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Utilisation des fantômes numériques voxélisés pour l'amélioration des étalonnages en anthroporadiamétrie pulmonaire

Published online by Cambridge University Press:  14 September 2005

N. Pierrat ,
L. De Carlan  and
D. Franck
N. Pierrat
Affiliation:
IRSN, DRPH/SDI/LEDI, B.P. 17, 92262 Fontenay-aux-Roses Cedex, France
L. De Carlan
Affiliation:
IRSN, DRPH/SDI/LEDI, B.P. 17, 92262 Fontenay-aux-Roses Cedex, France
D. Franck
Affiliation:
IRSN, DRPH/SDI/LEDI, B.P. 17, 92262 Fontenay-aux-Roses Cedex, France
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Abstract

L’anthroporadiamétrie pulmonaire est une méthode de choix pour la surveillance des travailleurs de l’industrie nucléaire exposés à un risque de contamination interne. Un certain nombre de difficultés est cependant rencontré avec cette technique, difficultés principalement liées aux conditions d'étalonnage, conduisant à des incertitudes et des erreurs systématiques importantes sur les résultats. En effet, l’utilisation de fantômes physiques d'étalonnage reste un facteur limitant et engendre d’importantes corrections en vue d’une extrapolation à un individu donné. Une perspective prometteuse pour diminuer les erreurs systématiques consiste à étalonner de façon individuelle le système de mesure avec des fantômes numériques spécifiques aux personnes à mesurer. Dans ce but, une interface appelée ŒDIPE (Outil d’Évaluation de la Dose Interne PErsonnalisée), associant fantômes numériques voxélisés et calcul Monte Carlo (MCNP), a été développée au Laboratoire d’Évaluation de la Dose Interne de l’IRSN. Le but de l’étude proposée ici est de montrer le potentiel de cette technique pour la simulation réaliste de la mesure anthroporadiamétrique des actinides dans les poumons. Après la présentation de l’interface ŒDIPE pour la mesure pulmonaire, sa validation est présentée en utilisant un fantôme d'étalonnage couramment utilisé (fantôme Livermore). Ensuite, une comparaison de différents fantômes thoraciques d’étalonnage par rapport au fantôme numérique d’une personne (fantôme de Zubal) a été effectuée afin de montrer les variations d’étalonnage engendrées par les différences morphologiques de ces fantômes et donc la nécessité d’un étalonnage plus spécifique par individu. Enfin, des approches de contaminations inhomogènes ont été réalisées afin de montrer l’intérêt de la technique pour l’étude des variations des facteurs d'étalonnage en fonction de la répartition des radioéléments dans les poumons. Les différents résultats montrent le potentiel de cette technique pour l'étalonnage réaliste des installations anthroporadiamétriques.

Keywords

lung countingMonte Carlonumerical phantomuncertaintiesheterogeneous contamination
Type
Other
Information
Radioprotection , Volume 40 , Issue 3 , July 2005 , pp. 307 - 326
Copyright
© EDP Sciences, 2005

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References

Aubineau-Lanièce I., de Carlan L., Clairand I., Lemosquet A., Chiavassa S., Pierrat N., Franck D. (2004) Current developments at IRSN on computational tools dedicated to dose assessment for both internal and external exposure. Papier invité, conférence ICRS-RPS 2004, 9–14 mai 2004, Madeira, accepté.
Beau, P.G., Le Grand, J. (1970) Utilisation d’un fantôme équivalent-tissus pour l’estimation de la contamination radioactive et de la dose absorbée au niveau de certains organes, Radioprotection 5, 167–174.
Bérard P., Aussel J.P. (1994) Surveillance anthroporadiamétrique X et gamma des travailleurs exposés aux composés de l’uranium à l’aide de détecteurs coaxiaux, IN Proc. Journées de spectrométrie gamma et X 93, St Rémy les Chevreuses, France, 1993. DTA/DAMRI ed. Rapport CEA-N-2756, 259–263.
Borisov, N., Franck, D., de Carlan, L., Laval, L. (2002) A new graphical user interface for fast construction of computation phantoms and MCNP calculations: application to calibration of in vivo measurement systems, Health Phys. 83, 272–279. CrossRef
Breismeister J.F. (2000) MCNPTM. A general Monte Carlo N-particle transport code, version 4c. LANL Memorandum. Los Alamos National Laboratory.
de Carlan, L., Aubineau-Lanièce, I., Lemosquet, A., Borissov, N., Jourdain, J.R., Jeanbourquin, D., Le Guen, B., Franck, D. (2003) Application of new imaging and calculation techniques for the activity and dose assessment in the case of a 106Ru contaminated wound, Rad. Prot. Dosim. 105, 219–224. CrossRef
Franck, D., de Carlan, L., Bérard, P., Dousse, C., Pihet, P., Razafindralambo, N., Soulié, R. (1997) Les mesures anthroporadiamétriques dans les basses énergies : évolution technologique et bases des recherches futures, Radioprotection 32, 685–696. CrossRef
Franck, D., Laval, L., Borissov, N., Guillierme, P., Bordy, J.M. (2001) Development of voxelised numerical phantoms using MCNP Monte Carlo code: application to in vivo measurement, Radioprotection 36, 77–86. CrossRef
Franck, D., Borissov, N., de Carlan, L., Pierrat, N., Genicot, J. L., Etherington, G (2003) Application of Monte Carlo calculations to calibration of anthropomorphic phantoms used for activity assessment of actinides in lungs, Rad. Prot. Dosim. 105, 403–408. CrossRef
Griffith R.V., Dean P.N., Anderson A.L., Fisher J.C. (1978) A tissue-equivalent torso phantom. Proceedings of an IAEA Conference, Advances in radiation monitoring. Vienna, IAEA ; IAEA-SM-229/56, 4493–4504.
Hunt, J.G., Dantas, B.M., Lucena, E. (1998) Calibration of an in vivo measurement system using a voxel phantom, Rad. Prot. Dosim. 79, 425–427. CrossRef
ICRP Publication 66 (1994) Human respiratory tract model for radiological protection, Ann. ICRP 23 (2).
ICRP Publication 89 (2002) Basic anatomical and physiological data for use in radiological protection: Reference values, Ann. ICRP 32 (3–4).
ICRU (1989) Tissue substitutes in Radiation Dosimetry and Measurements. ICRU Report 44, ICRU Publication, Bethesda.
ICRU (1992) Phantoms and computational models in therapy, diagnosis and protection. ICRU Report 48, ICRU Publication, Bethesda.
Kramer, G.H., Hauck, B.M. (2000) Intercomparison of JAERI torso lung sets, Rad. Prot. Dosim. 88, 311–317. CrossRef
Kramer, G.H., Hauck, B.M., Allen, S.A. (1998) Comparison of the LLNL and JAERI torso phantoms using Ge detectors and phoswich detectors, Health Phys. 74, 594–601. CrossRef
Mallett, M.W., Hickman, D.P., Krutchen, D.A., Poston, J.W. (1995) Development of a method for calibrating in vivo measurement systems using magnetic resonance imaging and Monte Carlo computation, Health Phys. 68, 773–785. CrossRef
Newton D., Wells A.C., Mizushita S., Toohey R.E., Sha J.Y., Jones R., Jefferies S.J., Palmer H.E., Rieksts G.A., Anderson A.L., Campbell G.W. (1985) The Livermore phantom as a calibration standard in the assessment of plutonium in lungs. Proceedings of a Symposium, Assessment of Radioactive Contamination in Man, Paris, 19–23 november 1984, organized by IAEA in co-operation with WHO.
Razafindralambo N. (1995) Limite de détection de la spectrométrie X pour l’anthroporadiamétrie pulmonaire du plutonium : Analyse et perspectives de développement. Thèse de l’Université Paul Sabatier de Toulouse.
Shirotani, T. (1988) Realistic torso phantom for calibration of in vivo transuranic-nuclide counting facilities, J. Nucl. Sci. Technol. 25, 875–883. CrossRef
Spitz, H., Glover, S., Liu, N., Smith, B., Hickman, D., Kruchten, D., Anderson, L. (1994) Measurement of the attenuation coefficient for Livermore thoracic phantom lungs fabricated using contemporary materials, Health Phys. 67, 39–46. CrossRef
Vickers, L.R. (1996) The gender-specific chest wall thickness prediction equations for routine measurements of 239Pu and 241Am within the lungs using HPGe detectors, Health Phys. 70, 346–357. CrossRef
Zubal, I.G., Harrell, C.R., Smith, E.O., Rattner, Z., Gindi, G., Hoffer, P.B. (1994) Computerized three-dimensional segmented human anatomy, Med. Phys. 21, 299–302. CrossRef