافًا أقل مع المسافة خارج المحور، فإن أشكال المظهر الجانبي من حزم مرشح التسطيح تختلف قليلاً مع العمق، عادةً بنسبة قليلة فقط، كما تكون جرعات العمق المئوية أقل بقليل من تلك الموجودة في الحزم المسطحة، نظرًا لغياب تصلب الحزمة داخل المرشح.
توفر الحزم التي يتم إنتاجها بدون مرشح التسطيح بعض المزايا على الحزم التقليدية المسطحة، بدون وجود مرشح مخفف، سيزداد معدل انسياب الفوتون الساقط بعامل إلى اثنين أو أكثر، مما يؤدي إلى أوقات معالجة أقصر، كما أن إزالة المرشح ستقلل أيضًا من جرعة التشتت خارج المجال، كما ينتج عن زيادة تأثير الفوتون لكل إلكترون عارض وحدة مراقبة تلوث نيوترونية أقل، على الرغم من أن طاقات الفوتون المنخفضة المستخدمة في الجراحة الإشعاعية و الصور الاشعاعية، فإن هذه الميزة لا تكاد تذكر.
حجم الحقل
حجم الحقل هو أحد أهم العوامل في تخطيط العلاج، كما تتطلب تغطية قياس الجرعات المناسبة للورم تحديد حجم المجال المناسب، يجب دائمًا إجراء هذا التحديد على أساس قياس الجرعات وليس هندسيًا. بمعنى آخر، يجب أن يكون منحنى معين متساوي الجرعة (على سبيل المثال، 90٪ إلى 95٪) الذي يحيط بحجم المعالجة هو الدليل في اختيار حجم الحقل بدلاً من الأبعاد الهندسية للحقل.
يجب أيضًا توخي الحذر الشديد عند استخدام حجم الحقل الأصغر من 6 سم، حيث يوجد جزء كبير نسبيًا من الحقل في منطقة أسفل الظهر. اعتمادًا على حجم المصدر، الموازاة وتصميم مرشح التسطيح، تميل منحنيات (isodose) لأحجام الحقول الصغيرة، بشكل عام إلى أن تكون على شكل جرس، وبالتالي، يجب أن يكون تخطيط العلاج بمنحنيات متساوية الجرعة إلزاميًا لأحجام الحقول الصغيرة.
في حالة 60 درجة مئوية، يزداد انحناء (isodose)، حيث يصبح حجم الحقل كبيرًا جدًا، سبب هذا التأثير هو التخفيض التدريجي للإشعاع المتناثر مع زيادة المسافة من المحور المركزي بالإضافة إلى ميل الأشعة الأولية، كما يصبح التأثير شديدًا بشكل خاص مع الحقول الممدودة مثل الحقول الشوكية القحفية المستخدمة في علاج الورم الأرومي النخاعي. في هذه الحالات، هناك حاجة إلى نمط جرعة متساوية كاملة لتقييم اتساق الجرعة أو على الأقل، ينبغي للمرء أن يحسب الجرعات في عدة نقاط اهتمام خارج المحور.
