Сверхмалые фотонные поля (≤3×3 см²) чувствительны как к условиям измерения, так и к параметрам моделирования источника излучения. Связь между эффективной шириной источника первичных электронов, угловым распределением фотонов и дозиметрическим откликом остаётся недостаточно охарактеризованной.
Исследователи из США оценили экспериментальную вариабельность измерений с помощью пяти наборов данных ионизационных камер на клиническом линейном ускорителе Elekta Versa HD (6 МВ) для полей от 20×20 до 3×3 см². Средний коэффициент вариации увеличился с 2.46% при 20×20 см² до 15.45% при 3×3 см², демонстрируя существенный рост неопределённости в малых полях.
Для анализа использовали обобщённую модель Versa HD/Agility в EGSnrc/BEAMnrc с двумя вариантами стационарного гауссовского источника:
- M1: FWHM_x = FWHM_y = 0.15 см (узкий источник)
- M2: FWHM_x = 0.35 см, FWHM_y = 0.60 см (широкий источник)
Дозиметрический отклик (DOSXYZnrc) и угловое фазовое пространство фотонов анализировали для полей 3×3, 2×2, 1×1 и 0.5×0.5 см². Поле 3×3 см² служило точкой экспериментально-расчётного пересечения; меньшие поля использовались для контролируемого анализа чувствительности.
Для модели M2 (широкий источник) относительно M1 снижение центральноосевой дозы составило:
- 3×3 см²: 8.48%
- 2×2 см²: 8.27%
- 1×1 см²: 29.59%
- 0.5×0.5 см²: 56.34%
Отношения M2/M1 для телесного угла 95%-го углового удержания составили 1.275, 1.498, 2.415 и 3.835 соответственно, демонстрируя чёткую прогрессию с уменьшением размера поля.
Модель M1 показала согласие с референсным процентным глубинным распределением (PDD) для поля 10×10 см² с камерой CC13, тогда как латеральные профили анализировались только на численную чувствительность, поскольку абсолютное латеральное согласие в данном исследовании независимо не устанавливалось.
Работа демонстрирует цепочку чувствительности, связывающую представление эффективного источника первичных электронов, транспорт в головке ускорителя, угловое фазовое пространство фотонов и дозо-профильный отклик в малых полях. Авторы подчёркивают, что формализм редуцированной ковариации сохранён лишь как перспективная структура для тестирования, может ли стационарный эффективный источник представлять неразрешённые состояния источника ускорителя; динамика источника во времени не измерялась и не моделировалась.
Результаты критичны для точности радиотерапии стереотаксических и гипофракционированных режимов, где ошибка в несколько процентов может существенно влиять на локальный контроль и риск осложнений.