Физические основы лучевой терапии

Лучевая терапия - клиническая дисциплина, изучающая при­менение ионизирующих излучений для лечения болезней. Методы лучевой терапии являются одними из ведущих в комплексном лечении больных со злокачественными новообразованиями.

При использовании лучевой терапии необходимо наиболее интенсивно воздействовать излучением на очаг патологии при минимальном поглощении энергии в окружающих его здоровых тканях и органах. Это весьма серьезная проблема и некоторые приемы ее разрешения для каждого конкретного случая лечения заключаются в оптимальном выборе излучения с определенными физическим свойствами и способа воздействия.

Рассмотрим некоторые особенности излучений, применяемых для лучевой терапии.

Рентгеновское излучение низких и средних энергий обуслав­ливает эффект при воздействии на поверхностно расположенные образования или при лечении заболеваний, не требующих высоких интенсивностей облучения. Это вызвано тем, что в глубине ткани интенсивность такого рентгеновского излучения достаточно резко убывает и на глубине 10 см обычно не превышает 20% от интенсив­ности падающего пучка рентгеновских лучей. На рис. 2.14, где представлено распределение поглощенной энергии некоторых излучений в биологической ткани, ослабление рентгеновского излучения показано пунктирной кривой.

Гамма-излучение вызывает максимальную ионизацию слоев ткани, расположенных существенно глубже от поверхности, что позволяет разрушать глубоко расположенные опухоли с несколько меньшим риском повреждения кожи и окружающих здоровых тканей. Источником излучения в гамма-терапии чаще всего являются радионуклиды , создающие при своем распаде наряду с электронами высокоэнергетичные гамма-кванты.

Электронные пучки с энергией 25 МэВ создают ионизацию с её максимальным значением на глубине 1-3 см и используются для облучения неглубоко лежащих патологических очагов. До столь значительных энергий электронные пучки разгоняются в ускорителях.

Вообще, ускорители заряженных частиц используются в лучевой терапии не только для сообщения высокой энергии частицам, непосредственно воздействующим на объект. В ускорителях электронов (бетатронах), за счет резкого торможения электронов, попадающих на мишень, получают жесткое тормозное рентгеновское излучение с высокой энергией квантов (десятки МэВ), которые используются для облучения. При этом максимальная ионизация тканей происходит на глубине 4-6 см, а ткани, расположенные ближе к поверхности тела, получают не более половины максимальной дозы.

Протоны, как и альфа-частицы, дают максимум ионизации в конце своего пробега в веществе. Это позволяет при протонном облучении подвести высокую энергию к облучаемому очагу без существенного облучения окружающих его нормальных тканей. Однако, для обеспечения глубины проникновения в ткань 11-14 см протонные пучки должна обладать энергией 120-160 МэВ.

Альфа-частицы из-за малого пробега в веществе могут использоваться в лучевой терапии при контакте с организмом или при введении внутрь его. Характерным примером является радоновая терапия. Воды, содержащие и его продукты распада могут использоваться для воздействия на кожу через радоновые ванны, органы пищеварения (питьё) и дыхания (ингаляции).

Нейтроны с энергией 10-15 МэВ дают распределение произ­водимой ионизации по глубине ткани сходное с аналогичными эффектами при рентгеновском облучении - максимум ионизирующего эффекта располагается на поверхности облучаемого участка тела.

Поиск по сайту: