Основные термины и величины

ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Для обеспечения радиационной безопасности и гарантии качества при проведении лучевой терапии необходим точный количественный учет энергии ионизирующего излучения, поглощенной персоналом и пациентами, подвергающимися облучению.

Для количественной характеристики ИИ пользуются понятием «доза». Доза ИИ - это отношение энергии излучения к массе или объему облучаемого вещества. В клинической дозиметрии пользуются следующими терминами и величинами:

· Активность радиоактивного вещества - характеристика количества радиоактивного вещества (количество распадов в единицу времени). Системной единицей активности является Беккерель (Бк) - активность радиоактивного источника, в котором в 1 секунду происходит 1 распад (1 Бк = 1 распад/с). Внесистемная единица - Кюри (Ки) - активность радиоактивного источника, в котором в 1 секунду происходит 3,7 ´ 10¹⁰ распадов.

· Экспозиционная доза - доза излучения, которая измеряется в сухом (свободном) воздухе при отсутствии рассеивающих тел. Она характеризует главным образом источник излучения (его мощность, постоянство параметров и др.). Экспозиционная доза применяется только для ионизирующего излучения с энергией не больше 3 МэВ. Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген.

o Рентген - это доза рентгеновского или g -излучения, которая при нормальных условиях (0⁰С и давлении 1 атмосфера) в 1 см³ воздуха образует заряд, равный 1 э. с. е. статического электричества (2,08 х 10⁹ пар ионов каждого знака). Единицей измерения экспозиционной дозы в СИ является кулон на кг - это доза рентгеновского или g -излучения, при которой в 1 кг воздуха при нормальных условиях образуется заряд, равный 1 кулону.

o Одну и ту же дозу можно подвести в разные промежутки времени. Поэтому вводится понятие мощности дозы - доза, рассчитанная на единицу времени. Биологическое действие ионизирующих излучений зависит и от дозы и от ее мощности.

· Поглощенная доза - основной количественный показатель воздействия ионизирующих излучений на облучаемые ткани. Она определяется количеством энергии, переданной в процессе облучения единице массы облучаемого вещества. Поглощенная доза применяется для любого вида ионизирующего излучения. В СИ единица поглощенной дозы - Дж/кг. Эта величина получила название «Грей» (Гр). 1 Гр - это доза ионизирующего излучения, при которой в 1 кг облученного вещества поглощена энергия, равная 1 Дж. Внесистемная единица поглощенной дозы - рад. 1 рад - это доза излучения, при которой в 1 г облученного вещества поглощена энергия, равная 100 эргам. 1Гр = 100 рад.

o Интегральная поглощенная доза - количество энергии, поглощенной в облучаемом объеме.

· В связи с тем что при облучении биологических объектов различные виды ионизирующих излучений при одной и той же поглощенной дозе оказывают различное биологическое действие, существует понятие «эквивалентная доза». Биологические эффекты, вызываемые конкретным видом излучения, сравнивают с эффектом, который производит фотонное излучение с энергией 200 кэВ.

o Коэффициент, показывающий, во сколько раз радиационная опасность в случае хронического облучения человека (в малых дозах) для данного вида излучения выше, чем в случае фотонного излучения (200 кэВ при равной поглощенной дозе), называется взвешивающим коэффициентом. Ниже даны взвешивающие коэффициенты для разных видов ИИ.

· Фотоны любых энергий 1

· Электроны и мюоны любых энергий 1

· Нейтроны:

· с энергией менее 10 кэВ 5

· от 10 кэВ до 100 кэВ 10

· от 100 кэВ до 2 МэВ 20

· от 2 МэВ до 20 МэВ 10

· более 20 МэВ 5

· Протоны с энергией более 2 МэВ,

кроме протонов отдачи 5

· Альфа - частицы, осколки деления, тяжелые ядра 20

o Величина взвешивающего коэффициента зависит от линейной потери энергии (ЛПЭ) данного вида излучения. Чем выше ЛПЭ, тем больше поражаемость клеток и ниже способность к восстановлению. Таким образом, при одинаковой поглощенной дозе повреждающий (или лечебный) эффект при облучении нейтронами будет до 20 раз больше, чем при фотонном излучении.

· Доза, полученная живым объектом с учетом взвешивающего коэффициента данного излучения, называется эквивалентной дозой. Эквивалентная доза учитывает поглощенную дозу и биологический эффект ИИ. Понятие «эквивалентная доза» используется только для оценки радиационной опасности. Внесистемной единицей эквивалентной дозы является БЭР - это доза какого-либо вида ИИ, биологически эффективная поглощенной дозе 1 рад рентгеновского излучения, генерируемого напряжением 200 кВ. В системе СИ единица эквивалентной дозы – Зиверт. 1 Зв = 100 бэр.

· Эффективная доза - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий после облучения всего тела человека или отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности.Она представляет собой сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

· Гонады 0,20

· Костный мозг (красный) 0,12

· Толстый кишечник 0,12

· Легкие 0,12

· Желудок 0,12

· Мочевой пузырь 0,05

· Молочная железа 0,05

· Печень 0,05

· Пищевод 0,05

· Щитовидная железа 0,05

· Кожа 0,01

· Клетки костных поверхностей 0,01

· Остальное 0,05*

o ^*Остальное - включает надпочечники, головной мозг, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. При воздействии ионизирующего излучения на организм могут возникать детерминирующие и стохастические эффекты.

· Детерминированные эффекты - клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше - тяжесть эффекта зависит от дозы.

· Стохастические эффекты - вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы.

Эффективность действия ИИ зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. В настоящее время рекомендуется пользоваться физическими величинами, выраженными в единицах СИ. Однако в медицинской радиотерапевтической технике долгое время применяли внесистемные единицы, что широко отражено в соответствующей литературе, инструкциях, шкалах приборов (в т. ч. дозиметрах). В таблице 3.1. дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.

Таблица 3.1.

Дата добавления: 2014-12-16