1 Dosimétrie Benoît DENIZOT Biophysique médicale Médecine Nucléaire CHU Angers

1 Dosimétrie Benoît DENIZOT Biophysique médicale Médecine Nucléaire CHU Angers denizot@univ-angers.fr Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 2 Présentation I Etude de la dose absorbée par la matière – Dangers du diagnostic in vivo Rx, γ – radiothérapie – radioprotection Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 3 Définitions 1 I Faisceau: Σ particules f (nature, direction, énergie) I Flux = dN / dS Pb: direction faisceau orienté ou non S Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 4 Définitions 2 I Fluence ϕ = dN / dS ⊥ dS toujours ⊥ à la direction I Fluence énergétique F = dE / dS ⊥ E = ∫0 n En dn I Débit de Fluence ϕ° = dϕ / dt en m-2 s-1 F° = dF / dt en J m-2 s-1 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 5 Dose absorbée I Dose absorbée D = dE / dm m masse en kg Unité Gray Gy = J / kg relatif au faisceau I Débit de dose D° = dD / dt I Mesures directes – Calorimétrie δ°c petit -> difficile – Ionisation Gaz Semi-conducteur I Mesures indirectes – Film – Oxydation Fe2+ – Thermoluminescence Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 6 Dose absorbée: mesure par ionisation I Chambre à ionisation I Ea = n * W, n = Q/e W air = 34 eV I Röntgen (non MKSA) rayonnement créant une unité CGS d’électricité de chaque signe / cm3 d’air 1 R = 2,1 109 paires/ml = 1,6 1012 paires/g I 1 R = 8,77 mGy Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 7 Dose absorbée: mesure par film I Irradiation AgBr -> AgBr* I Révélation AgBr -> Ag AgBr* -> Ag ++++ I Non linéarité +++ Opacité Dose Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 8 Dose absorbée: mesure par thermoluminescence I LiF ou CaSO4 crist. I Activation thermique -> lecture retardée I Linéarité Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 9 Dose transférée I Interaction photon - matière – photons II – mvt électronique photoélectrons Compton paire e- - e+ => E cinétique Ek Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 10 KERMA I Kinetic Energy Release per unit MAss K = dEk / dm I En général, ∃ rayonnements sortant du volume => D ≠ K Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 11 Equilibre électronique I Si - milieu homogène - «loin» des bords I Alors Ek entrants = Ek sortants I Et D = K ⇔ Equilibre électronique Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 12 Relation KERMA - fluence énergétique I dN ≈ µ N dx => dN ≈ µ/ρ N ρ dx µ/ ρ : coeff. atténuation massique I dN.En = µ/ρ NEn ρdx => dN.En/dm = K = µ/ρ NEnρdx/Sρdx = µ/ρ NEn/S = µ/ρ F I K ≈ µ/ρ F I Si même fluence Ka / Kb = (µ/ρ)a / (µ/ρ)b I Equilibre électronique Da / Db = (µ/ρ)a / (µ/ρ)b S dx F Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 13 Absorption et énergie du rayonnement électromagnétique I (µ/ρ)tissu / (µ/ρ)air ≈ 1,1 I Dtissu en Gy ≈ 9,6 10-3 DRöntgen 1,1 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 14 Dosimétrie clinique I Dose = notion physique mais I Effets bio ≠ – Type de radiations β,α,γ,n – énergie – organe I Efficacité Biologique Relative EBR RX sous 200 kV = référence EBRA = DB / DA (à effets biologiques constants) Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 15 Equivalent de dose I WR facteur de pondération –hν 1 –n < 10 keV 5 < 100 10 < 2 MeV 20 < 20 10 > 20 5 –p 5 – α, fission, lourds 20 I H équivalent de dose en Sievert Sv H = D WR si D < 1 Gy Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 16 Equivalent de dose 2 I WR en fonction du TEL I Importance – Temps – Distance (1/D2) – CDA couche de demi adsorption (X, γ, n) ou – épaisseur (α, β, e-) Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 17 Différentes formes d’exposition Contamination interne Irradiation localisée Irradiation globale Contamination externe Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 18 Irradiation du public ( 2,8 à 3,4 mSv/an/habitant ) I Naturelle 2,4 = UIN – Cosmique 0,35 (γ, n, lourds) x 2 qd + 1500 m – Sol 0,40 (40K, 232Th, 238U) 0,2 - 0,8 – Interne 1,65 40K, 14C 0,35 Radon 1,30 (100) I Artificielle 0,4-1 – Militaire 0,01 – Industrielle 0,01 – Domestique 0,01 (TV ++) – Médicale 0,4-1 Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 19 Irradiation externe naturelle en France en mSv / an Province du Kerala (Decan, 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 20 Irradiation par le radon 222 I Pb caves non ventilées en terrains primaires I Pb tabac (K poumon si > 400 Bq/m3) Activité Libre Liée 10 20 30 µm 218 Polonium Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 21 Irradiation Médicale: Radiographies Radiographie Peau Moelle Thyroïde Poumons Seins Thorax de dos 0,25 (20) 0,02 0,01 0,1 0,01 Rachis dorsal Face lat 7 15 0,1 0,3 0,6 0,1 1 2 2 0,1 Rachis lombaire Face lat 10 35 0,3 2 Mammographie 7 1 en mGy qq 1/10 sec Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 22 Irradiation Médicale: Radiologie Radioscopie en mGy/mn Thorax Abdomen directe 50-100 150 ampli. Lumin. 10 15 télévisée 4 TomoDensitoMétrie: 30 à 60 mGy à la peau 15 à 30 au centre Lavement baryté: 40 à 400 mGy Vasculaire abdomen: 300 mGy UIV gonades : 1 à 20 mGy ovaires 0,5-25 mGy testicules Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 23 Irradiation Médicale: Médecine Nucléaire Organe Radio nuclide Vecteur activité MBq Dose organe Dose moelle Dose reins Dose ovaires Thyroïde 99mTc pertech nétate 40 1 0,2 0,3 Squelette 99mTc phos phonate 550 6 5 4 Reins 99mTc DTPA 75 1,3 Cerveau 99mTc HMPAO 550 2,2 3 Cœur cavités 99mTc globules rouges 550 4 3 Myocarde 201Tl chlorure 100 6 7 11 8 Thyroïde 123I iodure 8 40 poumon ventilation 133Xe gaz 350 22 0,2 0,2 40 en mGy qq h Benoit Denizot Biophysique CHU Angers 24 Références I Biophysique des radiations et imagerie médicale Dutreix J, Desgrez A, Bok B, Vinot JM Masson, série Abrégés 1997 I Biophysique 1. Radiobiologie - Radiopathologie Galle P, Paulin R. Masson, série Abrégés 1992 I Les effets biologiques des rayonnements ionisants Bertin M. Electricité de France 1991 uploads/Sante/ dosimetrie.pdf

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• Détails
• Publié le Jan 08, 2023
• Catégorie Health / Santé
• Langue French
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