Jaké existují „dávky“ v radiodiagnostice?

Základní veličinou je absorbovaná dávka D. Je definována jako podíl absorbované energie dE a hmotnosti látky dm, ve které se tato energie absorbovala.

abs_davka

Jednotkou veličiny absorbovaná dávka je Gy (Gray), rozměrově J/kg.

Tato veličina je čistě fyzikální veličina, která neříká nic o tom, o jaké záření se jedná ani v jakých orgánech se absorbuje.

Chceme-li zohlednit druh záření, kterým byla dávka dodána, musíme zahrnout tzv. radiační váhový faktor wR (bezrozměrná veličina). Radiační váhový faktor vyjadřuje, jak nebezpečný je daný druh záření pro lidské tělo. V radioterapii se tento faktor označuje jako radiobiologická účinnost. Některé záření, např. elektrony, ionizují velmi řídce, proto nejsou tak nebezpečné pro buňky jako např. protony, které ionizují hustěji, dokážou tedy způsobit podstatně více lokálních poškození v daném místě než elektrony. Hodnoty radiačního váhového faktoru wR se liší pro různé druhy záření a jsou následující:
Fotony, elektrony: 1
Protony: 5
Neutrony: 2-20 (v závislosti na energii)
Těžká jádr a štěpné produkty: 20

Proto dávka 1 Gy dodaná od protonů nemá stejný důsledek pro ozářené buňky jako dávka 1 Gy dodaná od elektronů. Zohlednění „efektivity“ záření je zahrnuto ve veličině ekvivalentní dávka H, která je definována jako součin radiačního váhového faktoru wR a absorbované dávky D.

ekv_davka

Jednotkou veličiny ekvivalentní dávka je Sv (Sievert). Ačkoliv je radiační váhový faktor bezrozměrný koeficient, je jednotkou ekvivalentní dávky jiná veličina než Gy a to z toho důvodu, že veličina ekvivalentní dávka H v sobě již zahrnuje efektivitu záření.

Ekvivalentní dávka H však stále nic neříká o tom, jak citlivé jsou jednotlivé orgány, které byly ozářeny, a tedy ani to, jaké riziko plyne z daného ozáření. Chceme-li zohlednit radiosenzitivitu ozářených orgánů vzhledem k radiosenzitivitě celého těla, je potřeba zahrnout tkáňový váhový faktor wT (bezrozměrná veličina). Jednoduše proto, že ozáříme-li dávkou 1 Sv (mluvíme o ekvivalentní dávce) např. břišní oblast pacienta, neplyne z tohoto ozáření pro pacienta stejné riziko jako v případě, že dávkou 1 Sv ozáříme např. dolní končetinu. Tkáňové váhové faktory dle [1] jsou následující:

Plíce 0.12
Tlusté střevo 0.12
Žaludek 0.12
Prsní tkáň 0.12
Červená kostní dřeň 0.12
Gonády 0.08
Močový měchýř 0.04
Játra 0.04
Jícen 0.04
Štítná žláza 0.04
a další…

Součet všech tkáňových váhových faktorů pro celé tělo je roven 1.

Pro výpočet rizika se používá veličina efektivní dávka E, která již zohledňuje citlivost jednotlivých orgánů na záření a je definována jako součet součinů tkáňového váhového faktoru wT a ekvivalentní dávky přes všechny ozářené orgány.

ef_davka
Jednotkou efektivní dávky je opět Sv (Sievert). Efektivní dávka převádí lokální ozáření na ozáření celého těla z hlediska stejného množství poškození.

Souhrn:
Absorbovaná dávka říká pouze to, jaká dávka byla zářením do objemu dodána.
Ekvivalentní dávka již zohledňuje, jakým druhem záření byla dávka dodána.
Efektivní dávka zohledňuje, jakým druhem záření byla dávka dodána a taktéž relativní radiosenzitivitu orgánů, které byly ozářeny.

Použitá literatura:
[1] International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103: The 2007 recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP, 2007

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *