Que sont les rayons X? utilisations, images, procédure et applications

Que sont les rayons X? Pourquoi sont-ils utilisés?

L'utilisation des rayons X permet aux médecins de regarder à l'intérieur du corps pour diagnostiquer une blessure ou une maladie. Lorsqu'elles sont terminées pour des situations appropriées, les rayons X sont sûrs et bénéfiques. Il est important que les rayons X ne soient pas mal utilisés ou surexploités car, au cours de la vie, une personne peut être exposée à une quantité assez importante de radiations cumulatives, et il est important que le bénéfice de chaque test par rayons X soit pris en compte avant son exécution. .

Les technologues en radiologie sont formés pour utiliser le moins de rayonnement possible afin de produire une image qui facilitera le diagnostic. Le technologue ou le radiologue (le médecin qui supervise les tests puis interprète les images de rayons X) est souvent en mesure de dire au patient quelle quantité de rayonnement est utilisée.

Si vous posez la question et que vous recevez une dose de rayonnement, vous ne comprendrez peut-être pas ce que signifie une dose de 1 millisievert (mSv). Mais si cette dose efficace est convertie en temps nécessaire pour accumuler la même dose efficace du rayonnement de fond, vous pouvez effectuer une comparaison. Par exemple, le taux de bruit de fond moyen des rayonnements auxquels vous êtes exposé juste en vivant aux États-Unis est d'environ 3 mSv par an. Ainsi, une mammographie avec une dose de 1 mSv se traduirait par la quantité de rayonnement que vous auriez en vivant aux États-Unis pendant environ quatre mois.

Cette méthode d’explication du rayonnement est appelée temps de rayonnement équivalent au bruit de fond ou BERT. L'idée est de convertir la dose efficace résultant de l'exposition en une période, en jours, semaines, mois ou années, nécessaire pour obtenir la même dose efficace du rayonnement de fond. Cette méthode a également été recommandée par le Conseil national de radioprotection et de mesure des rayonnements (NCRP) des États-Unis.

Cependant, les doses de rayonnement peuvent s'accumuler rapidement, selon la situation. Une victime de traumatisme gravement blessée peut être exposée à 30 mSv pendant le traitement. Pour mettre cela en perspective, un survivant d'Hiroshima pourrait avoir été exposé à 50-150 mSv de rayonnement.

Rayonnement vs rayons X radioactifs

Il est naturel que nous confondions les rayons X avec le rayonnement de la radioactivité. Vous pensez peut-être que le rayonnement artificiel est plus dangereux qu'une quantité égale de rayonnement naturel, mais ce n'est pas nécessairement le cas.

La plupart des radiations de fond proviennent de la radioactivité dans le corps d'une personne. Nous sommes tous radioactifs. Un adulte typique a plus de 9 000 désintégrations radioactives dans son corps chaque seconde. C'est plus d'un demi million par minute. Le rayonnement résultant frappe des milliards de nos cellules toutes les heures. La discussion sur la radioprotection utilise deux grandeurs scientifiques: la dose équivalente et la dose efficace. Aucune de ces quantités ne peut être mesurée directement.

Dose efficace

La dose efficace, E, est définie par la Commission internationale de protection radiologique (CIPR) et a été adoptée par le Conseil national des États-Unis pour la radioprotection et la mesure (NCRP). Le concept de dose efficace est attrayant mais inaccessible. E est destiné à assimiler le risque relatif d'induire un cancer mortel à partir d'une dose corporelle partielle (telle que la descendance du radon dans les poumons) à la dose corporelle totale qui aurait le même risque de provoquer un cancer mortel.

La dose efficace ne peut pas être mesurée et il est difficile à calculer. Les physiciens utilisent des programmes de simulation sur ordinateur pour estimer les doses à un organe standard chez un patient standard à partir de conditions d’exposition types pour divers examens radiologiques. Les résultats de ces simulations peuvent être utilisés pour estimer E pour diverses expositions de patients. Une fois qu'un tableau de doses efficaces est construit pour une unité de rayons X particulière, il est simple de calculer le BERT - le temps nécessaire pour obtenir la même dose efficace du rayonnement de fond. Les doses efficaces typiques et les valeurs de BERT pour certaines projections de rayons X courantes sont répertoriées ici.

Doses efficaces typiques et valeurs BERT pour certaines études radiologiques courantes chez l'adulte (adapté du rapport IPSM n ° 53)

Type de radiographie	Dose efficace (mSv)	BERT (même dose de nature)
Dentaire, intra-oral	0, 06	1 semaine
Radiographie pulmonaire	0, 08	10 jours
Épine thoracique	1, 5	6 mois
Rachis lombaire	3	1 an
Série GI supérieure	4, 5	1, 5 ans
Série inférieure de l'IG	6	2 ans

La dose efficace ne doit pas être confondue avec la dose d'entrée de la peau (DSE), qui était couramment utilisée pour décrire le rayonnement d'un patient jusqu'à il y a environ 20 ans. L'ESD est facile à mesurer, mais ce n'est pas une bonne mesure de la quantité de rayonnement qu'un patient reçoit. Par exemple, la DSE pour une radiographie intra-orale dentaire (par exemple, un morsure de queue) est environ 50 fois plus grande que la DSE pour une radiographie thoracique, mais la dose efficace résultant de l'exposition dentaire est généralement inférieure à la dose. d'une radiographie pulmonaire.

Les rayons X diagnostiques n'augmentent pas le risque de cancer

Aucune étude sur les rayonnements chez l'homme n'a démontré une augmentation du cancer aux doses utilisées pour les rayons X diagnostiques.

Les survivants de la bombe A (de Hiroshima et Nagasaki) qui avaient reçu de fortes doses - supérieures à l'équivalent de 150 ans de rayonnement de fond - ont présenté une légère augmentation du nombre de cancers. Au cours des 50 dernières années, il y a eu en moyenne moins de 10 décès par cancer par irradiation chez environ 100 000 survivants de la bombe atomique. Les survivants de la bombe atomique qui ont reçu une dose inférieure à l'équivalent de 60 ans de rayonnement de fond n'ont montré aucune augmentation de l'incidence du cancer. Les survivants dans cette plage de doses avaient tendance à être en meilleure santé que les Japonais non exposés. C'est-à-dire que leur mort, toutes causes confondues, était inférieure à celle des Japonais non exposés. L'amélioration de la santé des personnes à faibles doses a plus que compensé les décès par cancer radio-induits, de sorte que les survivants de la bombe A en tant que groupe vivent en moyenne plus longtemps que les témoins japonais non exposés.

Les ouvriers des chantiers navals nucléaires étaient beaucoup plus sains que ceux des chantiers navals non nucléaires. Les données sur les avantages pour la santé des rayonnements à faible débit de dose proviennent de l’étude sur les travailleurs de chantiers navals de centrales nucléaires (NSWS) réalisée il ya plus de 10 ans. Cette étude parrainée par le DOE a révélé que 28 000 travailleurs des chantiers navals de centrales nucléaires ayant reçu les doses cumulatives les plus élevées avaient significativement moins de cancer que 32 500 témoins appariés selon le travail et l'âge. Le faible taux de mortalité toutes causes confondues chez les travailleurs du nucléaire était statistiquement très important. Les travailleurs du secteur nucléaire présentaient un taux de mortalité inférieur de 24% (16 écarts types) au groupe témoin non exposé.

Les personnes vivant dans des zones où le rayonnement de fond naturel est élevé ont généralement moins de cancers. Les humains reçoivent des rayonnements ionisants provenant de plusieurs sources naturelles: la radioactivité à l'intérieur de leur corps, la radioactivité à l'extérieur de leur corps et les rayons cosmiques. La quantité de rayonnement émise par ces deux dernières sources varie en fonction de la situation géographique et des matériaux utilisés dans les bâtiments où vous travaillez et vivez. En outre, la contribution du radon varie en fonction de la construction du domicile d'une personne et de la quantité d'uranium présente dans le sol. Si les rayonnements ionisants sont une cause importante de cancer, nous nous attendrions à ce que les millions de personnes qui vivent dans des zones à niveaux de rayonnement naturels élevés aient davantage de cancers. Cependant, ce n'est pas le cas. Les sept États de l'ouest des États-Unis où le rayonnement ambiant est le plus élevé - environ deux fois la moyenne du pays (sans les contributions de radon) - ont un taux de mortalité par cancer inférieur de 15% à la moyenne du pays.

Le radon dans les mines augmente le cancer du poumon . (Le radon est un gaz radioactif présent naturellement dans le sol.) Les mineurs d'uranium présentaient une incidence plus élevée de cancer du poumon en raison de la concentration élevée de radon dans les mines souterraines. C'est ce qui a permis à l'Environmental Protection Agency (EPA) d'estimer que des niveaux élevés de radon dans les maisons provoquent des milliers de décès par cancer du poumon chaque année aux États-Unis.

Recommandations pour les rayons X

Les radiographies représentent la majeure partie des radiations artificielles pour le public - en moyenne, environ 15% du montant qu'une personne tire de la nature. Les avantages de ce rayonnement sont énormes dans le diagnostic de la maladie. Il n’existe aucune donnée suggérant un risque lié à des doses aussi faibles.