DosimétrieBenoît DENIZOT Biophysique médicale Médecine Nucléaire CHU Angers [email protected] 1 Présentation s Etude de la dose absorbée par la matière – Dangers du diagnostic in vivo Rx, γ – radiothérapie – radioprotection Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 2 direction. énergie) s Flux = dN / dS Pb: direction faisceau orienté ou non S Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 3 .Définitions 1 s Faisceau: Σ particules f (nature. Définitions 2 s s Fluence ϕ = dN / dS ⊥ dS toujours ⊥ à la direction Fluence énergétique F = dE / dS ⊥ E = ∫0n En dn s Débit de Fluence ϕ° = dϕ / dt en m-2 s-1 F° = dF / dt en J m-2 s-1 4 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers . Dose absorbée s Dose absorbée D = dE / dm m masse en kg Unité Gray Gy = J / kg s Mesures directes – Calorimétrie δ°c petit -> difficile – Ionisation ( ( relatif au faisceau s s Gaz Semi-conducteur Mesures indirectes – Film – Oxydation Fe2+ – Thermoluminescence Débit de dose D° = dD / dt Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 5 . n = Q/e s W air = 34 eV s Röntgen (non MKSA) rayonnement créant une unité CGS d’électricité de chaque signe / cm3 d’air 1 R = 2.1 109 paires/ml = 1.Dose absorbée: mesure par ionisation Chambre à ionisation s Ea = n * W.77 mGy Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 6 .6 1012 paires/g s 1 R = 8. Dose absorbée: mesure par film s Irradiation AgBr -> AgBr* Révélation AgBr -> Ag AgBr* -> Ag ++++ Non linéarité +++ s Opacité s Dose Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 7 . Dose absorbée: mesure par thermoluminescence s s LiF ou CaSO4 crist. Activation thermique -> lecture retardée Linéarité s Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 8 . .matière – photons II – mvt électronique ( photoélectrons ( Compton ( paire e.e+ => E cinétique Ek Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 9 .Dose transférée s Interaction photon . KERMA s Kinetic Energy Release per unit MAss K = dEk / dm s En général. ∃ rayonnements sortant du volume => D≠K Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 10 . milieu homogène .Equilibre électronique s Si .«loin» des bords Ek entrants = Ek sortants D=K ⇔ Equilibre électronique s Alors Et s Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 11 . En/dm = K = µ/ρ NEnρdx/Sρdx = µ/ρ NEn/S = µ/ρ F dx s Equilibre électronique Da / Db = (µ/ρ)a / (µ/ρ)b Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 12 . atténuation massique S s s dN.Relation KERMA .En = µ/ρ NEn ρdx => F dN.fluence énergétique s dN ≈ µ N dx => dN ≈ µ/ρ N ρ dx s K ≈ µ/ρ F Si même fluence Ka / Kb = (µ/ρ)a / (µ/ρ)b µ/ ρ : coeff. 1 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 13 .Absorption et énergie du rayonnement électromagnétique s s (µ/ρ)tissu / (µ/ρ)air ≈ 1.1 Dtissu en Gy ≈ 9.6 10-3 DRöntgen 1. α.n – énergie – organe Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 14 .Dosimétrie clinique s Dose = notion physique mais s Efficacité Biologique Relative EBR RX sous 200 kV = référence EBRA = DB / DA (à effets biologiques constants) s Effets bio ≠ – Type de radiations β.γ. lourds 20 .Equivalent de dose s WR facteur de pondération s – hν –n 1 < 10 keV < 100 < 2 MeV < 20 > 20 5 10 20 10 5 H équivalent de dose en Sievert Sv H = D WR si D < 1 Gy –p 5 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 15 – α. fission. Equivalent de dose 2 s WR en fonction du TEL s Importance – Temps – Distance (1/D2) – CDA couche de demi adsorption (X. n) ou – épaisseur (α. e-) Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 16 . β. γ. Différentes formes d’exposition Contamination interne Contamination externe Irradiation localisée Irradiation globale Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 17 . 01 0.01 0.4 mSv/an/habitant ) s Naturelle – Cosmique (γ.35 s Artificielle – Militaire – Industrielle – Domestique (TV ++) – Médicale 0. lourds) – Sol ( K. 40 232 2.40 Th.4-1 0.Irradiation du public ( 2.30 (100) Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 18 .0.4 = UIN 0.65 0.01 0.2 .8 à 3. n.35 1.8 – Interne K. 14C Radon 40 1. 238 U) 0.4-1 x 2 qd + 1500 m 0. Inde) 8 mSv / an Brésil 12 à 130 mSv / an Rhone: 100 tonnes d’U /an 100 milliards de Bq / an Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 19 .Irradiation externe naturelle en France en mSv / an Province du Kerala (Decan. Irradiation par le radon 222 Activité Liée 218 Polonium Libre 10 20 30 µm s s Pb caves non ventilées en terrains primaires Pb tabac (K poumon si > 400 Bq/m3) Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 20 . 3 2 0.Irradiation Médicale: Radiographies en mGy qq 1/10 sec Radiographie Thorax de dos Rachis dorsal Face lat Rachis lombaire Face lat Mammographie Peau Moelle Thyroïde Poumons Seins 0.01 0.1 1 2 0.3 0.01 2 0.25 (20) 7 15 10 35 7 0.6 0.1 0.02 0.1 1 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 21 .1 0. télévisée Thorax 50-100 10 Abdomen 150 15 4 TomoDensitoMétrie: Lavement baryté: Vasculaire abdomen: UIV gonades : 30 à 60 mGy à la peau 15 à 30 au centre 40 à 400 mGy 300 mGy 1 à 20 mGy ovaires 0.5-25 mGy testicules 22 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers .Irradiation Médicale: Radiologie Radioscopie en mGy/mn directe ampli. Lumin. 3 2.Irradiation Médicale: Médecine Nucléaire Organe en mGy qq h Thyroïde Squelette Reins Cerveau Cœur cavités Myocarde Thyroïde poumon ventilation Radio nuclide 99m 99m 99m 99m 99m 201 Vecteur activité MBq Dose organe Dose moelle Dose reins Dose ovaires Tc Tc Tc Tc Tc Tl I pertech nétate phos phonate DTPA HMPAO globules rouges chlorure iodure gaz 40 550 75 550 550 100 8 350 40 1 6 1.2 23 123 133 Xe Benoit Denizot Biophysique CHU Angers .2 4 6 40 22 0.3 8 0.2 5 4 3 3 7 0.2 11 0. Radiobiologie . Electricité de France 1991 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 24 .Radiopathologie Galle P. série Abrégés 1997 s Biophysique 1. Desgrez A. Masson.Références s Biophysique des radiations et imagerie médicale Dutreix J. Vinot JM Masson. Bok B. série Abrégés 1992 s Les effets biologiques des rayonnements ionisants Bertin M. Paulin R.