Tableau 3-1 Facteurs de pondération des rayonnements (WR). CIPR 103, 2007 Tableau 3-2 Facteurs de pondération tissulaire * (CIPR 103, 2007) * Ces facteurs permettent d’estimer le risque stochastique résultant d’une exposition aux RI, en multipliant la dose reçue par chaque organe ou fraction d’organe par un facteur exprimant sa radiosensibilité relative. La somme des coefficients est 1 : une exposition de l’organisme entier aux RX s’exprimera donc par la même valeur en gray et en sievert puisque la dose efficace sera alors égale à la dose absorbée. ** On remarquera, par rapport aux précédentes recommandations de la CIPR, que le facteur de pondération du sein a été augmenté (0,12 au lieu de 0,05) et que celui des gonades a été fortement diminué (0,08 au lieu de 0,20). *** Cœur, muscles, muqueuse orale, vésicule, pancréas, rate, ganglions, thymus, intestin grêle, reins, surrénales, prostate, col utérin.
Grandeurs et unités en radioprotection
Dose absorbée (D)
Dose dans l’air (DAIR)
Dose à la surface d’entrée ou dose d’entrée (DE)
Dose en profondeur
Dose à l’organe
Facteur de pondération du rayonnement (Wr)
Rayonnement
WR
Électromagnétique (X ou γ)
1
Électrons et β
1
Protons
2
Neutrons (selon énergie)
2,5 à 20
Alpha
20
Dose équivalente (H)
Facteurs de pondération tissulaire (Wt)
Tissu ou organe
Wt
ΣWt
Côlon, estomac, moelle osseuse, poumon, sein ** , autres tissus ou organes *** (ensemble)
0,12
0,72
Gonades
0,08
0,08
Foie, œsophage, thyroïde, vessie
0,04
0,16
Cerveau, glandes salivaires, peau, surface osseuse
0,01
0,04
Total
1
Dose efficace (E)
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Grandeurs et unités en radioprotection
3
Il n’y a pas d’unité universelle en radioprotection. Savoir utiliser l’unité pertinente pour chaque domaine est le préalable indispensable à l’abord de la radioprotection. Ce chapitre concerne les grandeurs et unités à utiliser dans le domaine de la radiologie pour quantifier l’exposition des patients (N.B. : on parle d’exposition et non d’irradiation ; en effet, l’irradiation est le fait de délivrer une dose de RI à un patient ou à un objet pour créer un effet donné par un apport local d’énergie. Lorsque la dose résulte de l’emploi des RI dans un autre but, pour faire une image du milieu traversé en radiologie notamment, on emploie le terme d’exposition).
C’est le quotient de l’énergie moyenne impartie d par le rayonnement à la masse de matière m :
L’unité de dose absorbée est le gray (Gy).
Il s’agit d’une grandeur physique, utilisable quels que soient le rayonnement et le milieu considérés.
Cette dose est facilement mesurable à l’aide d’une chambre d’ionisation. Elle est indépendante de l’objet radiographié et permet de caractériser une installation radiologique dans des conditions données de distance foyer-détecteur, de haute tension et de filtration. Elle s’exprime en Gy.
Quand la dose dans l’air est déterminée, il est alors possible de calculer la dose pour un autre milieu (m), en la multipliant par le rapport des coefficients d’atténuation du milieu considéré et de l’air.
Mesurée par un dosimètre sur la peau des patients pendant un examen radiologique, la dose d’entrée intègre le rayonnement rétrodiffusé par le patient. Ce rayonnement rétrodiffusé représente, en radiodiagnostic, selon l’ énergie du rayonnement incident, 20 % à 40 % de la dose dans l’air, à laquelle il s’ajoute. Il faut donc en tenir compte dans les calculs, ce qui nécessite l’emploi du facteur de rétrodiffusion (FRD) dont les valeurs seront donc de 1,2 à 1,4.
Elle s’exprime en Gy. Une formule simplifiée permet d’estimer la dose d’entrée à partir des paramètres d’une exposition :
où U est la tension en kV, Q la charge en mAs et DFP la distance foyer-peau en mètres.
La dose en profondeur est mesurable sur fantôme anthropomorphe mais non chez un patient (quelques mesures sont possibles en endocavitaire). Elle est donc généralement calculée à partir de la dose d’entrée, en tenant compte de l’atténuation.
Il ne s’agit donc le plus souvent pas d’une grandeur directement mesurée mais d’une grandeur calculée, entachée d’une incertitude car le calcul introduit une part d’inexactitude, d’autant plus importante que le milieu est moins homogène.
La dose à l’organe est la dose moyenne absorbée rapportée à l’ensemble du volume de l’organe considéré. Elle permettra le calcul de la dose efficace. Ce calcul impose de tenir compte de la nature du rayonnement et du tissu considéré car tous les rayonnements n’ont pas la même efficacité pour produire un effet biologique et tous les tissus n’ont pas la même sensibilité à un rayonnement donné.
Il sert à exprimer la plus grande efficacité de certains rayonnements corpusculaires pour induire un effet nocif à long terme chez l’homme, par rapport aux rayonnements photoniques (X ou gamma), affectés du coefficient 1 (tableau 3-1 ).
C’est la dose absorbée dans un organe, multipliée par le coefficient correspondant au rayonnement considéré.
Elle s’exprime en sievert (Sv) ou millisievert (mSv) mais l’emploi de cette unité pour une dose n’intéressant qu’une partie de l’organisme entretient une confusion regrettable avec la dose efficace (cf. infra) qui concerne l’ensemble de l’organisme.
La radiologie utilise le rayonnement de référence, affecté d’un coefficient 1. Il n’y a aucune conversion à réaliser et il faut exprimer la dose délivrée au volume en gray et non en sievert.
Les tissus du corps humain sont d’autant plus sensibles qu’ils sont moins différenciés et que leur activité mitotique est plus grande et programmée sur une plus longue période. Pour tenir compte de cette disparité, en extrapolant aux faibles doses les données de la cancérogenèse radio-induite à de fortes doses, il a été établi un barème de radiosensibilité où chaque organe se voit affecter un coefficient ou facteur de pondération, Wt. L’utilisation de ces facteurs de pondération est censée donner son importance réelle à chaque organe dans la genèse des effets néfastes (détriment) provoqués par une exposition aux RI. La somme de ces facteurs de pondération est de 1, ce qui correspond au détriment global d’une exposition de l’ensemble du corps (tableau 3-2 ).
C’est un indicateur des risques des effets aléatoires, non directement mesurable. Il permet de rapporter une exposition locale à un effet théorique sur l’ensemble de l’organisme, en faisant intervenir les facteurs de pondération liés à la radiosensibilité tissulaire (Wt). La dose efficace est obtenue en multipliant la dose équivalente délivrée à chaque organe, simultanément ou successivement, par le facteur de pondération correspondant puis en faisant la somme de l’ensemble.
