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Comment est calculée la dose efficace ? Connaissez-vous les calculs qui se cachent derrière cela ?
Dans le domaine de la radioprotection, il existe un concept important appelé « dose efficace ». La dose efficace est la dose définie par la Commission internationale de protection radiologique (CIPR) et vise à mesurer le risque global pour la santé humaine dû aux faibles doses de rayonnements ionisants. Ce chiffre inclut non seulement les doses de rayonnement reçues par les différents tissus, mais prend également en compte l'interaction du type de rayonnement avec les propriétés des tissus. Cette quantification vise à nous aider à comprendre les risques potentiels pour la santé des rayonnements ionisants, notamment le risque de cancer et les effets génétiques.
L'importance de la dose efficace réside dans sa capacité à résumer différentes doses tissulaires obtenues à partir de diverses sources (telles que les rayonnements internes et externes) pour produire une valeur de dose efficace globale.
Principe de calcul de la dose efficace
L'énergie sera absorbée par la matière sous l'action des rayonnements ionisants. C'est la notion de « dose absorbée ». Bien que la dose absorbée soit importante pour décrire les propriétés physiques du rayonnement, elle ne reflète pas pleinement les effets biologiques. Par conséquent, la CIPR et la Commission internationale sur les unités et mesures des rayonnements (ICRU) ont développé une « dose équivalente » et une « dose efficace » pour évaluer les effets biologiques durables.
Lors du calcul de la dose efficace, nous devons d'abord corriger la dose absorbée par le tissu pour tenir compte du type de rayonnement. Ceci peut être calculé à l’aide d’un rapport appelé « facteur de pondération du rayonnement ». Ensuite, nous devons à nouveau corriger les différents tissus, cette fois en utilisant le « facteur de pondération des tissus ». Enfin, la dose efficace de chaque tissu est additionnée pour obtenir la dose efficace globale.
La dose efficace est non seulement un outil important pour évaluer les risques liés aux rayonnements, mais également un indicateur essentiel pour fixer des limites de dose en matière de radioprotection.
Utilisation de doses externes et internes
Le calcul de la dose efficace s'applique non seulement au rayonnement du corps entier, mais est également particulièrement important dans les scénarios d'exposition partielle ou inégale. Étant donné que différents tissus réagissent différemment aux rayonnements ionisants, la CIPR attribue des facteurs de sensibilité à différents tissus et organes afin de pouvoir calculer les effets des rayonnements si une zone d'irradiation connue est partiellement irradiée.
Par exemple, des doses internes se produisent lorsque nous inhalons ou ingérons des matières radioactives. Le concept de dose utilisé à ce stade est la « dose efficace engagée », dont le calcul implique le produit de la dose équivalente engagée dans un organe ou un tissu et son facteur de pondération tissulaire approprié, et doit être additionné en fonction du temps après l'ingestion.
Les doses efficaces engagées sont souvent utilisées pour évaluer les risques résultant de l'inhalation, de l'ingestion ou de l'injection de matières radioactives.
Utilisation de facteurs de pondération organisationnels
Les facteurs de pondération des tissus de la CIPR reflètent la relation entre des tissus spécifiques et les risques pour la santé. Certains tissus, comme la moelle osseuse, sont particulièrement sensibles et ont donc un facteur de pondération relativement important, tandis que d'autres tissus, comme les surfaces osseuses dures, sont moins sensibles et se voient donc attribuer un facteur de pondération plus faible.
La sélection de ces facteurs de pondération tissulaire est basée sur le risque potentiel d'effets biologiques.
Histoire et évolution future
Le concept de dose efficace a été initialement proposé par Wolfgang Jacobi en 1975 et a été inclus dans les lignes directrices de la CIPR en 1977. Ces facteurs de pondération ont fait l’objet de plusieurs révisions au fur et à mesure de l’émergence de nouvelles données scientifiques, la dernière fois en 2007.
Lors du symposium international de la CIPR de 2015, la discussion sur « la dose efficace en tant que quantité de radioprotection liée au risque » a attiré une large attention et une proposition visant à éliminer éventuellement les doses équivalentes à l'avenir a été avancée. Cela aidera à éliminer la confusion entre les différents concepts de dose et à utiliser la dose absorbée (Gy) comme quantité plus appropriée pour limiter les effets déterministes sur les yeux, la peau, les mains et les pieds.
Résumé
La dose efficace, en tant que concept clé de la protection radiologique, nous permet non seulement d'évaluer et de prédire le risque de rayonnements ionisants, mais rend également les mesures de protection plus spécifiques dans des applications pratiques. Cependant, avec les progrès de la science et l’émergence de nouvelles technologies, comment devrions-nous ajuster et améliorer davantage le calcul et l’utilisation des doses efficaces ?
