Elnyelt dózis

A RadiWiki wikiből

Alapfogalmak

Az emberi test az őt ért sugárzási energia legnagyobb részét elnyeli. Az elnyelt sugárzás aránya függ a sugárzás áthatoló (penetrációs) képességétől, valamint a vizsgált testrész méretétől és sűrűségétől. A legtöbb klinikai vizsgálat során a sugárzás több mint 90%-a elnyelődik. Izotópdiagnosztikai vizsgálatok során a radioizotópok által kibocsátott energia nagy része szintén az emberi testben nyelődik el. A sugárzási energia elnyelődése két szempontból is fontos: 1. a test különböző részeiben elnyelt energia, 2. a testben elnyelődött teljes energia mennyisége szempontjából. Az elnyelt dózis az a mennyiség, amely megadja, hogy a sugárzás elnyelése (abszorbciója) során mennyi energia fordítódott ionizációra egységnyi tömegű abszorbeáló közeg esetén. Mivel a röntgensugár a testen való áthaladása során az elnyelődés miatt folyamatosan gyengül, a sugár útjába kerülő szövetek különböző dózist kapnak. Ebből következik, hogy a sugárnyaláb belépéséhez közeli struktúrák nagyobb dózist kapnak, mint a mélyebben fekvő szövetek.

Mértékegységek

Az elnyelt dózis hagyományos mértékegysége a rad, mely megfelel 100 erg/g (SI-ben: 10-2 J/kg) szövet elnyelt energiának. Az elnyelt dózis SI mértékegysége a gray (Gy), mely megfelel 1 kg szövet által elnyelt 1 J sugárzási energiának. A két mértékegység közötti összefüggés:

1 rad = 100 erg/g = 0.01 J/kg = 0.01 Gy 1 Gy = 100 rad

Egy adott szövettípusra és foton energiára vonatkoztatva az elnyelt dózis arányos a szövetet ért expozícióval. Az elnyelt dózis (rad) és az expozíció (R) arányát (f) lágy- és csontszövet esetén a foton energia függvényében a 14. ábra demonstrálja. Lágyszövetekben az 1 R expozícióra eső elnyelt dózis a demonstrált teljes foton energia tartományban kisebb mint 1 rad. Ez az összefüggés csontszövet esetén lényegesen különbözik. Alacsonyabb foton energia tartományban 1 R expozíció akár 3 rad-nál is nagyobb elnyelt dózist okozhat.

Integrált dózis

Az integrált dózis adja meg a szervezet által elnyelt teljes energiamennyiséget. Ezt nem csak az elnyelt dózis értéke, hanem a besugárzott szövet tömege is befolyásolja. Az integrált dózis hagyományos mértékegysége a gramm•rad, mely megfelel 100 erg elnyelt energiának.

Ha tehát a besugárzott szövetben minden egyes gramm szövetben elnyelt energiát összeadjuk, akkor megkapjuk a teljes elnyelt energiamennyiséget. Az integrált dózis SI mértékegysége a J, a hagyományos és SI mértékegységek közötti összefüggés:

1 J = 100000 gramm•rad.

Az integrált dózis (teljes elnyelt sugárzási energia) az a sugárzással kapcsolatos mértékegység, mely a sugárzás által potenciálisan létrehozott károsodást a legjobban indikálja. Ennek az a háttere, hogy ez a mértékegység nem csak az elnyelt sugárzás intenzitását, hanem a sugárzásnak kitett szövet mennyiségét is tükrözi. Az integrált dózist az emberi testben mérni praktikusan nem lehet. Azonban a sugárzási energia a szövetekben szinte teljes mértékben elnyelődik, az integrált dózis jól becsülhető (néhány százalékos hibával) a szervezetre ható teljes energia ismeretében. Az integrált dózis koncepcióját egy computer tomográfiás vizsgálat sémájával illusztráljuk. Feltételezzük, hogy egyetlen testszelet leképezése során az átlagosan elnyelt dózis mennyisége 5 rad és ha a szeletben mintegy 400 g szövet helyezkedik el, akkor az integrált dózis 2000 gramm•rad lesz. Ha ezután egy 10 szeletes vizsgálatot végzünk úgy, hogy a fent leírt tényező változatlan marad, akkor minden egyes szeletben azonos elnyelt dózist kapunk. Ugyanakkor az integrált dózis a szeletszám függvényében nő és a 10 szelet esetén ennek értéke 20.000 gramm•rad lesz. (A példában nem számoltunk az egymás melletti szeletekbe átlépő szórt sugárzással, mely a valós adatokat természetesen befolyásolja, de az alapelvet nem.)