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Concept
Dose fractionation
Résumé
Dose fractionation effects are utilised in the treatment of cancer with radiation therapy. When the total dose of radiation is divided into several, smaller doses over a period of several days, there are fewer toxic effects on healthy cells. This maximizes the effect of radiation on cancer and minimizes the negative side effects. A typical fractionation scheme divides the dose into 30 units delivered every weekday over six weeks.
Experiments in radiation biology have found that as the absorbed dose of radiation increases, the number of cells which survive decreases. They have also found that if the radiation is fractionated into smaller doses, with one or more rest periods in between, fewer cells die. This is because of self-repair mechanisms which repair the damage to DNA and other biomolecules such as proteins. These mechanisms can be over expressed in cancer cells, so caution should be used in using results for a cancer cell line to make predictions for healthy cells if the cancer cell line is known to be resistant to cytotoxic drugs such as cisplatin. The DNA self repair processes in some organisms is exceptionally good; for instance, the bacterium Deinococcus radiodurans can tolerate a 15 000 Gy (1.5 MRad) dose.
In the graph to the right, called a cell survival curve, the dose vs. surviving fraction have been drawn for a hypothetical group of cells with and without a rest time for the cells to recover. Other than the recovery time partway through the irradiation, the cells would have been treated identically.
The human body contains many types of cells, and the human can be killed by the loss of a single type of cell in a vital organ. For many short-term radiation deaths due to what is commonly known as radiation sickness (3 to 30 days after exposure), it is the loss of bone marrow cells (which produce blood cells), and the loss of other cells in the wall of the intestines, that is fatal.
Fractionation effects are utilised in the treatment of cancer with radiation therapy.
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Rayon gamma
vignette|Des rayons gamma sont produits par des processus nucléaires énergétiques au cœur des noyaux atomiques. Un rayon gamma (ou rayon γ) est un rayonnement électromagnétique à haute fréquence émis lors de la désexcitation d'un noyau atomique résultant d'une désintégration. Les photons émis sont caractérisés par des énergies allant de quelques keV à plusieurs centaines de GeV voire jusqu'à pour le plus énergétique jamais observé. Les rayons gamma furent découverts en 1900 par Paul Villard, chimiste français.
Dose absorbée
En radioprotection, la dose absorbée, ou, plus concisément, la dose, est l'énergie déposée par unité de masse par un rayonnement ionisant. On la rencontre également sous d'autres noms, notamment dose radiative ou dose radioactive en physique nucléaire. Son intérêt premier est de quantifier l'énergie déposée dans un tissu biologique pour prévoir les effets déterministes et effets stochastiques d'une irradiation : planning de soins des cancers en radiothérapie ou curiethérapie, prédiction des risques de maladie en cas d'exposition accidentelle ou volontaire (radiologie), définition de normes de sécurité dans l'industrie nucléaire, etc.
Linéaire sans seuil
Le modèle linéaire sans seuil (LSS, ou LNT en anglais) est un modèle utilisé en radioprotection pour fixer la limite réglementaire des expositions admissibles. Le modèle se fonde sur le principe que toutes les doses reçues sont équivalentes, indépendamment du débit de dose ou de leur fractionnement. De ce fait, les doses successives reçues dans une année ou au cours d'une vie peuvent être additionnées. Ce modèle conduit naturellement au principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable, aussi faible que raisonnablement atteignable), minimisant les doses reçues par un individu.