PODCAST : dose efficace et dose équivalente en radioprotection

Il existe de nombreuses manières d’exprimer la dose en radioprotection. On parle régulièrement de dose (ou dose physique), de dose équivalente, et de dose efficace.

Mais ces indicateurs manquent de clarté, et par construction, sont durs à appréhender. Cela les rend, généralement, peu lisibles. Et ils sont sources d’erreurs er d’incompréhension. Je reviens sur ces notions fondamentales dans cet épisode du podcast de Stéphanie Mora dédié à la radioprotection. Une nouvelle manière d’aborder les fondamentaux de notre domaine ! Merci encore à Stéphanie pour cette initiative innovante , qui anime ces podcasts avec un enthousiasme communicatif. En guise d’introduction à ce moment d’échange, je vous propose quelques éléments de contexte ci-dessous.

Définitions

Pourquoi plusieurs grandeurs de radioprotection ?

En radioprotection, on veut limiter le risque radiologique. Il faut donc l’évaluer précisément. Or, une grandeur physique comme la dose ne représente rien d’autre qu’une quantité d’énergie. La CIPR a donc introduit des grandeurs dérivées. Elles permettent de prendre en compte la nature des particules ionisantes et la sensibilité des tissus. Premier point à retenir donc, chaque grandeur exprime une réalité différente !

La dose absorbée, unité physique

C’est la seule grandeur physique mesurable dont nous parlons dans cet article ! La dose absorbée représente une quantité d’énergie déposée dans la matière par ionisation. Elle s’exprime en Gray (Gy). Un Gray = 1 Joules par kilogrammes (J/Kg). En radioprotection, on parlera plus volontiers de milliGrays (mGy), 1mGy = 0,001 Gy.

La mesure de référence de la dose est fournie, en France, par le LNHB.

La dose équivalente H

Entrons dans le vif du sujet : pourquoi n’utilise-t-on pas le Gray pour exprimer toutes les doses ? Tout simplement parce que cette unité ne prend pas en compte la différence entre les types de rayonnement. En clair, en fonction de leur nature, tous les rayonnements ne causent pas les mêmes “dégâts” dans la matière à dose absorbée égale. La CIPR (Comission Internationale de Protection Radiologique, ICRP en anglais) a donc introduit dans sa publication 60, mis à jour dans sa publication 103, des coefficients de pondération. Ils sont indiqués dans le tableau ci-dessous.

Type de rayonnement	Facteur de pondération CIPR 103
photons	1
électrons	1
protons	5
alpha	20

En français, on traduit de la manière suivante : un alpha fait, à dose absorbée équivalente, vingt fois plus de dégâts dans les tissus qu’un photon ou un électron.

Autrement dit : en radioprotection, un kilo de plume n’est pas équivalent à un kilo de plomb !

En pratique, évidemment, la dose équivalente a peu d’intérêt en imagerie, domaine du photon et de l’électron par excellence (oui, il existe quelques applications en médecine nucléaire, etc.. ce n’est pas le sujet de cet article !).

Attention, c’est ici qu’il faut commencer à être attentif : la dose équivalente H s’exprime en Sievert ! On passe donc ici d’une grandeur physique (la dose en Gray) à une grandeur opérationnelle qui exprime un risque relatif. Notez le bien, c’est important pour la suite.

La dose efficace E : des choux et des carottes

L’objectif de la dose efficace, c’est de proposer une évaluation du risque (stochastique, on y revient plus bas) en fonction du type de tissu exposé. La dose efficace a donc pour but de traduire en chiffres la radiosensibilité relative des tissus. Elle intègre donc un facteur de risque relatif à long terme par organe…

Pourquoi il faut faire attention ? La réponse en podcast ci-dessous !

Conclusion

Les unités de radioprotection correspondent à des définitions précises. Il faut les manipuler avec précautions, et en connaître les limites avant de tirer des conclusions. C’est le rôle de la physique médicale !

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