Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

20
Cuprins 1.Caracteristicile fizice generale ale radiaţiei ionizante în tratamentul terapeutic........3 2.Doza................................................................ ................................................................4 3.Calitatea unui fascicul de raze ionizante............................................................. ..........5 4.Conceptul despre volumul iradiat............................................................... ..................6 5.Noţiuni elementare de distribuire a dozei în volumul iradiat.......................................7 6.Filtrele............................................................ ................................................................7 7.Aportul divergenţei pentru repartizarea dozei in adâncime........................................8 8.Valoarea efectului de impraştiere pentru repartizarea dozei în adâncime.................8 9.Modalitatea (procedeul) de direcţionare a sursei de iradiere......................................9 10. Omogenitatea repartizării dozei în formaţiunea iradiată..........................................10 1

description

Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

Transcript of Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

Page 1: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

Cuprins

1. Caracteristicile fizice generale ale radiaţiei ionizante în tratamentul terapeutic........3

2. Doza................................................................................................................................4

3. Calitatea unui fascicul de raze ionizante.......................................................................5

4. Conceptul despre volumul iradiat.................................................................................6

5. Noţiuni elementare de distribuire a dozei în volumul iradiat.......................................7

6. Filtrele............................................................................................................................7

7. Aportul divergenţei pentru repartizarea dozei in adâncime........................................8

8. Valoarea efectului de impraştiere pentru repartizarea dozei în adâncime.................8

9. Modalitatea (procedeul) de direcţionare a sursei de iradiere......................................9

10. Omogenitatea repartizării dozei în formaţiunea iradiată..........................................10

11. Factorul de timp...........................................................................................................11

12. Puterea (debitul) dozei de iradiere...............................................................................11

13. Divizarea (fracţionarea) dozei integrale.....................................................................11

1

Page 2: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

Fizica radiaţiilor ionizante utilizate in radiodiagnostic.

Imagistica medicală utilizează instalaţii cu radiaţii de diversă natură. Razele luminoase, ultraviolete, gama şi Röntgen sunt de natură electromagnetică. Razele Röntgen sunt utilizate cu succes pe parcursul ultimilor 113 ani, fiind destinate, în particular, pentru vizualizare în medicină, ocupând un loc important în investigarea tradiţională a pacienţilor, în explorarea lor în cadrul examenelor de radiodiagnostic(RD) invazive, în tehnologiile digitale etc. Informaţia necesară poate fi obţinută la prelucrarea prin diverse procedee a radiaţiei electromagnetice.

Vizualizarea medicală modernă are la bază următoarele fenomene:— absorbţia de către ţesuturi a razelor Röntgen(investigaţiile de RD);— emanarea radiaţiei gama, provenită de la izotopii radioactivi, acumulaţi în anumite ţesuturi (diagnosticul

cu radionuclizi, vizualizarea izotopică sau medicina nucleară- MN);— iritarea nucleelor impare ale atomilor câmpului magnetic cu apariţia radiaţiei de frecvenţă radio

(tomografia prin rezonanţa magnetică nucleară- TRMN);— reflecţia spre transductor a razelor de mare frecvenţă, generată de emisia undelor ultrasonore(examinarea

prin ecografie- E);— emisia spontană a undelor infraroşii de către ţesuturi(vizualizarea infraroşie sau termografia-T).

Metodele sus-menţionate, cu excepţia E, se bazează pe radiaţia de natură electromagnetică din diverse segmente ale spectrului energetic. Tipurile de radiaţii (Röntgen, alfa, beta şi gama), care transmit energii mai mari decât cea a luminii (2-4 eV), au capacitatea de a ioniza atomii şi de a dezintegra moleculele, provocând alterări la nivelul biologic.

Utilizarea metodelor non- ionizante (E, RMN, T) este mai preferabilă graţie avantajelor acestora şi a absenţei iradierii ionizante cu efectele ei nocive, inclusiv din motive de securitate.

Metodele de RD pot fi divizate în:a) radioscopia (RS)- examinare vizuală a interiorului unui corp opac, în special, a unor regiuni din corpul

uman, cu ajutorul umbrei proiectate pe un ecran fluorescent de către razele X, care trec prin acest corp;b) radiografia (RGR)- fotografierea interiorului unui corp opac, în special, a unor regiuni din interiorul

corpului, prin intermediul unor radiaţii de tip special, cu utilizarea în complex a casetei, foliilor şi a filmului radiografic;

c) radiofotografia(RFGR)- fotografierea imaginii radioscopice obişnuite pe un film cu mărimi de 70 x 70 mm, 105 x 105 şi 110 x 110 mm;

d) metode computerizate de vizualizare axială(computer tomografia-CT).Metodele de vizualizare pot fi divizate şi în conformitate cu posibilitatea evidenţierii volumului

integral al ţesutului sau doar a unui singur strat subţire. La efectuarea investigaţiei de RD tradiţional obiectul tridimensional este reflectat ca o imagine bidimensională. Pe un film radiografic opacităţile diverselor organe se sumează.

Ţinând cont de faptul că acţiunii radiaţiei ionizante este supus integral un volum oarecare de ţesuturi, are loc generarea unei radiaţii secundare, care diminuează calitatea imaginii, în special, a contrastării.

Tomografia convenţională formează imaginea prin “ştergerea” restului obiectului filmat, rămas în afara planului preconizat, prin intermediul combinării mişcărilor sincrone ale tubului radiogen şi ale casetei cu film şi folii.

La vizualizarea axială(în cazul CT) radiaţia este direcţionată numai spre un strat subţire al ţesuturilor.CT este bazată pe măsurarea, analizarea şi reflectarea secţiunilor axiale în variantă cifrică(digitală).

Principalul avantaj al CT e capacitatea rezolutivă a contrastului.Vizualizarea prin realizarea pe secţiuni, mai este utilizată şi în tomografia prin RMN şi în MN.

Diversele metode de vizualizare se bazează pe diverse principii fizice, formând felurite imagini ale anatomiei şi ale fiziologiei organelor.

Fizica radiaţiilor, utilizate în imagistica medicală, se divizează în fizica radiaţiilor ionizante (I) şi fizica radiaţiilor non- ionizante (II).

La 3 ani după descoperirea radiaţiilor Röntgen, rezultate bune, obţinute în iradierea adenitelor (adenită- inflamaţia ganglionilor limfatici), a comunicat Heidrix. Ulterior, graţie efectului benefic al radiaţiilor ionizante în tratamentul maladiilor oncologice şi non-oncologice, acest domeniu al medicinii a

2

Page 3: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

fost denumit terapia cu radiaţii ionizante(TRI), care include în sine radioterapia, telecobaltoterapia (telegamaterapia), terapia intracavitară (brahiterapia) şi cea intratisulară.

Tehnica TRI reprezintă totalitatea căilor prin care condiţiile fizice şi biologice ale iradierii sunt exploatate pentru obţinerea efectului terapeutic scontat. Doar modul complex de a concepe tehnica sus-numită subliniază faptul că aplicarea radiaţiilor în scopuri terapeutice trebuie să se bazeze, în egală măsură, atât pe datele fizicii radiaţiilor electromagnetice şi corpusculare a celor radiobiologice, pe cunoaşterea performanţelor şi a caracteristicilor instalaţiilor cu surse radioactive, cât şi pe o acurateţe excelentă în exploatarea acestora. De aceea, în continuare, vom relata despre caracteristicile fizice generale ale radiaţiei ionizante, compusă din radiaţia electromagnetică şi radiaţia corpusculară, utilizate în TRI.

1. Caracteristicile fizice generale ale radiaţiei ionizante în tratamentul terapeutic.

Aceste caracterstici includ: concepţia corpuscul–undă, unda electromagnetică, spectrul electromagnetic, producerea razelor Röntgen şi proprietăţile radiaţiei ionizante.

1.Concepţia corpuscul-undă. Radiaţiile ionizante sunt considerate o propagare a vibraţiilor (oscilaţiilor) mecanice într-un mediu în cadrul teoriei ondulatorii. Câmpurile electric şi magnetic se pot propaga sub forma de unde, formate din particule materiale (cuante Planck) a căror energie intermitentă este direct proporţională cu frecvenţa lor (E=h·γ). Dependenţa reciprocă dintre natura corpusculară şi cea ondulatorie este reflectată în relaţia de Broglie (λ=h/p, în care p este impulsul particulei la viteza c, p=mc).

Radiaţia corpusculară este o masă de inactivitate determinată, energia ei fiind în legatură reciprocă cu viteza purtătorului care poate poseda sarcina electrică. Capacitatea radiaţiei corpusculare de a pătrunde în materie este restrânsă producând efectul direct de ionizare (electronii rapizi şi neutronii). Radiaţia ondulatorie posedă o masă de odihnă nulă şi are o viteză similară luminii. În aspect electric fotonul (cuanta) este neutru, iar capacitatea de pătrundere în materie se supune legilor atenuării şi a patratului distanţei.

2.Unda electromagnetică. Reprezintă o vibraţie periodică a unei particule (sau a unui câmp) în spaţiu şi în timp. Această oscilaţie (pendulare) este orientată în sens transversal, fiind cu o direcţie de oscilare perpendiculară pe cea de răspândire, spre deosebire de cea acustică, care are o direcţie longitudinală. Cei doi parametri: direcţiile de răspândire şi cea de vibraţie coincid.

Unda electromagnetică se caracterizează prin următorii parametri fizici:a)distanţa minimă dintre două puncte succesive pe direcţia de împrăştiere (lungimea de undă-λ);b)intervalul de timp, adecvat unei lungimi de undă (perioada-T);c)numărul de vibraţii (pendulaţii) într-o secundă (hertz Hz)- frecvenţa (γ);d) rapiditatea în deplasare –viteza(c);e)lungimea distanţei dintre poziţiile extreme ale oscilatorului(amplitudinea-A);f) raportul dintre energia cuantei fotonului şi lungimea sa de undă, care poate fi calculat conform

formulei E=hc/λ,în care h reprezintă constanta lui Planck- 6,625 x 10-27 erg/sec.3.Spectrul electromagnetic. Lungimea de undă (λ) este unul din parametrii necesari pentru a

caracteriza o radiaţie electromagnetică. Acest parametru se află intr-o interdependenţă de frecvenţa şi de energia radiaţiei: când λ diminuează în valoare, ν şi energia radiaţiei sporesc din diapazonul undelor radio (107m până la cel al undelor cosmice 10-17m).

4.Producerea razelor Röntgen. Compartimentul în cauză este detaliat redat la începutul acestui capitol. De aceea, în continuare doar vom reaminti de cele 2 tipuri de radiaţii Röntgen:

A) Radiaţia de frânare, care ia naştere la frânarea electronilor în câmpul nucleului atomilor din anodă. Spectrul acesteea este unul continuu, având o lungime de undă în coraport cu mărimea energiei cinetice a electronilor, subordonat diferenţei de potenţial dintre electrozi, conform formulei Duane–Hunt:

λ minǺ =

12 ,54 (kv ) . Radiaţia Röntgen are o gamă largă de lungimi ale undei.

A)Radiaţia specifică(distinctă). Se produce acolo unde are loc desprinderea electronilor din straturile K şi M ale atomilor ondulari. Este dependentă de numărul atomic al acestuia şi formată din fotoni cu spectrul energetic intermitent sub formă de creste.

3

Page 4: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

5.Proprietăţile radiaţiilor ionizante. Modul de propagare, viteza, interferenţa, reflexia, refracţia şi difracţia sunt fenomene comune proprietăţilor radiaţiilor electromagnetice în general. Intensitatea radiaţiilor diminuează invers proportional cu patratul distanţei şi se calculează după formula İ=K1/d2. Proprietăţile speciale ale radiaţiilor ionizante se consideră: penetrabilitatea, atenuarea, efectul de luminescenţă, efectele fotochimic şi cel biologic.

Particularităţile maladiilor oncologice şi non-oncologice determină selectarea parametrilor fizici, permiţînd obţinerea efectului radiobiologic sub forma şi în gradul respectiv dorinţei medicului pentru TRI, care sunt după cum urmează:

a)cantitatea de radiaţii administrată(doza);b)calitatea radiaţiilor;c)volumul supus iradierii;d) modul de distribuţie al radiaţiilor în acest volum;e) factorul de timp, legat de debit, de fracţionarea dozei şi de durata totală a tratamentului.

2. Doza.

Pentru a prescrie o anumită doză în scopul tratamentului cu radiaţii ionizante iniţial este necesară cunoaşterea gradului de acţiune al acestuia asupra unor părţi ale organismului uman. Stabilirea unor doze biologice(doze necesare pentru obţinerea unor schimbări ale structurilor organismului) este un procedeu obligatoriu în utilizarea radiaţiilor ionizante.

Radiaţiile ionizante se pot distribui numai într-un volum determinat al organismului, marimea şi gradul de solicitare al caruia depind de informaţiile geometrice şi de calitatea fasciculului de radiaţii ionizante. În urma tratamentului cu aceste radiaţii se formează substanţe de dezagregare tisulară în volumul iradiat, apar fenomene reflexe, care prin intermediul sistemului neuroendocrin, afectează tot organismul. Practic, doza biologică este dificilă în apreciere din cauza ca ea depinde de mărimea sectorului iradiat ,de cantitatea radiaţiilor şi de un şir de factori biologici constituţionali. Această dificultate poate fi compensată prin înterpretarea, utilizarea şi reproducerea efectelor de tratament ale acestor radiaţii la doza fizică. În aplicarea TRI echivalentul dozei încorporate reprezintă cantitatea de energie absorbită în volumul iradiat. Această doză este calculată în funcţie de doza de expunere, înmulţită la un factor de dependenţă.

Cantitatea de energie, transportată de fasciculul de radiaţii într-o unitate de timp pe o unitate de suprafată a secţiunii drepte a acestui fascicul, reprezintă intensitatea fasciculului. Pentru radiologia medicală noţiunea de intensitate a fasciculului nu prezintă acelaşi interes important ca şi in cazul fizicii teoretice,fiind doar un mecanism de exprimare a puterii surselor de iradiere, folosit ca un parametru în debutul estimării dozei absorbite. Puterea acestei surse se calculează măsurând expunerea într-un anumit mediu(aer), la o anumită distanţă de la sursă, prin intermediul unor camere de ionizare, fiind exprimate în unităţi de expunere pe unitatea de timp. În cazul surselor de radiaţii Röntgen, puterea dozei depinde de tensiunea şi de intensitatea curentului, aplicate tubului radiogen, de filtru şi de distanţa de la sursă.

Doza absorbită(D). Este mărimea medie a energiei radiaţiei ionizante, transmisă substanţei, calculată după formula D=dE/dm, în care dE reprezintă energia medie, transmisă unei cantităţi de substanţă, aflată într-un volum elementar, iar dm este masa acestei substanţe în volumul elementar. Unitatea de masură a dozei absorbite este joul la kilogram (j/kg) şi se numeşte Gray (Gy).Un Gy este egal cu 1j/kg sau cu 100 rad. Dacă cunoaştem nivelul de expunere în orice punct al mediului iradiat mărimea acestei doze poate fi practic calculată cu o suficientă exactitate. Doza absorbită are câteva variante. Doza de suprafaţă (piele) este doza eliberată de un fascicul de radiaţii în locul intersectării razei centrale cu suprafaţa pielii pacientului. Cea mai mare valoare a dozei absorbite în direcţia longitudinală a razei centrale este doza absorbită la nivel maxim. Fiind la suprafaţa pielii un fascicul de raze Röntgen de 200kv, nivelul maxim al dozei absorbite se va afla la o adâncime de circa 0,2cm pentru radiaţia sursei de 137Cs, la 0,5cm - pentru radiaţia sursei de 60 Co, la 1cm - pentru fasciculul de radiaţii Röntgen de 4Mv şi la 4cm - pentru cel de 25Mv. Mărimea acestei doze poate fi înfluenţată de distanţa sursă- piele, de dimensiunile câmpului de iradiere, de tipul de colimator şi de posibila utilizare a unui filtru pentru electronii secundari. Factorul de majorare a mărimii dozei reprezintă, în cazul radiaţiilor Röntgen sau gama de energie mare, raportul dintre doza absorbită la nivelul maxim şi doza absorbită la suprafaţa pielii.

4

Page 5: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

Doza absorbită în punctele situate la diverse adâncimi ale volumului iradiat este doza în profunzime. Mărimea acesteea reprezintă raportul (in%) dozei Dx, absorbită la o adâncime x, faţă de doza D, absorbită într-un punct de referinţă, amplasat pe direcţia razei centrale.Această mărime reflectă randamentul în profunzime al fasciculului, care este egal cu 100%•Dx/Do.Pentru radiaţiile Röntgen cu energii de până la 400kV punctul de referinţă se găseşte la suprafaţă, iar pentru cele mai mari de 400kV şi pentru telegamaterapie, el se află la nivelul maxim al dozei.

Avantajele radiaţiilor cu energii mari sunt de două tipuri :1. Fizice:1.1. Aprecierea corectă a repartiţiei dozei.1.2. Dislocarea dozei maxime.1.3. Majorarea dozei in adâncime.1.4. Diminuarea intensităţii radiaţiei din contul oaselor.1.5. Fascicule colimate cu penumbră mică.1.6. Posedă radiaţie secundară de o propagare scăzută.2. Biologice:2.1. Ameliorarea rezultatelor tratamentului.2.2. Efectul radioprotector al pielii. 2.3. Micşorarea gradului de fibroză târzie şi a necrozei osoase. Radiaţiile Röntgen de energie mică (≈400kV), respectiv 10-100kV, reprezintă röntgenterapia

(radioterapia) superficială (cu distanţă mică “de contact” şi röntgenterapia (radioterapia) semiprofundă (până la 300 kV).

Parametrii tehnici, utilizaţi pentru aprecierea comportării în exploatare a instalaţiilor de röntgenterapie se realizează prin kilovoltajul aplicat, prin filtrare şi prin stratul de semiabsorbţie (SSA), care e ultimul parametru din această serie (spre exemplu,la utilizarea 200 kv SSA va trebui sa fie de 1,05mm Cu).

Referitor la aspectul de fizică, calitatea radiaţiilor este totalmente menţionată de către spectrul acestora, care e dependent de tensiunea aplicată tubului radiogen şi de calitatea filtrării. Ultimul procedeu ameliorează calitatea iradierii, sporeşte gradul de pătrundere în ţesuturi, micşorează componentele cu energie mică, măreşte grosimea stratului de semiabsorbţie, diminuind puterea dozei.

În fizica fasciculelor de raze X cu energie mică cel mai pronunţat e efectul fotoelectric. Direcţia de mişcare a electronilor secundari e orientată preferenţial înainte, prezenţa efectului roşeţii pielii este rezultatul absorbţiei dozei maxime la acest nivel. În cazul nostru echilibrul electronic(proporţie justă) se constată la suprafaţă , traiectoria lor cea mai mare fiind foarte mică.

Suprafaţa perfectă pe care doza absorbită este aceeaşi e suprafaţa izodoză, iar curba izodoză – linia de-a lungul căreia doza absorbită este statornică.

Folosirea energiilor cu valori sporite a impus utilizarea a încă două noţiuni:- doza de ieşire sau doza provenită de la un fascicul de radiaţii la suprafaţa prin care fasciculul

părăseşte corpul pacientului;- doza de tranzit, care reprezintă mărimea radiaţiei ionizante primare, ce a fost transmisă prin pacient

la o oarecare distanţă de acesta, într-un punct al razei centrale .Doza integrală constituie energia totală, absorbită într-un volum determinat de ţesuturi pe parcursul

acţiunii iradierii, care poate fi exprimată în orice unitate convenţională. Raportul dintre doza integrală în volumul „ţintă” şi doza integrală, acumulată în tot organismul pacientului, se numeşte factorul de eficacitate al dozei integrate.

3. Calitatea unui fascicul de raze ionizante.

Aceasta reprezintă, în principal, capacitatea de penetrare a fasciculului în materie, influenţată de energia particulelor lui componente. Aspectele, care pot defini şi reprezenta calitatea unui fascicul de radiaţii ionizante, sunt după cum urmează:

1. Aspectul diferenţei de potenţial electric, care accelerând electronii, ce lovesc ţinta, provoacă apariţia fotonilor. Diferenţa se exprimă în Kv sau Mv, iar nivelul maxim de energie al fotonilor corespunde

5

Page 6: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

acestei diferenţe de potenţial, pe când energia cuantică medie este de 40-45% din totalul energiei maxime (caracteristica unui fascicul cu spectru continuu).

2.Aspectul stratului de semiatenuare (SSA). Reprezintă grosimea unui strat al unui anumit material. Acesta atenuează astfel efectul radiant al fasciculului încât puterea de expunere este micşorată în jumătate la aplicarea unui fascicul îngust. Pentru radiaţiile Röntgen de 50-150 kV SSA este exprimat în mm Al, pentru cele de 200-400 kv -în mm Cu, iar pentru radiaţiile mai penetrante - în mm Pb.

3.SSA şi coeficientul de omogenitate. Ultimul constituie raportul dintre SSA şi grosimea suplimentară din acelaşi material pentru micşorarea cu 25% a puterii de expunere iniţială. Valoarea acestui coeficient la fasciculul din fotoni monoenergetici este de 1.

4.Aspectul distribuţiei spectrale. Este cea mai completă reprezentare a unui fascicul de radiaţii ionizante, cunoaştearea căreia poate facilita calcularea exactă a calităţii şi a cantităţii de radiaţii ionizante, propagate în diverse puncte ale mediului. Această calculare serveşte pentru evaluarea mărimii dozei absorbite în ţesuturile inegale apei, însa este aplicabilă doar în TRI experimentală.

4. Conceptul despre volumul iradiat.

Sintagma „volumul iradiat” reprezintă un derivat de la care iau naştere mai multe noţiuni legate de volumul tisular, supus iradierii.

Volumul „ţintă” e volumul de ţesuturi din organismul pacientului, care este tratat cu anumite doze de radiaţii, conforme cu efectul radiobiologic previzibil şi necesar pentru atingerea rezultatului tratamentului cu radiaţii ionizante propus. Selectarea volumului „ţintă” este condiţionată de localizarea şi de gradul de extindere ale maladiei, de tipul tratamentului aplicat (pentru vindecarea sau pentru ameliorarea stării pacientului) şi de aplicarea altor metode de tratament, asociate iradierii.

În unele cazuri apare necesitatea stabilirii a mai multor volume „ţintă”, de aceea doza de iradiere trebuie sa fie neuniformă, respectiv şi nivelurile de doză trebuie să fie diferite. Aceste circumstanţe pot avea loc când o parte a volumului „ţintă” necesită o suprairadiere din cauza unei tumori rămase.

În timpul iradierii tumorii volumul „ţintă” include inevitabil şi ţesuturi normale, care suportă aceleaşi efecte radiobiologice. Volumul „ţintă” poate avea dimensiuni ceva mai mari decât volumul tumorii propriu-zise din cauza că pentru aplicarea unei doze scontate în volumul „ţintă” trebuie ca fasciculele de radiaţii să penetreze şi ţesuturile sănătoase. Din aceste considerente apar două noţiuni de toleranţă: cea locală, care e manifestarea efectelor radiobiologice în ţesuturile sănătoase, incluse în volumul iradiat şi cea generală- gradul de solicitare a intregului organism. Ambele tipuri de toleranţă sunt consecutive acestor efecte şi influenţate, în aspect fizic, de doza integrală, manifestându-se ca factori care limitează produsul dintre doza şi volumul iradiat.

La creşterea volumului iradiat se reduce doza totală permisibilă fiindcă toleranţa ţesuturilor normale, care fac parte din volumul iradiat, se micşorează. Acest lucru face dificilă selectarea dimensiunilor volumului „ţintă”.

În activitatea sa medicul pentru TRI este obligat să aleagă între aplicarea unei doze mari într-un volum mic, riscând să nu iradieze total formaţiunea canceroasă şi iradierea unui volum mare, fară să aplice o doză total rezonabilă. Alegerea în cauză va fi influenţată de caracteristica fiziologică a tumorii şi de gradul de sensibilitate la iradiere a acesteea. Această relaţie volum-doză comportă o micşorare maximă a volumului ţesutului iradiat din afara volumului „ţintă”. Dacă am avea posibilitatea iradierii numai a volumului „ţintă” raportul dintre doza integrală (în volumul „ţintă”) şi doza integrală a organismului ar constitui 100%. Acest lucru poate fi realizat cu aproximaţie doar la tratarea maladiilor situate la suprafaţă. În tratarea maladiilor situate la adâncime ameliorarea raportului, amintit anterior (“factorul de eficacitate “), poate fi obţinută prin intermediul unor manopere de ordin tehnic (diafragmarea, localizarea adecvată a conului de iradiere, compresia etc.).

În timpul stabilirii volumului iradiat total trebuie luate în considerare şi ţesuturile aflate în adiacenţa imediată a acestui con al radiaţiei. Micşorarea dozei nu are loc brusc în această adiacenţă, ci treptat, iradiindu-se un anumit volum de ţesut marginal. Acest fapt majorează volumul total iradiat. În cazul tratării unor volume mari şi la utilizarea radiaţiilor cu energii mari gradul de iradiere al ţesuturilor marginale se micşorează, iar toleranţa sporeşte. Concomitent, majorarea puterii energiei fasciculului de radiaţii majorează

6

Page 7: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

volumul total iradiat dincolo de focarul patologic. Similar se produc lucrurile şi la mărirea distanţei sursă – piele şi la iradierea câmpurilor multiple fixe sau în cazul iradierii în mişcare.

5. Noţiuni elementare de distribuire a dozei în volumul iradiat.

În mod prioritar TRI vizează unele patologii localizate (focare). Dorinţele cele mai perfecte într-un tratament cu radiaţii ionizante sunt concentrarea fasciculului de radiaţii ionizante asupra unui volum util, care ar include cu cât mai puţine ţesuturi normale din jurul procesului patologic şi omogenitatea distribuirii energiei radiante în acest volum. Această concentrare necesită luarea în considerare a doi factori principali: caracteristicile geometrice ale fasciculului şi distribuţia în adâncime a radiaţiei.

1.Caracteristicile principale ale fasciculului de radiaţii. Depind de sistemul de colimare al sursei şi de aplicatoare.

Colimatorul reprezintă o diafragmă (sau un număr de diafragme) din material absorbant, care formează dimensiunile şi direcţia fasciculului în adiacenţă sursei. Aplicatoarele (conurile de tratament) determină dimensiunile şi forma câmpului la o anumită distanţă de sursă. Când este necesară formarea câmpurilor mari sau iregulate după formă acestea se obţin prin delimitarea directă a părţii de intrare cu plăci din plumb. Penumbra geometrică reprezintă regiunea din spaţiu, traversată de fotonii primari, proveniţi numai dintr-o parte a sursei. Distanţa sursă-piele (DSP) sau distanţa sursă–suprafaţă (DSS) reprezintă distanţa, apreciată de-a lungul razei centrale, de la suprafaţa frontală a sursei până la suprafaţa obiectului iradiat, ceea ce se referă la fasciculele radiaţiilor Röntgen şi gama.

2.Repartizarea în profunzime a radiaţiilor. Din cauza că focarul patologic are diverse poziţii, faţă de planurile superficiale, se impune selectarea unor condiţii fizice, ce ar asigura un tip respectiv de repartizare în profunzime a radiaţiilor la iradierea prin piele. În cazul tratării unei formaţiuni de suprafaţă va fi necesară aplicarea unei doze cât mai mici pentru ţesuturile subiacente. Când vom trata formaţiuni, situate în profunzime, doza repartizată trebuie să fie cât mai mare, protejând la maxim straturile de la suprafată, prin care trece fasciculul.

Cei mai importanţi şi primordiali factori, de care depinde repartizarea în profunzime a unei radiaţii, sunt: metoda de direcţionare a fasciculului, atenuarea, împrăştierea şi difuziunea. Atenuarea reprezintă reducerea din intensitate a radiaţiei ionizante. Atenuarea, influenţată de calitatea radiaţiei, joacă un rol decisiv la distribuirea radiaţiei în adâncime. Cu cât energia radiaţiei este mai scăzută, cu atât atenuarea fasciculului în ţesuturile pe care le traversează se produce mai iute, doza în adâncime fiind, respectiv şi ea mai mică, comparativ cu cea de la suprafaţă.

În cazul aplicării unei radiaţii ionizante cu o energie mare atenuarea va fi mai redusă, iar doza în adâncime va fi respectiv mai mare. Este important sa reţinem că la aplicarea energiilor mici, vectorul cel mai esenţial al atenuării este absorţia, iar la aplicarea energiilor mari - difuziunea.

Pentru maladiile superficiale se utilizează energii mici cu asigurarea unui grad de absorbţie cât mai mare la suprafaţă printr-o atenuare rapidă a puterii fasciculului, afectând mai puţin ţesuturile din adâncime.

În cazul tratării focarelor din adâncime, energia mare a fasciculului, prin efectul de micşorare al atenuării, se va contribui la formarea unei doze relative mari, care va necesita aplicarea unei cantităţi mai mari de radiaţii ionizante difuzate.

Pentru tratarea maladiilor în aceste două situaţii este necesară omogenizarea fasciculului de radiaţii aplicat. În caz contrar, deşi fasciculul inomogen are o energie medie mai mare (penetrabilitate sporită), acesta nu poate fi utilizat în tratarea unei formaţiuni, situate în adâncime, fiindcă partea sa de energie mai mică va fi absorbită de către ţesuturile straturilor de la suprafaţă, în care va avea loc un surplus de doză.

6. Filtrele.

Pentru a omogeniza fasciculul sunt utilizate filtre, care reprezintă o placă din metal, amplasată în calea fasciculului primar. Aceasta, prin absorbţie, schimbă compoziţia spectrală, opreşte unele părţi componente ale unui fascicul mixt (radiaţii beta şi gama), obţinându-se o repartizare spaţială spectrală a intensităţii.

7

Page 8: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

Filtrarea inerentă este filtrarea fasciculului de raze Röntgen, realizată graţie pereţilor tubului, ferestrei şi a oricărui material, amplasat între ţintă şi diafragmă. În cazul energiilor mari cu diferenţe esenţiale de intensitate între regiunea centrală şi cea periferică a fasciculului primar se mai folosesc filtre egalizatoare, destinate obţinerii unei intensităţi stabile pe toată suprafaţa de secţiune a fasciculului .

Filtrul compensator este prevăzut pentru a schimba intenţionat repartizarea dozei în interiorul organismului. Dispozitivul reprezintă o placă metalică, amplasată în calea fasciculului de electroni,destinată lărgirii şi obţinerii unei repartizări mai uniforme a fasciculului, utilizat într-un plan obişnuit la axul acestuia.

Filtrul triunghiular reprezintă un filtru de grosimi diferite, obţinând o secţiune triunghiulară, care realizează o diminuare progresivă a intensităţii fasciculului într-un segment sau în totalitatea suprafeţei dreptei de secţiune a acestuia.

Practic orice filtrare e însoţită obligatoriu de diminuarea puterii fasciculului primar şi de aceea necesită adaptarea calităţii lui. Cel mai frecvent sunt utilizate pentru confecţionarea filtrelor următoarele metale: aluminiul (pentru radiaţii între 20 kV şi 120 kV), cuprul (pentru radiaţii între 120 şi 250 kV), plumbul (pentru radiaţii cu energii mai mari).

Reieşind din cele relatate, pentru a aplica un tratament superficial, fasciculul cel mai reuşit va fi cel obţinut la o tensiune mică cu utilizarea unui filtru mai puţin absorbant. Pentru TRI profundă vom utiliza filtrarea unui fascicul de radiaţii Röntgen cu o tensiune de 180-200 kV şi un filtru de 0,5-1 mm Cu, obţinând o iradiere omogenă şi penetrantă.

Reducerea debitului fasciculului (intensităţii) la jumătate este realizată prin exprimarea grosimii unui material(stratul de semiatenuare-SSA), utilizat în calitate de filtru, ceea ce caracterizează duritatea acestui fascicul. Cu cât un fascicul de radiaţie va avea vectori mai energetici, cu atât valoarea SSA va fi mai mare. Calitatea omogenităţii unei radiaţii este apreciată prin coeficientul de omogenitate al ei. Acesta e raportul dintre SSA şi grosimea suplimentată din materialul în cauză, necesară pentru diminuarea cu 25% a puterii de expunere a fasciculului primar. Fasciculul este considerat mai omogen cu cât valoarea coeficientului sus-numit este mai aproape de cifra 1.

7. Aportul divergenţei pentru repartizarea dozei in adâncime.

Repartizarea dozei în adâncime depinde esenţial de capacitatea fasciculului de a se imprăştia în volumul iradiat. Gradul de manifestare al divergenţei depinde de distanţa sursă – poarta de intrare. Divergenţa reduce intensitatea fasciculului proporţional cu patratul distanţei de la sursă (legea proporţionalităţii inverse a intensităţii cu patratul distanţei). La o distanţă mare repartizarea în ţesuturi este aproape similară celei de la un fascicul de raze paralele, diferenţa dintre straturile adiacente fiind micşorată. În cazul când distanţa aceasta e mai mică, diminuarea intensităţii spre straturile din adâncime are loc într-o proporţie mai mare.

Împrăştierea este procesul din care diminuează doza în adâncime la folosirea distanţelor sursă-piele mici. Pentru a realiza o distribuţie necesară în adâncime trebuie ca efectul împrăştierii să poată fi atins prin selectarea corectă a unei distanţe sursă-piele. În scopul protejării ţesuturilor din adâncime, la iradierea pacienţilor cu maladii superficiale, distanţa sursă-piele trebuie sa fie cât mai mică. Distanţele mari, faţă de sursă, sunt necesare la iradierea unei maladii situate în adâncime.

Descreşterea stabilă a dozei, repartizată în adâncime, se datorează efectelor atenuării şi divergenţei. Pentru ca suprafaţa să nu primească o doză mult mai mare ar fi fost rezonabil ca până la polul inferior al formaţiunii patologice scăderea acestei doze să fie cât mai mare. După polul inferior micşorarea dozei ar fi trebuit să fie cât mai considerabilă şi cât mai iute în scopul eliminării iradierii irezonabile a ţesuturilor adiacente. Ultima dorinţă, favorabilă pacientului, poate fi realizată la utilizarea radiaţiilor corpusculare cu traiectorie limitată (radiaţii beta), dar gradul lor de penetrabilitate redus restrânge aplicarea acestora.

8. Valoarea efectului de impraştiere pentru repartizarea dozei în adâncime.

Iradierea afectează componentele ţesuturilor din contul acţiunii radiaţiei primare şi din cauza acţiunii unor anumite cantităţi de radiaţii de la împrăştierea acesteea în teritoriile adiacente.

8

Page 9: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

În acest mod se formează o iradiere de prisos, cauzată de răspândirea radiaţiei în toate direcţiile, care depinde de următorii doi factori:

1.Energia radiaţiei primare. Efectul raspândirii creşte direct proporţional cu majorarea valorii energiei radiaţiei primare. Concomitent, la anumite mărimi, imprăştierea dirijează factorii difuzaţi în direcţie aproape de cea a fasciculului căzător pe corp. Fenomenul este de mare importanţă la energiile mai mari de câţiva Mv. 2.Volumul formator de radiaţie ionizantă împrăştiată.La utilizarea energiilor radiaţiilor ionizante obişnuite împrăştierea acestor radiaţii are loc în toate direcţiile. De aceea un rol mare îl are modul în care formaţiunea iradiată este încercuită de ţesuturile furnizoare de radiaţie ionizantă împrăştiată. Când această formaţiune este situată în adâncime şi este iradiată cu un fascicul îngust, ce corespunde perfect dimensiunilor formaţiunii, ea recepţionează o cantitate mai mică de radiaţie ionizantă împrăştiată, provenită din părţile anterioară şi posterioară ale formaţiunii iradiate în acelaşi timp. La aplicarea unui fascicul de dimensiuni mai mari, cantitatea de radiaţii ionizante împrăştiate se măreşte din contul iradierii ţesuturilor din adiacenţa laterală a formaţiunii. Cu cât regiunea vecină, iradiată concomitent, va fi mai mare (fasciculul mai larg), cu atât cantitatea va fi mai valoroasă. Creşterea dozei în adâncime se poate produce şi din contul majorării planului de intrare, dar procedeul nu e utilizat frecvent din cauza majorarii volumului ţesuturilor iradiate. Situaţia este identică şi în cazul ţesuturilor de la suprafată, însă din cauza absenţei sursei de imprăştiere a radiaţiei ionizante în spaţiul anterior formaţiunii, reiese că în adâncime fasciculul primar este suplimentat de un procent de radiaţii ionizante împrăştiate, în raport cu suprafaţa. Urmare acestor circumstanţe difuziunea ameliorează relaţia de doză în profunzime (doza la suprafaţă). Avantajul obţinut prin majorarea distanţei sursă- piele este considerabil.

Din cauza efectului de împrăştiere sub piele are loc o ridicare marcantă a valorilor energiei, în special, a energiilor mari în cazul dimensiunilor majorate ale câmpurilor de iradiere. Scăderea valorii dozei prin divergenţă şi prin absorbţie în primii câţiva centimetri de ţesuturi de la suprafaţă este completată de efectul împrăştierii. În acest context, la un anumit nivel, doza este mai mare decât cea de la suprafaţă şi revine la nivelul ultimei doar după parcurgerea următorilor centimetri.

Doza absorbită la suprafaţa pielii este permanent mai mare decât doza absorbită în aer cu o constantă, care e influenţată de calitatea radiaţiei ionizante şi de dimensiunile câmpului. În cazul când calcularea dozei s-ar efectua, luându-se în considerare numai rezultatul divergenţei fasciculului incident, doza la suprafaţa de intrare ar fi permanent mai mare decât cea scontată. Pentru ca valorile la suprafaţă, formate în dependenţă de distanţa sursă-piele, de calitatea radiaţiei ionizante şi de dimensiunle câmpului de iradiere, să corespundă realităţii, sunt elaborate tabele speciale, care conţin şi adaosul, cauzat de retroîmprăştiere. Doza efectivă, stabilită la suprafaţa pielii, poate fi egală cu cea evaluată de un dozimetru, aplicat în timpul iradierei pe poarta de intrare, fiindcă aerul, ce se află deasupra acestei porţi, primeşte aceleaşi radiaţii de împraştiere, completând diminuarea dozei prin divergenţă.

Relaţia compusă din valoarea expunerii, măsurată într-un punct de referinţă pe un fantom şi cea apreciată în condiţii similare de iradiere în acelaşi punct al spaţiului, dar în afara fantomului, poartă denumirea de difuziune. La utilizarea radiaţiilor cu energie de până la 400 kV punctul de referinţă se află la intersecţia razei centrale cu suprafaţa iradiată.

Informaţiile, incluse în tabele şi în unele grafice, care conţin rezultatele calculate anterior, fac posibile evaluarea corectă a valorilor dozei la diverse adâncimi în fracţiuni din doza la suprafaţă sau doza maximă, luându-se în considerare parametrii cunoscuţi: calitatea radiaţiei, distanţa sursă-piele şi dimensiunile câmpului de iradiere.

Rezultatele calculării dozei au fost estimate prin măsurători în apă. Dacă ţinem cont de faptul că în calea iradierii se pot situa formaţiuni osoase mari, anse intestinale, conţinătoare de gaz etc., în calculele informaţiilor din tabelurile şi graficele sus-mentionate trebuie să fie introduşi unii factori de corecţie ale devierilor, cauzate de aceste formaţiuni anatomice şi de procesele fiziologice în cauză.

9. Modalitatea (procedeul) de direcţionare a sursei de iradiere.

O circumstanţă de o mare importanţă în efectuarea unei repartizări respective a dozei în volumul iradiat o are direcţionarea corectă a faciculului de radiaţii ionizante spre regiunea în care se află formaţiunea

9

Page 10: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

patologică. Manopera de direcţionare a conului de radiaţii ionizante necesită o atenţie permanentă, în special, la utilizarea datelor totale ridicate, la realizarea unei intervenţii chirurgicale etc.

Majorarea dimensiunilor conului de radiaţii ionizante prin completare cu o direcţionare aproximativă a sursei (fasciculului) este depreciabilă, fiindcă provoacă iradierea inutilă a unui volum important de ţesuturi sănătoase şi face imposibilă aplicarea integrală a unei doze totale, necesară volumului „ţintă”.

Direcţionarea cât mai exactă a conului de radiaţii ionizante în cazul iradierii externe, trebuie realizată prin intermediul dispozitivelor de centrare, în special, la iradierea mai multor câmpuri. Aceste dispozitive fac posibilă aprecierea unei direcţii optime a razei centrale din fasciculul incident în baza unor semne de orientare desăvârşită spre formaţiunea, care necesită iradiere. În majoritatea instituţiilor oncologice (în primul rând) este obligatorie elaborarea (confecţionarea) unor modele de fasoane ale viitoarei regiuni iradiate pentru stabilirea celor mai favorabile incidenţe ale fasciculului. În acest context, când este necesar să se aplice valori de doze sporite pentru tratarea formaţiunilor, aflate în adâncime, mai e obligatorie şi stabilirea poziţiei exacte a acestor formaţiuni, utilizându-se puncte anatomice stabile sau investigaţiile polipoziţionale de RD (radioscopia, radiografia, tomografia: convenţională, cea computerizată sau prin rezonanţă magnetică).

10. Omogenitatea repartizării dozei în formaţiunea iradiată.

Reprezintă un atribut valoros în realizarea succesului tratamentului. Este a doua condiţie indispensabilă procesului de distribuire corectă a dozei în volumul iradiat. Efectul radiobiologic preconizat nu poate fi obtinut cu o certitudine absolut vizibilă, dacă formaţiunea patologică nu se află totalmente într-o regiune, în care doza respectivă nu e eliberată volumului „ţintă”.

Gradul de omogenitate al dozei este redat de către factorul de omogenitate, care reprezintă relaţia dintre doza minimă şi doza maximă, aplicate volumului „ţintă”, valoarea căruia trebuie sa fie mai mare de 0,85-0,90. Analizarea modalităţii de atingere a acestei doleanţe evident nu ne poate limita în acţiunea de a ţine cont de condiţiile fizice ale componentei centrale a fasciculului. Procedeul de analizare este necesar să se raporteze la conul de radiaţii, folosit integral. În această ordine de idei apare necesitatea descrierii unor laturi caracteristice, care îşi pot lăsa amprenta asupra procesului de omogenizare a repartizării dozei in volumul „ţintă”.

1. Fasciculul incident de radiaţii. Constituie o micşorare a intensitaţii la periferia fasciculului, unde, datorită traiectului oblic al radiaţiilor ionizante, distanţa sursă-piele este mai mare, iar filtrarea este mai reliefată. Graţie unei cantităţi de radiaţii ionizante mai mici doza absorbită efectiv de către volumul iradiat este şi ea mai mică.

2. Relaţia corespunzătoare dintre dimensiunea câmpului si distanţa sursă-piele în diverse părţi ale conului de radiaţii Aceasta constituie o modalitate marcantă de armonizare a dozei. În comparaţie cu diametrul maxim al planului de intrare distanţa sursă-piele este necesar să fie de minim trei ori mai mare. Când apare necesitatea iradierii unor părţi mari de corp sau a corpului întreg, această problemă se va rezolva prin utilizarea distanţelor sursă-piele mari (doi şi mai mulţi metri pentru iradierea integrală a corpului la distanţă). Dacă această condiţie tehnică nu se respectă, nu va fi obţinută o repartizare omogenă a dozei atât la suprafaţă, cât şi în interiorul volumului iradiat

3. „Energizarea”intensităţii fasciculului. La utilizarea radiaţiilor ionizante cu energii destul de mari, diferenţa de intensitate dintre zonele centrală şi cea periferică a fasciculului incident este foarte mare. Pentru ”egalizarea” intensitaţii fasciculului este necesară utilizarea unor filtre egalizatoare speciale, grosimea cărora se micşorează către margini.

4. Nivelarea suprafeţei câmpului. Suprafaţa iregulată a planului de intrare poate, în mod vădit, influenţa negativ omogenitatea dozei în volumul „ţintă” din cauza diversităţii de grosime a ţesuturilor, străbătute de radiaţiile ionizante în diferite părţi ale fasciculului. Pentru nivelarea suprafeţei câmpului, în cazurile de apariţie a unor dificultăţi serioase în repartizarea dozei, este preferabilă utilizarea unor materiale cu coeficient de absorbţie similar cu cel al ţesuturilor moi, în scopul preparării mulajelor. Când sunt aplicate energiile de putere mare se recomandă, de asemenea, utilizarea filtrelor cu secţiune specifică (“în pană”).

5. Armonizarea dozei pe fiecare câmp. Când sunt iradiate multiple câmpuri apar situaţii foarte complexe, condiţionate de obţinerea omogenităţii dozei în volumul „ţintă”. Rezolvarea acestor situaţii şi

10

Page 11: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

asigurarea unui nivel necesar de doză, atrage dupa sine utilizarea procedeului de armonizare a dozei pe fiecare câmp şi analizarea repartizării dozei în adâncime prin intermediul curbelor izodoze.

11. Factorul de timp.

Acest indicator devine un parametru de complexitate dacă îl coraportăm la datele radiobiologiei moderne. Practica cotidiană demonstrează că în multe situaţii factorul de timp nu mai poate fi considerat ca un transformator ordinar al raportului doză-efect graţie identficării mecanismelor de modificare. Dat fiind faptul că în continuare vom analiza unele date comune tuturor formelor de aplicare a radiaţiilor ionizante, factorul de timp va fi redat sub aspect general, acesta fiind considerat ca un element tehnic al tratamentului, care include timpul integral de iradiere, fracţionarea şi debitul iradierii.

Timpul integral de iradiere. Rezultatul iradierii depinde de intervalul de timp în care este efectuat tratamentul cu radiaţii ionizante. Doza necesară pentru obţinerea unui anumit efect sporeşte direct proporţional cu majorarea timpului integral de aplicare a iradierii. Afirmarea în cauza este în favoarea aplicării ei.

Evoluţia efectului radiobiologic, supusă dependenţei factorului de timp şi influenţată neaparat de noţiunile puterea dozei şi fracţionare, se realizează prioritar graţie proceselor de schimbare. Procesul vizează concomitent atât elementele patologice- regiunea „ţintă” pentru iradiere, cât şi cele adiacente sănătoase.

În dependenţă de natura formaţiunilor patologice şi de caracterul programului radioterapic, timpul integral de iradiere diferă pe parcursul aplicării celor mai diverse tipuri de tratamente cu iradieri ionizate. În acest context, micşorarea timpului integral de iradiere, care face posibilă atingerea unui efect concret cu o doza integrală mai mică, este considerat ca o doleanţă principală. În altă ordine de idei este necesar să admitem că prelungirea timpului de aplicare a radiaţiilor ionizante favorizează unele avantaje considerabile. Când sunt aplicate doze mari de iradiere, avantajul de bază este, fără nici un dubiu, sporirea gradului de suportabilitate (toleranţă) al ţesuturilor sănătoase.

Raportul obiectiv dintre doză şi timpul integral pentru acumularea ei sugereaza două concluzii. Prima concluzie este indivizibilitatea celor doi parametri, care este predominantă în orice plan de tratament radioterapic, concretizându-se durata perioadei de timp pentru aplicarea dozei totale. Concluzia a doua - în cazurile când tratamentul se suspendă, este necesară prelungirea timpului de iradiere, iar doza integrală necesită o suplinire respectivă.

12. Puterea (debitul) dozei de iradiere.

Realizarea timpului integral de iradiere reprezintă un caz special de influenţare a puterii (debitului) de iradiere asupra efectului radiobiologic. Dacă se produce o expunere permanentă cu o doză de o putere micşorată, efectul inregistrat al acesteea va fi mai ineficient, în comparaţie cu doza similară, administrată cu o putere mai sporită.

Metodologia modernă de administrare a dozei stipulează aplicarea, în mod preferenţial, a dozei cu cel mai ridicat debit, suportată fără dificultăţi de către generatorul de radiaţii ionizante, iar suplimentarea timpului de iradiere este efectuată numai prin aplicarea procedeului de divizare a acestuia (fracţionare).

13. Divizarea (fracţionarea) dozei integrale.

În cazul administrării tuturor tipurilor de iradiere externă este necesară divizarea dozei integrale, exceptând unele cazuri când aceasta se administrează într-o şedinţă. Mărimile fracţiunilor de doză şi a duratei de timp dintre aceste şedinţe trebuie să respecte conceptul general existent al dozei integrale şi a timpului total de iradiere, strâns legate între ele. Dintre ideile de bază, imparţiale pentru aprecierea acestor doi parametri, o considerăm plauzibilă pe cea care utilizează punctul de vedere al egalizării (criteriile echivalării) efectului unei doze aplicate, divizate în fragmente (fracţii) cu efectul dozei similare, administrate într-un proces permanent şi cu mărimi reduse.

Rezultatele unor testări au elucidat faptul că un efect radiobiologic, ce are loc în piele, poate fi similar la aplicarea acestei doze integrale, în cazul utilizării unei iradieri permanente cu o putere mai mică sau cu o iradiere fragmentată, aplicată în interval de timp identic, cu condiţia că fragmentarea este

11

Page 12: Fizica Radiatiilor Ionizante Utilizate in Radiodiagnostic

corespunzătoare. În acest context, acomodarea fragmentării, în relaţie cu criteriul sus-numit, ar obliga în situaţia unui timp integral de iradiere de 7-10 zile aplicarea fragmentărilor zilnice, iar pentru un interval de 2-3 săptămâni aplicarea fragmentărilor de doza la fiecare 2 zile.

Viteza aproximativă a restabilirilor ţesuturilor afectate şi a celor sănatoase, în dependenţă de mărimea unei doze fragmentate, constituie un alt punct de vedere orientativ. Aplicarea fragmentărilor de doză în perioadele de timp corespunzatoare deosebirilor maxime de intensitate ale acestei restabiliri, ar coincide, în cazul idealului, dorinţelor medicului pentru TRI. Aceasta ar necesita permanent identificarea coeficienţilor de restabilire respectivi existenţa unor deosebiri esenţiale în viteza de restabilire, avantajând elementele neafectate.

Practic, fragmentările de doză au aceleaşi mărimi, dar utilizarea fragmentărilor cu mărimi în creştere sau aplicarea din debut a unor fragmentări de doză majorate, urmate de cele în continuă diminuare, nu modifică starea de lucruri. În aceste cazuri pot avea loc unele schimbări funcţionale uşor remediabile.

În concluzie menţionăm că cunoaşterea detaliată a fizicii radiaţiilor ionizante va contribui esenţial la formarea cunoştinţelor bioinginerului în domeniu, inclusiv la respectarea radioprotecţiei pacientului şi a cadrului medical din serviciile de profil.

12