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Le but de la protection radiologique est dempêcher les lésions dans les tissus vivants par les radiations ionisantes il faut éviter labsorption du rayonnement.

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1 Le but de la protection radiologique est dempêcher les lésions dans les tissus vivants par les radiations ionisantes il faut éviter labsorption du rayonnement par les organismes vivants Le rayonnement est porteur dénergie qui est transmise à la matière et qui peut provoquer des dégâts Source radioactive ou appareil émetteur de radiations dose reçue

2 La notion de dose …concept simple, pratique et mesurable? Soit une exposition: modalités, importance, et quantification La dose dépend des dépôts dE dans lorganisme en provenance des rayonnements –Modifications physiques et chimiques dommages biologiques Limportance des dommages dépend de –Quantité dE absorbée –Type de rayonnement –Sensibilité de lorgane exposé

3 Les unités…concept simple, pratique et mesurable Soit une exposition: modalités, importance, et quantification comparer et juger les effets possibles Plusieurs unités « dose » nécessaire mais pas évidente On peut considérer –Le milieu irradié (évaluation de leffet local quantité dE absorbée en un point) Dose absorbée (Gy) –Le faisceau de radiations (quantité dE transportée par le faisceau ou que le faisceau est capable de transférer à un milieu exposé) unité dexposition (Coulomb/kg) Energie transférée Energie absorbée –E transférée par les RX met en mouvement des e -, E des e - est absorbée par le milieu lors de leur ralentissement –e - responsable des effets chimiques et biologiques –Quantité dE susceptible dêtre transférée à un milieu caractérise les possibités daction du faisceau interaction potentielle entre le faisceau et le milieu

4 E transférée E absorbée E absorbée E transférée e- Exposition: Transfert dE du RX à la matière exposée Absorption: Absorption dE à partir des électrons mis en mouvement dans la matière

5 Unité dexposition: une des plus anciennes notions en radiologie Lexposition caractérise un faisceau de photons par lintermédiaire de la charge électrique (électrons +ions) quil crée dans lair en un pt donné pouvoir dionisation du rayonnement dans lair Unité : Coulomb/kg (1R = 2, C/kg) X = Q / m exposition Somme des charges électriques de tous les ions de même signe produits dans lair quand tous les électrons libérés sont stoppés Volume dair de masse m (Avant dinteragir avec le patient (faisceau primaire) ou avec le personnel (rayonnement diffusé), les RX interagissent avec lair)

6 La notion de dose… Dose absorbée Energie provenant des radiations ionisantes Répercussion de cette énergie déposée dans un tissu biologique quelconque qui a une certaine masse (joules/kg (Gray)) Pour apprécier limpact biologique des radiations, il faut tenir compte de 2 paramètres : - La nature du rayonnement (,,, X,…) - La vulnérabilité du tissu irradié (ex: moëlle osseuse + sensible que la peau) La dose équivalente est la dose absorbée par le tissu en tenant compte de la nature du rayonnement (Sievert) La dose efficace est la dose absorbée en tenant compte à la fois de la nature du rayonnement et de la sensibilité des différents organes (Sievert)

7 Dose absorbée: dose moyenne absorbée par un tissu, un organe, le corps entier suite à une exposition aux rayonnements ionisants Pas utilisable directement en radioprotection Différents types de rayonnements et énergie Différents tissus et organes Grandeur dosimétrique fondamentale: dose absorbée Facteurs de pondération Dose équivalenteDose efficace un seul facteur 2 facteurs E déposée par unité de masse

8 Dose absorbée (D): grandeur dosimétrique fondamentale D : Energie cédée à la matière : Energie cédée à la matière par unité de temps Des rayonnements ionisants qui cèdent une énergie de 1 joule dans 1 kg de matière délivrent une dose de 1 gray Unité: Gray(1 Gy = 1 J/kg) Unité: Gray par heure (Gy/h) Si est constant D = x t dose moyenne absorbée par un tissu, un organe, le corps entier suite à une exposition aux rayonnements

9 Parallélisme difficile à faire entre dose absorbée (concept macroscopique) et effet biologique –Transfert dE par paquet dE de taille variable le long de la trajectoire de la particule (TEL) –Dose absorbée: somme des transferts élémentaires Effet biologique dépendant de –La quantité dE reçue par de très petites structures (noyau, chromosome..) –La taille des transferts élémentaires à quantité dE reçue égale La dose absorbée nest pas utilisable directement en radioprotection dose équivalente (H) Les cellules exposées à une même dose ne présentent pas les mêmes lésions Des mêmes doses de différents types de rayonnement donnent des effets biologiques quantitativement différents efficacité biologique relative différente

10 TLE basTLE élevé Transfert linéique dénergie (TEL) Pour une même dose reçue, le nombre dionisations dans la cellule sera identique mais limpact biologique est dautant plus grave lors dune exposition à des rayonnements de TEL élevés vu la densité dionisation plus élevée. ADN, n°, (électrons), RX

11 Une dose absorbée de 1 Gy correspond à ionisations donnée par: 140 électrons de 30 keV 50 photons X de 200 keV 5 protons de 1 MeV 1 particule de 3 MeV TEL bas TEL élevé

12 Dose équivalente (H) Afin de traduire la nuisance biologique des rayonnements aux faibles doses, on a créé H = D x w R w R : facteur de pondération radiologique w R = 1 pour, X, w R = 20 pour w R = 10 (moyenne pour neutrons) 1 kg de plomb1 kg de plume avant après Unité: le Sievert (Sv) (mSv) Ancienne unité: le rem1Sv = 100 rem Une dose équivalente de 1 Sv représente une dose absorbée de: 1 Gy pour, X, 0.05 Gy pour 0.1 Gy pour n° Même signification en terme de risque pour santé

13 Facteur de pondération radiologique (Wr) Type et gamme dEWr Photons1 Electrons1 Neutrons (E < 10 keV)5 Neutrons 10 keV > E < 2 MeV20 protons5 Particules alpha20 En travaillant avec des RX 1Gy RX = 1Sv RX

14 Dose efficace (E) Afin de traduire le risque total de lexposition de plusieurs organes ou tissus de radiosensibilité différente, on a introduit E = W t x H W t : facteur de pondération tissulaire W t : 0,05 (thyroïde) W t : 0,2 (gonades) W t : 0,01 (peau) Unité: le Sievert (Sv) (mSv) W t représente le rapport de la probabilité d effets aléatoires au niveau dun organe résultant de son exposition à la probabilité totale deffets aléatoires dune exposition uniforme du corps entier

15 Facteur de pondération tissulaire Wt ORGANECIPR 60 Gonades0,20 Seins0,05 Moelle osseuse rouge0,12 Colon0,12 Poumons0,12 Estomac0,12 Vessie0,05 Foie0,05 Œsophage0,05 Thyroïde0,05 Os (surface osseuse)0,01 Peau0,01 Reste de lorganisme0,05 Total1,00

16 Evolution des facteurs de pondération

17 1 kg de plomb1 kg de plume avant après Dose équivalente 1 Gy de particules 1 Gy de rayonnements Dose efficace Risque total de lexposition de plusieurs organes ou tissus de radiosensibilité différente

18 Toxicité du rayonnement Dose équivalente H (D x W R ) Sievert (Sv) Dose absorbée D (J/kg) Gray (Gy) W R : facteur de pondération radiologique Probabilité deffets stochastiques H T = R w R D T,R W R : variant de 1 (, X, ) à 20 ( ) Dose efficace E (E = T W T R w R D T,R ) Radiosensibilité des organes ou tissus Sievert (Sv) W T : facteur de pondération tissulaire Dose efficace engagée: En cas dincorporation de radionucléides, intégrale de la dose efficace sur 50 ans (travailleurs) Dose efficace collective: intégration de la dose efficace pour tous les individus exposés

19 Autres concepts de dose…Dose collective La dose collective a été définie pour une estimation globale du risque aléatoire encouru par une population exposée. S = H.N ou S = E.N –N: nombre dindividus recevant une dose équivalente (H) au niveau de lorgane ou efficace moyenne (E). –Exprimé en homme-Sievert 1 Homme-Sv = exposition de 1000 hommes ayant reçu 1 mSv 1 homme-Sv = exposition de 100 hommes ayant reçu 10 mSv Détriment pouvant être plus important pour une grande population irradiée faiblement que pour quelques personnes irradiées plus intensément ! Ex: Dose efficace due à la radioactivité naturelle = 2,4 mSv, la dose efficace collective annuelle pour une population mondiale de 5,3 milliards dindividus est de 13 millions dhommes-Sieverts (valeur arrondie).

20 Situation en radiologie diagnostique dans la CE: dose collective importante millions dhabitants -200 millions dexamens radiologiques par an -500 millions de films radiographiques par an 300 to 1500 µSv: contribution de lexposition de chaque personne du public par an dans les différents états membres 500 µSvvaleur moyenne pour la CE Les doses individuelles et collectives doivent être optimisées Ex: Dose collective en radiologie dentaire en Suisse (enquête de 1998) 4 millions dexamens radiologiques dentaires pratiqués/an, soit 40% du nombre total dexamens RX. Contribution à la dose collective de 1% en 2004.


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