Débit de dose

Illustration de la dose délivrée par un accélérateur linéaire de particules. DPP est la dose par impulsion, f est la fréquence des impulsions

Le débit de dose d'un faisceau de photons X émis par un accélérateur linéaire de particule peut être affecté par trois variables physiques :

• la dose par impulsion (${\displaystyle \scriptstyle {DPP}}$)
• la durée de l’impulsion (${\displaystyle \scriptstyle {t_{pulse}}}$)
• la fréquence de répétition des impulsions (${\displaystyle \scriptstyle f}$) (appelée PRF dans la littérature).

Le débit de dose absorbée délivré s'écrit ${\displaystyle {\dot {D}}=DPP*f}$.
En général, les débits de dose délivrés par les accélérateurs en mode conventionnel (faisceau filtré) varient de 100 à 600 UM/min pour à 6 MV et 10 MV.

Conventionnellement, un filtre égalisateur de forme conique est placé devant le faisceau de photons primaires issu de la cible afin de le rendre plat. Le filtre étant composé d'un matériau de Z élevé, le débit de dose du faisceau est fortement réduit.

Pour certains types de traitements dérivés de la radiochirurgie tels que la stéréotaxie extra-crânienne, il peut être intéressant de retirer le filtre égalisateur. Sans le filtre, le débit de dose délivré peut être augmenté d'un facteur 4 à 10 MV [4].

La propriété principale des faisceaux non filtrés (aussi appelés faisceaux FFF) est donc de pouvoir délivrer de très forts débits de dose, allant jusqu'à 24 Gy/min à 10 MV.

L'augmentation du débit de dose est dû au fait que la fluence des photons est maximale après la cible. La dose délivrée par chaque impulsion est de ce fait plus élevée.

Un autre concept décrit dans la littérature est le débit de dose instantané ${\displaystyle {\dot {D}}_{inst}}$. Ce débit est égal à la dose délivrée par une impulsion (${\displaystyle \scriptstyle {DPP}}$) divisée par le temps de l’impulsion (${\displaystyle \scriptstyle {t_{p}ulse}}$).
Le débit de dose instantané délivré s'écrit ${\displaystyle {\dot {D}}_{inst}={\frac {DPP}{t_{pulse}}}}$
Il décrit la manière avec laquelle les impulsions de dose sont délivrées dans le temps. Plus le flux de photon est important et émit rapidement, plus sa valeur est élevée. En mode FFF, celle-ci peut atteindre ${\displaystyle \scriptstyle 10^{6}}$ UM/min (10 000 Gy/min)[5] - [6].

• Rayonnement ionisant
• Dose radiative ~ gray/h ~ rad/h
• Faibles doses d'irradiation, Syndrome d'irradiation aiguë
• Radioprotection
• Médecine nucléaire