عندما يعالج المريض بشعاع من الجهد الضخم، يمكن أن تكون جرعة السطح أو الجلد أقل بكثير من الجرعة القصوى التي تحدث في الأنسجة تحت الجلد. على عكس الحزم منخفضة الطاقة (على سبيل المثال، الأشعة السينية السطحية والجهد التقويمي) والتي تؤدي إلى الحد الأقصى من التأين عند سطح الجلد أو بالقرب منه، تنتج حزم الجهد العالي تراكمًا إلكترونيًا أوليًا بعمق. وبالتالي، فإن جرعة السطح أقل من الجرعة القصوى التي تحدث عند العمق في اتجاه مجرى النهر.
التلوث الإلكتروني لأعمدة الفوتون
الجرعة السطحية هي نتيجة تلوث الإلكترون للحزمة المصادفة وكذلك الإشعاع المرتجع (الإلكترونات والفوتونات) من الوسط. من المعروف أن حزم الأشعة السينية المستخدمة في العلاج الإشعاعي ملوثة بالإلكترونات الثانوية، هذه الإلكترونات هي في الغالب إلكترونات كومبتون التي تنتجها تفاعلات الفوتون مع الميزاء ومرشح التسطيح ومواد أخرى في مسار الحزمة مثل الأوتاد وصينية الظل.
إذا كانت صينية الظل هي آخر ماص في الحزمة، فسوف تمتص معظم الإلكترونات التي تسقط عليها ولكنها بدورها ستولد إلكترونات كومبتون الخاصة بها، كما يعد الدرج بعد ذلك المساهم الرئيسي في حدوث الإلكترونات الملوثة على المريض، كما يؤثر تلوث الإلكترون على اختلاف الجرعة في منطقة التراكم مع حجم الحقل.
من المعروف أنه مع زيادة حجم الحقل، تزداد جرعة العمق في منطقة التراكم مما يؤدي إلى تحول في عمق الجرعة القصوى، إلى أعماق ضحلة بشكل متزايد، كما أظهر العديد من الباحثين أن هذا التأثير ناتج في الغالب عن الإلكترونات الثانوية.
قياس توزيع الجرعة
بسبب التدرج الحاد للجرعة في منطقة التراكم، يجب أن يكون حجم مقياس الجرعات على طول اتجاه الحزمة أصغر ما يمكن، غرف الاستقراء هي الأدوات المختارة لهذه القياسات. ومع ذلك، لا تتوفر هذه الأدوات سوى عدد قليل من المؤسسات. بدلاً من ذلك، يتم استخدام غرف التأين المتوازية ذات الفصل الثابت بشكل شائع لهذا الغرض. على الرغم من أن هذه الغرف مناسبة تمامًا للقياسات في مناطق تدرجات الجرعة الشديدة، فإن استجابتها تعتمد بطريقة معقدة على تصميمها.
ناقشت العديد من الأوراق عدم الدقة في قياس الجرعة في منطقة التراكم عند استخدام الغرف المتوازية ذات الفصل الثابت، كما تنشأ هذه الأخطاء بشكل جزئي نتيجة تشتت الإلكترونات من الجدران الجانبية للغرفة، يمكن تقليلها عن طريق استخدام فصل أصغر للوحة وحلقة حماية أوسع في تصميم الحجرة.
علاوة على ذلك، قد تظهر الغرف تأثير قطبية مهم في منطقة التراكم والذي يمكن تصحيحه عن طريق حساب متوسط القراءات التي تم الحصول عليها باستخدام القطبين الموجب والسالب، درس الباحثون العديد من الغرف الموازية للطائرات المتوفرة تجاريًا ووجدوا أنها تستجيب بشكل زائد في منطقة التراكم، كانت الأخطاء أكثر حدة على السطح ولطاقات الشعاع السفلي (على سبيل المثال، 60 درجة مئوية)، كما تراوح حجم الاستجابة الزائدة على السطح لشعاع 60 درجة مئوية من 9٪ إلى 20٪ للغرف المدروسة.
يمكن أيضًا استخدام طبقات رقيقة (<0.5 مم) من مادة مقياس الجرعات الحرارية لقياس توزيع الجرعة في منطقة التراكم، كما يمكن أن يكون الفوسفور مقياس الجرعات الحرارية على شكل رقائق أو بلورات مدمجة في البلاستيك أو طبقات مسحوق، يمكن الحصول على الجرعة السطحية عن طريق استقراء منحنى توزيع العمق والجرعة حتى عمق الصفر. هذه القياسات مفيدة في فحص قياس الجرعات إذا ظهرت درجة غير مقبولة من تفاعل الجلد.
توزيع الجرعات الاشعاعية في طبقات الجلد
أظهرت الدراسات أن توزيع الجرعة في منطقة التراكم يعتمد على العديد من المتغيرات مثل طاقة الحزمة ومسافة المصدر إلى السطح وحجم المجال وموضع صينية الحجب الثانوية، كما يتم تقديم هذه البيانات هنا كنموذج اختبار ولا ينبغي اعتبارها عامة لجميع الأجهزة، خاصة للأعماق التي تقل عن 2 مم.
تم إثبات وجود اتفاق معقول بين الآلات المختلفة لأعماق أكبر، قد تشير الدراسات ايضًا إلى أنه بالنسبة للحساسية تزداد الجرعة بسرعة خلال المليمترات القليلة الأولى ثم تحقق تدريجياً قيمتها القصوى عند عمق ذروة الجرعة. على سبيل المثال، في حالة 4 MV، تزيد جرعة العمق المئوية من 14٪ إلى 74٪ في أول 2 مم وتصل إلى 94٪ على عمق 5 مم وتحقق أقصى قيمتها عند عمق 10 مم.
التطبيق العملي لهذه الظاهرة هو الحالة التي يتم فيها استخدام بلعة البناء عن قصد لتعظيم الجرعة على الجلد (على سبيل المثال، تغطية الندبة بشريط) عادة ما تكون البلعة المكافئة للنسيج من 5 إلى 6 مم من السماكة كافية لـ 4 MV. وبالتالي، فإن سمك البلعة المطلوبة لتحقيق تراكم 90٪ إلى 95٪ للجرعة يكون أقل بكثير من عمق الجرعة القصوى.
وعلى الرغم من أن تجنيب الجلد يعتمد على العديد من الحالات، فإن التأثير بشكل عام يصبح أكثر وضوحًا مع زيادة طاقة الفوتون. بالنسبة للحزم عالية الطاقة، يمكن تحقيق تجنيب كبير ليس فقط على سطح الجلد ولكن أيضًا للأنسجة تحت الجلد.
