Qualité du rayonnement en radiobiologie : applications phénoménologiques de la microdosimétrie

¹ Institut de protection et de sûreté nucléaire, DPHD service de dosimétrie, IPSN-CEA, BP 6, F-92265 Fontenay-aux-Roses Cedex, France.
² 1211, 22nd Avenue East, Capitol Hill, Seattle, Washington 98112-3534, and Nuclear Physics Laboratory University of Washington, Seattle, États-Unis.
³ Commission of the European Communities, DGXII/F/6, Radiation Protection, rue de la Loi, 200, B-1049 Bruxelles, Belgique.

Résumé

La microdosimétrie détermine les distributions des dépôts d'énergie à l'échelle microscopique et tente de les interpréter comme l'impact du rayonnement dans une "cible" biologique. En comparant l'efficacité biologique des rayonnements, à partir d'hypothèses simples et des données radiobiologiques, elle apporte des solutions pratiques au problème posé par la qualité du rayonnement en radioprotection et en radiothérapie sous la forme de modèles phénoménologiques. En visant la compréhension de l'action du rayonnement sur les structures biologiques, la nature de la "cible", l'interaction du rayonnement et les phénomènes biochimiques intracellulaires sont discutés.

Abstract

Microdosimetry investigates the statistical distributions of energy deposition events at the microscopic level and tries to interpret them as the impact of radiation on biological "targets". By comparing the biological effectiveness of different radiations, using simple hypotheses and available radiobiological data, microdosimetry has provided practical solutions for quantitative assessments of radiation quality in complex radiation spectra encountered in the field of radiation protection and radiation therapy. However, the ambition to contribute towards a better understanding of the action of radiation on biological structures Ied to more fundamental investigations on the nature of a biological "target" at the cellular and intracellular level, the primary interaction of radiation and the influence of intracellular biochemical processes. Microdosimetric applications need therefore be discussed in terms of phenomenological and mechanistic models with distinct aims, methods and success criteria. The paper is recalling in some examples different approaches developed in microdosimetry with the emphasis put on the benefit and the limits of applicability of phenomenological models.