СВОЙСТВА И ДЕЙСТВИЕ ПРОТОННЫХ ЛУЧЕЙ

Протоны разгоняются до скорости, составляющей 60% от скорости света, и могут, в зависимости от настроек, проникать в тело на глубину до 38 см. При этом на пути к опухоли они теряют лишь небольшую часть энергии, донося к находящейся в конце пробега опухоли максимум энергии пучка. Участки позади опухоли не получают дозы облучения!

Таким образом, воздействие на опухоль максимальное, а на здоровые ткани минимальное.

В отличие от использовавшегося до сих пор рентгеновского излучения протоны можно направлять на опухоль в трёх плоскостях с точностью до миллиметра.

Рентген (линейный ускоритель на энергии 15 МэВ) Протоны Кинетическая энергия 190 МэВ = глубина проникновения 25 см	Рентген (линейный ускоритель на энергии 15 МэВ) Протоны Кинетическая энергия регулируется
Глубина проникновения излучения (см)	Глубина проникновения излучения (см)
Изменение локальной дозы облучения при проникновении протонов в тело. Значительное увеличение эффекта в конце пробега (пик Брэгга) по сравнению с рентгеновским излучением обусловливает существенные преимущества протонов при лечении глубоко расположенных опухолей.	Путем изменения энергии пучка протонов и, тем самым глубины проникновения, в ходе облучения достигается плоское распределение дозы облучения, охватывающей всю область опухоли (плато на кривой Брэгга). Отмечается резкое снижение вредного влияния радиации на здоровые ткани при той же дозе излучения. На рисунке показано характерное для рентгеновского излучения снижение дозы как раз внутри опухоли.

Для полноты представления следует упомянуть т.н. тяжелые ионы, поскольку их принцип действия схож с принципом действия протонов. В этом случае используются главным образом ионы углерода. Хотя тяжёлые ионы и отличаются меньшим боковым рассеянием, вследствие разрыва ионов за опухолью образуется радиоактивный хвост рассеянного излучения, делающий точность пучка бесполезной. Надежда на то, что удастся получить более высокую дозу воздействия на опухоль без поражения здоровых тканей, не осуществилась, поскольку - в отличие от протонных лучей - более высокая биологическая эффективность достигается ионами не внутри опухоли, а вокруг неё: «Более высокая биологическая эффективность тяжёлых ионов в конце пробега достигается только при низких дозах, а не в самой опухоли».