antwoord op Vraag # 11416 ingediend bij “Ask the Experts”

de begrippen LET en RBE zijn verschillend; ze zijn verwant, maar niet altijd op een kwantitatief voorspelbare manier.
de LET is een fysische grootheid, die de hoeveelheid energie vertegenwoordigt die wordt overgedragen aan elektronen per eenheid van weglengte die wordt doorkruist door geladen deeltjes die vrijkomen door radioactief verval en/of door stralingsinteracties in een bepaald materiaal. Gemeenschappelijke afmetingen voor LET zijn kiloelectronvolt per micrometer (keV µm-1), en het materiaal van belang is vaak zacht weefsel als we het hebben over de potentiële biologische impact van de straling.
de hoeveelheid RBE is sterk verschillend in die zin dat zij de verhouding vertegenwoordigt tussen de geabsorbeerde dosis van een referentiestraling in een doelvolume en de geabsorbeerde dosis straling die van belang is voor hetzelfde doel, waarbij elke dosis dezelfde mate van biologische impact van een bepaald type oplevert. Tot bezorgdheid aanleiding gevende effecten kunnen zijn (1) van deterministische aard (niet-stochastische effecten), zoals cataract-inductie, waarbij een drempeldosis moet worden bereikt voordat het effect wordt waargenomen; of (2) van stochastische aard, zoals sommige vormen van kanker-inductie, waarbij wordt aangenomen dat de waarschijnlijkheid van het waarnemen van het effect varieert met de dosis zonder duidelijke drempel.
er is aangetoond dat Voor veel biologische eindpunteffecten de omvang van het biologische effect toeneemt naarmate de straling toeneemt. De referentiestraling die typisch wordt gebruikt bij het evalueren van RBE is laag-laat röntgenstraling of gammastraling waarvoor de RBE 1.0 is. Wanneer bepaalde biologische effecten van high-LET straling (zoals snelle neutronen) op menselijke cellen worden geëvalueerd, kan de RBE sterk variëren, variërend van ongeveer 3 tot meer dan 100 voor een verscheidenheid van effecten. Hogere RBE ‘ s voor neutronenstraling worden geassocieerd met high-LET effecten van protonen die vrijkomen door neutronenbotsingen met waterstofkernen en energie overbrengen naar elektronen door botsingsinteracties.
het LET heeft slechts een beperkt nut bij het voorspellen van de omvang van de biologische impact, omdat het weliswaar een nauwkeurige indicatie geeft van het verwachte energieverlies door een deeltje en de overdracht naar weefselelektronen, maar geen nauwkeurige indicatie geeft van de werkelijke energie die wordt afgezet in kleine doelvolumes van belang, zoals individuele cellen. Dit komt mede doordat de elektronen die energie ontvangen een onbepaalde hoeveelheid van hun energie in het doelvolume kunnen deponeren. U herinnert zich misschien dat de LET-hoeveelheid in het verleden door gezondheidsfysici is gebruikt om de waarde te bepalen van de stralingskwaliteitsfactor (nu de stralingsweegfactor genoemd), die is gebruikt als een vermenigvuldigingsfactor om de geabsorbeerde dosis om te zetten in equivalente dosis. Dit is aanvaardbaar voor de toepassing van stralingsbeschermingscriteria voor routinematige toepassingen voor stralingswerkers, maar het is niet voldoende voor het maken van kwantitatieve correlaties met RBE voor veel verschillende biologische eindpunten.
hoewel er een verband kan bestaan tussen RBE en LET, moet experimenteel werk worden uitgevoerd om te bepalen wat de waarde van de RBE is voor een bepaald eindpunt. Terwijl de RBE vaak toeneemt met LET, is de relatie niet altijd duidelijk. Het is typisch voor RBE-waarden om een maximum te bereiken wanneer verzadigingseffecten van energiedepositie duidelijk worden. In sommige gevallen kan de RBE toenemen met toenemende LET en dan dalen boven bepaalde LET waarden. Een paper van Takatsuji et al. bespreekt de relatie tussen LET en RBE voor bepaalde chromosomale aberraties en celdood: het stelt dat bij lage dosissen de RBE varieert als ongeveer het vierkant van de Laat, de RBE-waarde pieken bij een LET van ongeveer 100 keV µm-1, en dan de RBE afneemt naarmate de laat verder toeneemt.Het staat buiten kijf dat LET een parameter is waarvan de grootte enige informatie oplevert over de mogelijke betekenis van de RBE, maar kwantitatieve voorspellingen van RBE-waarden uit LET-waarden zijn over het algemeen niet mogelijk. Variaties zoals veranderingen in RBE-waarden met dosisgrootte; afhankelijkheid van de RBE van het specifieke endpoint-effect van zorg; veranderingen in LET, vooral bij lagere energieën als geladen deeltjes cellen doorkruisen en energie verliezen; en andere factoren maken het moeilijk om betrouwbare LET-RBE correlaties uit te drukken.
George Chabot, PhD
referentie
Takatsuji T, Yoshikawa I, Sasaki MS. Generalized concept of the LET-RBE relationship of radiation-induced chromosome aberration and cell death. J Radiat Res 40 (1): 59-69; 1999.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.