Введение
Высокоэнергетические (100–500 кэВ) рентгеновские лучи
Ортовольтные рентгеновские лучи генерируются рентгеновскими трубками, работающими при напряжениях в диапазоне 100–500 кВ, поэтому пиковая энергия этих рентгеновских лучей находится в диапазоне 100–500 кэВ. Ортовольтные рентгеновские лучи иногда называют "глубокими" рентгеновскими лучами (DXR). Они соответствуют верхнему пределу энергий, используемых для диагностической рентгенографии, и применяются во внешней лучевой терапии для лечения рака и опухолей. Они проникают в ткани на полезную глубину около 4–6 см. Это делает их эффективными для лечения кожи, поверхностных тканей и ребер, но не для более глубоко расположенных структур, таких как легкие или органы малого таза. Относительно низкая энергия ортовольтных рентгеновских лучей обуславливает их взаимодействие с веществом посредством иных физических механизмов, чем у более высокоэнергетических мегавольтных рентгеновских лучей или гамма-излучения радионуклидов, что повышает их относительную биологическую эффективность.
История
Энергия и проникающая способность рентгеновских лучей, производимых рентгеновской трубкой, увеличиваются с ростом напряжения на трубке. Внешняя лучевая терапия началась примерно на рубеже XX века с использованием обычных диагностических рентгеновских трубок, работавших при напряжениях менее 150 кВ. Врачи обнаружили, что этого напряжения достаточно для лечения поверхностных опухолей, но недостаточно для лечения опухолей, расположенных внутри тела. Поскольку рентгеновские лучи с низкой энергией в основном поглощались в первые несколько сантиметров ткани, для доставки достаточной дозы облучения к глубоко расположенным опухолям потребовалось бы вызвать серьезные ожоги кожи. Поэтому, начиная с 1920-х годов, стали создавать рентгеновские аппараты "ортовольтажного" диапазона 200–500 кВ. Было установлено, что они способны достигать опухолей, расположенных неглубоко, но для лечения опухолей, находящихся глубоко в теле, требовалось более высокое напряжение. К 1930-м и 1940-м годам начали применять мегавольтные рентгеновские лучи, генерируемые огромными машинами с напряжением на трубке 3–5 миллионов вольт. С появлением линейных ускорителей в 1970-х годах, способных создавать пучки энергии 4–30 МВ, ортовольтажные рентгеновские лучи теперь считаются подходящими только для поверхностного лечения.