vastaus ”Kysy asiantuntijoilta”

kysymykseen #11416 LET: n ja RBE: n käsitteet ovat erillisiä; ne liittyvät toisiinsa, mutta eivät aina määrällisesti ennustettavalla tavalla.
LET on fysikaalinen suure, joka kuvaa sitä energiamäärää, joka siirtyy elektroneille reitin pituusyksikköä kohti, jota läpäisevät radioaktiivisen hajoamisen ja/tai säteilyvuorovaikutusten tietyssä materiaalissa vapauttamat varatut hiukkaset. Yhteiset mitat LET: lle ovat kiloelektronivoltti mikrometriä kohti (keV µm-1), ja kiinnostava materiaali on usein pehmytkudosta, kun olemme huolissamme säteilyn mahdollisesta biologisesta vaikutuksesta.
määrä RBE on aivan erilainen, koska se kuvaa tavoitetilavuudessa olevan vertailusäteilyn absorboituneen annoksen suhdetta samaan kohteeseen kohdistuvan merkittävän säteilyn absorboituneeseen annokseen, ja jokainen annos tuottaa samanasteisen tietyntyyppisen biologisen vaikutuksen. Huolestuttavat vaikutukset voivat olla (1) luonteeltaan deterministisiä (ei-stokastiset vaikutukset), kuten kaihi-induktio, jossa raja-annos on saavutettava ennen kuin vaikutus havaitaan, tai (2) stokastisia, kuten joidenkin syöpätyyppien induktio, jossa oletetaan, että vaikutuksen havaitsemisen todennäköisyys vaihtelee annoksen ollessa ilman selvää kynnystä.
on osoitettu, että monien biologisten päätetapahtumien kohdalla biologisen vaikutuksen laajuus kasvaa säteilyn lisääntyessä. RBE: tä arvioitaessa käytetään tyypillisesti low LET-röntgen-tai gammasäteilyä, jonka RBE on 1,0. Kun arvioidaan tiettyjä high-LET-säteilyn (kuten nopeiden neutronien) biologisia vaikutuksia ihmissoluihin, RBE-arvo voi vaihdella suuresti, noin 3: sta suurempaan kuin 100: aan erilaisten vaikutusten osalta. Neutronisäteilyn korkeammat RBEs-arvot liittyvät neutronitörmäyksissä vetyytimien kanssa vapaiksi vapautuneiden protonien high LET-vaikutuksiin ja energian siirtämiseen elektroneille törmäysvuorovaikutusten kautta.
LET: llä on vain vähän käyttöä biologisen vaikutuksen laajuuden ennustamisessa, koska vaikka se antaa tarkan kuvan hiukkasen odotetusta energiahäviöstä ja siirtymisestä kudoselektroneille, se ei anna tarkkaa tietoa todellisesta energiasta, joka on talletettu pieniin merkittäviin kohdemääriin, kuten yksittäisiin soluihin. Tämä johtuu osittain siitä, että energiaa vastaanottaneet elektronit voivat tallettaa määrittämättömän määrän energiaansa kohdetilavuuteen. Saatat muistaa, että TERVEYSFYYSIKOT ovat aiemmin käyttäneet LET-suuretta määrittääkseen säteilyn laatukertoimen arvon (jota nykyään kutsutaan säteilyn painotuskertoimeksi), jota on käytetty kertojana muuntamaan absorboitunut annos ekvivalenttiannokseksi. Tämä voidaan hyväksyä sovellettaessa säteilysuojelukriteereitä säteilytyöntekijöiden rutiinisovelluksissa, mutta se ei riitä RBE: n määrällisten korrelaatioiden tekemiseen monien eri biologisten päätetapahtumien osalta.
vaikka RBE: n ja LET: n välillä voi olla yhteys, on suoritettava kokeellista työtä sen määrittämiseksi, mikä RBE: n arvo on tietylle päätepisteelle. Vaikka RBE usein kasvaa LET, suhde ei ole aina ilmeinen. On tyypillistä, että RBE-arvot saavuttavat maksiminsa energiakaskeuman saturaatiovaikutusten ilmetessä. Joissakin tapauksissa RBE voi kasvaa LET: n kasvaessa ja sitten laskea tiettyjen LET-arvojen yläpuolelle. A paper by Takatsuji et al. käsittelee suhdetta LET ja RBE tiettyjen kromosomipoikkeavuuksien ja solukuoleman: siinä todetaan, että pienillä annoksilla RBE vaihtelee LET: n neliöön nähden, RBE-arvo huiput LET: n ollessa noin 100 keV µm-1, ja sitten RBE pienenee LET: n kasvaessa edelleen.
ei ole epäilystäkään siitä, että LET on parametri, jonka suuruus tuottaa jonkin verran tietoa RBE: n mahdollisesta merkityksestä, mutta let-arvoista RBE: n arvojen kvantitatiiviset ennusteet eivät yleensä ole mahdollisia. Tällaisia vaihteluita ovat esimerkiksi RBE-arvojen muutokset annossuuruuden kanssa; RBE: n riippuvuus kyseessä olevasta päätetapahtuman vaikutuksesta; LET: n muutokset, erityisesti pienemmillä energioilla, kun varatut hiukkaset kulkevat solujen läpi ja menettävät energiaa; ja muut tekijät vaikeuttavat luotettavien LET-RBE-korrelaatioiden ilmaisemista.
George Chabot, PhD
viite
Takatsuji T, Yoshikawa I,Sasaki MS. Generaled concept of the Let-RBE relationship of radiation-induced kromosomi aberration and cell death. J Radiat Res 40(1): 59-69; 1999.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.