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Come viene calcolata la dose efficace? Conosci i calcoli dietro ad essa?
Nel campo della radioprotezione esiste un concetto importante chiamato "dose efficace". La dose efficace è la quantità di dose definita dalla Commissione internazionale per la protezione radiologica (ICRP) e ha lo scopo di misurare il rischio complessivo per la salute umana dovuto a basse dosi di radiazioni ionizzanti. Questo numero non solo include le dosi di radiazioni ai diversi tessuti, ma tiene conto anche dell'interazione del tipo di radiazione con le proprietà dei tessuti. Questa quantificazione ha lo scopo di aiutarci a comprendere i potenziali rischi per la salute delle radiazioni ionizzanti, in particolare il rischio di cancro e gli effetti genetici.
L'importanza della dose efficace risiede nella sua capacità di sommare diverse dosi tissutali ottenute da varie fonti (come radiazioni interne ed esterne) per produrre un valore di dose efficace complessiva.
Principio di calcolo della dose efficace
L'energia verrà assorbita dalla materia sotto l'azione delle radiazioni ionizzanti. Questo è il concetto di "dose assorbita". Sebbene la dose assorbita sia importante nel descrivere le proprietà fisiche delle radiazioni, non riflette completamente gli effetti biologici. Pertanto, l'ICRP e la Commissione internazionale sulle unità e misurazioni delle radiazioni (ICRU) hanno sviluppato la "dose equivalente" e la "dose efficace" per valutare gli effetti biologici sostenibili.
Nel calcolare la dose efficace, dobbiamo prima correggere la dose assorbita dal tessuto per tenere conto del tipo di radiazione. Questo può essere calcolato utilizzando un rapporto chiamato "fattore di ponderazione delle radiazioni". Successivamente dobbiamo correggere nuovamente per tessuti diversi, questa volta utilizzando il "fattore di ponderazione del tessuto". Infine, viene sommata la dose efficace di ciascun tessuto per ottenere la dose efficace complessiva.
La dose efficace non è solo uno strumento importante per valutare i rischi da radiazioni, ma anche un indicatore fondamentale per stabilire limiti di dose nella radioprotezione.
Utilizzo di dosi esterne e interne
Il calcolo della dose efficace non è applicabile solo alle radiazioni del corpo intero, ma è particolarmente importante anche in scenari di esposizione parziale o irregolare. Poiché i diversi tessuti rispondono in modo diverso alle radiazioni ionizzanti, l'ICRP assegna fattori di sensibilità a diversi tessuti e organi per poter calcolare gli effetti delle radiazioni se un'area di irradiazione nota viene parzialmente irradiata.
Ad esempio, le dosi interne si verificano quando inaliamo o ingeriamo materiali radioattivi. Il concetto di dose utilizzato in questo momento è la "dose efficace impegnata", il cui calcolo coinvolge il prodotto della dose equivalente impegnata nell'organo o nel tessuto e il relativo fattore di ponderazione tissutale appropriato, e deve essere sommato in base al tempo trascorso dopo l'ingestione.
Le dosi efficaci impegnate vengono spesso utilizzate per valutare i rischi derivanti dall'inalazione, dall'ingestione o dall'iniezione di materiali radioattivi.
Utilizzo di fattori di ponderazione organizzativi
I fattori di ponderazione dei tessuti dell'ICRP riflettono la relazione tra tessuti specifici e rischi per la salute. Alcuni tessuti, come il midollo osseo, sono particolarmente sensibili e quindi hanno un fattore di ponderazione relativamente grande, mentre altri tessuti, come le superfici ossee dure, sono meno sensibili e pertanto ricevono un fattore di ponderazione inferiore.
La selezione di questi fattori di ponderazione dei tessuti si basa sul potenziale rischio di effetti biologici.
Storia e sviluppo futuro
Il concetto di dose efficace è stato originariamente proposto da Wolfgang Jacobi nel 1975 ed è stato incluso nelle linee guida dell'ICRP nel 1977. Questi fattori di ponderazione hanno subito diverse revisioni man mano che sono emersi nuovi dati scientifici, l’ultima volta nel 2007.
Al simposio internazionale dell'ICRP del 2015, la discussione sulla "dose efficace come quantità di radioprotezione correlata al rischio" ha attirato l'attenzione diffusa ed è stata avanzata una proposta per la possibile eliminazione delle dosi equivalenti in futuro. Ciò contribuirà a eliminare la confusione tra i diversi concetti di dosaggio e a utilizzare la dose assorbita (Gy) come quantità più appropriata per limitare gli effetti deterministici su occhi, pelle, mani e piedi.
Riepilogo
La dose efficace, come concetto chiave nella protezione radiologica, non solo ci consente di valutare e prevedere il rischio delle radiazioni ionizzanti, ma rende anche le misure di protezione più specifiche nelle applicazioni pratiche. Tuttavia, con il progresso della scienza e l’emergere di nuove tecnologie, come dovremmo adeguare e migliorare ulteriormente il calcolo e l’uso delle dosi efficaci?
