دوزیمتری

رویدادهای گوناگون در علوم پرتوی

اکنون که سده تمام رخدادهای مهم در زایش رادیولوژی تشخیصی و انکولوژی تشعشع بخوبی و بدرستی پایان یافته است ، ادامه فهرستی از « رویدادهای گوناگون»   - که مارا به وضعیت فعلی رهنمون شده است – بی مناسبت نیست .  انگیزه اصلی برای انجام این کار ضرورت یادآوری مداوم چنین رخدادهایی برای نسلهای بعد است تا بدانند چه گذشته است . یا اینکه مانند سیلوانوس تامپسون ، اولین رئیس انجمن رنتگن ، پس از کشف اشعه ایکس با فصاحت بیشتری بتوان گفت :
درتاریخ علم چیزی بیشتر از کاشف آن واقعیت ندارد . حتی بزرگترین کاشف ، خلف پدر علمی پیشین خود است ؛ او همواره و ضرورتاً محصول عصری است که در آن زاده شد .

1859 – داروین : تنوع در جمعیت های موجود زنده .
1865 – مندل : توارث صفات به تک تک موجودات .
1895 – رنتگن : کشف اشعه ایکس به وسیله رنتگن .
1896 – بکرل : ارائه نتایج کشف تشعشع تابش شده از ترکیبات دارای اورانیوم .
1896 – اولین اثر بیولوژیکی اشعه ایکس شامل « سوختن » پوست ، ریزش مو و تحریک چشم گزارش شد .
1896 – معالجه خال پرمو به وسیله فراند .
1897 – راتر فورد : آزمایش پرتوهای صادر شده از اورانیم پس از کشف رادیواکتیویته بکرل . او ضمن شناسایی دو نوع پرتو ، آنها را پرتوهای آلفا و بتا نامگذاری کرد . بعدها دریافت ذرات آلفا متشکل از هسته اتم هلیم و ذرات بتا متشکل از الکترونهایی است که تامپسون آنها را کشف کرد .
- گراب : ژوسپن ، ویلیامز ، ویت و ریوال مدعی استفاده از اشعه ایکس برای درمان سرطان بودند .
1898 – اعلان کشف پلونیوم در جولای و رادیم در دسامبر همان سال به وسیله ماری و پیر کوری .
1902- گزارش سرطان در موضع زخم ناشی از اشعه ایکس به وسیله فری بن .
1903 – قانون برگونیه و تریباندو ؛ حساسیت پرتوی به فعالیت میتوزی بستگی دارد .
- اولین پیشنهاد درمان سرطان با کاشت رادیم به وسیله بل .
1905 – تئوری وراثت کروموزوم .
1911 – گزارش ایجاد لوسمی در پنج نفر پرتوکار به وسیله ژاژیک .
1913 – ارائه مدل اتمی با یک هسته در وسط و الکترونهای دوار در اطراف آن به وسیله بوهر .
- ساخت موفقیت آمیز اولین لامپ اشعه رنتگن با فیلامان ملتهب و هدف تنگستنی به وسیله کولیج .
1915 – ارائه پیشنهاد انجمن رنتگن بریتانیا برای حفاظت در برابر تشعشع .
1919 – بمباران اتمهای نیتروژن با ذرات آلفا به وسیله راترفورد . او دریافت با تجزیه هسته این اتمها در اثر ذرات آلفا هیدروژن متصاعد می شود و اتمهای اکسیژن باقی می ماند . ذرات متصاعد شده از نظر الکتریکی دارای بار مثبت بودند که او آنها را « پروتون » نامید . این آزمایش ، اولین آزمایش مربوط به تبدیل یک عنصر به عنصر مصنوعی دیگر ، یعنی تبدیل نیتروژن به اکسیژن ، بود .
1922 – کشف اثر کمپتون یعنی تغییر در طول موج اشعه ایکس پراکنده شده به وسیله کمپتون .
1923 – کشف اثر اکسیژن بر ریشه گیاهان به وسیله اوژن پتری .
1927 – آزمایشهای ریگاد و فراکس بر بیضه خرگوش ، اهمیت و ارزش تقطیع دز در پرتو درمانی را نشان داد .
- اولین مشاهده تغییرات جهشی در دروزوفیلا پس از تابش اشعه ایکس به وسیله مولر .
1928 – پیشنهاد سیکلوترون به وسیله وایلدرو .
- ارائه گزارش کوتارد درباره برتری روش درمان تقطیعی برای سرطان انسان .
- پیشنهاد واحد شدت اشعه ایکس در دومین کنگره بین المللی رادیولوژی .
- تاسیس کمیته بین المللی محافظت در برابر اشعه ایکس و رادیم .
- موافقت دومین کنگره بین المللی رادیولوژی با اولین توصیه های بین المللی حفاظت در برابر تشعشع .
1929 – تاسیس کمیته مشاوره ای در مورد حفاظت در برابر اشعه ایکس و رادیم (در ایالات متحده ) .
1930 – ترسیم اولین منحنی بقا برای باکتریهای تابش دیده به وسیله لی .
1931 – انتخاب « رونتگن » به عنوان واحد سنجش تابش گیری از پرتوی ایکس .
1932 – اختراع سیلکوترون به وسیله لاورنس . او در سال 1933 با همکاری لیوینگستون ، سیکلوترونی با قابلیت تولید دوترونهای V 5000000 ساخت .
- کشف نوترون به وسیله چادویک . نوترون ذره ای هسته ای با جرمی مشابه جرم پروتون و فاقد بار الکتریکی ( خنثی ) است . آزمایش نشان دهنده وجود نوترون ، فرضیه های راترفورد در سال 1919 را ثابت کرد .
1933 – بیان فرضیه ای مبنی بر اهیمت اکسیژن در پرتودرمانی با موضوع تاثیر اکسیژن بر حساسیت پرتوی مقاطع توموری به وسیله کرابتری و کرامر .
1934 – تولید رادیواکتیویته مصنوعی در اثر بمباران آلومینیوم به کمک ذرات آلفا به وسیله آیرین و ژولیت کوری . آنها مشاهده کردند حین اجرای این فرایند ،‌ از آلومینیوم نوترون و ذرات باردار مثبت تابش می شود .
- معرفی سیستم دزاژ درمان با اشعه گاما به وسیله پاترسون و پارکر .
1935 – مشاهده اثر اکسیژن بر حساسیت پرتوی ریشه های Vicia Faba به وسیله موترام . او فرض کرد ویژگی مذکور در پرتودرمانی حایز اهمیت باشد .
1937 – پنجمین کنگره رادیولوژی ، « رنتگن » را به عنوان یک واحد دز بین المللی برای پرتوهای ایکس و گاما پذیرفت .
1939 – 1938 – استفاده از سیکلوترون 37- اینچی در برکلی برای درمان اولین بیمار با نوترون به وسیله روبرت استون .
1940 – پیشنهاد رابطه خطی درجه دو برای پاسخ بیولوژیکی به تشعشع به وسیله لی وکاتچساید .
- اندازه گیری اولین نسبت افزایش اکسیژن به صورت کمی به وسیله گری ( منتشر شده در سال 1952 ) ؛
- معرفی مفهوم انتقال خطی انرژی به وسیله زیرکه .
1941 – اصل « یک ژن _‌یک آنزیم » بنا نهاده شد .
1942 – آغاز اولین واکنش زنجیره ای هسته ای خودکار در یک پیل گرافیت اورانیم یا رآکتور در شیکاگو به وسیله فرمی و همکاران .
1943 – اولین استفاده از ایزوتوپهای رادیواکتیو برای نشاندار کردن ترکیبات در بیولوژی و پزشکی به وسیله هوسی .
1944 – نمایش ارتباط بین دز و زمان کل تابش گیری پوست با رابطه                              « 33/0 (زمان) α ذره » به وسیله استراندکویست .
1945 – انفجار بمب اتمی در شانزده جولای در نیومکزیکو ، ششم اوت در هیروشیما و یازدهم اوت در ناگازاکی ؛
1946 – تجدید سازمان کمیته مشاوره ای حفاظت در برابر اشعه ایکس و رادیم به کمیته ملی حفاظت در برابرتشعشع ( ایالات متحده ) ؛
1949 – کشف سیستئین به عنوان محافظ پرتوی به وسیله پت .
1950 – سازماندهی مجدد کمیته های قبل از جنگ کمیسیون بین المللی محافظت رادیولوژیکی و کمیسیون بین المللی واحدهای رادیولوژیکی .
- کشف نسبت ثابت یک به یک برای آدنین به تیمین و گوآنین به سیتوزین در DNA به وسیله اروین چارگاف .
1951 – اولین دستگاه کبالت – 60 بالینی . لندن ، اونتاریو ،‌کانادا .
- گزارش آثار وراثتی تشعشع در موش به وسیله راسل .
- اندازه گیری دقیق ساختمان یک زنجیره پلی پپتیدی به وسیله لینوس پالینگ .
1952 – انتشار اولین گزارش اندازه گیری کمی اثر اکسیژن به وسیله گری .
- شناسایی DNA به عنوان مولکول وراثتی .

1953 – معرفی مفهوم « دز جذبی » به وسیله کمیسیون بن المللی واحدهای رادیولوژی .
1953- توسعه اتورادیوگرافی و تعیین مراحل چرخه سلولی به وسیله هوارد و پلک .
1953 – استفاده از اولین شتابدهنده خطی برای درمان بیماران در بیمارستان هامراسمیت ، انگلستان .
1953 – کشف ساختمان مولکول DNA به وسیله کریک و واتسون .
1954 – معرفی ایریدیم -192 برای براکی تراپی ( درمان از نزدیک ) .
1955 – توصیف هیپوکسی مزمن به عنوان نتیجه ای از محدودیت انتشار اکسیژن به وسیله تاملینسون وگری .
1956 – رسم اولین منحنی بقای تشعشع در شرایط in vitro برای سلولهای انسان به وسیله پاک .
1957 – انتشار منحنی –K برای اکسیژن به وسیله آلپر و هوارد – فلاندرز .
1959 – نمایش فرایند ترمیم در آزمایش دزهای مقطع با سلولهای پستانداران به وسیله الکایند .
- رسم اولین منحنی بقا برای سلولهای تومور در شرایط in vitro به وسیله هویت و ویلسون .
1960 – تغییر شکل منحنی بقا با تغییر انتقال خطی انرژی به وسیله بارندسن و همکاران .
- معرفی مفهوم نسبت رشد در تومورها به وسیله مندلسون .
1961 – جاگذاری از راه دور برای براکی تراپی به وسیله هنسکه .
1962 – اولین نمایش اثر آهنگ دز بر سلولها در شرایط in vitro به وسیله هال و بدفورد .
1963 – کشف رابطه بین الکترون خواهی و قابلیت حساسیت پرتوی به وسیله آدامز و دوی .
- اولین مشاهده تغییر حساسیت پرتوی در مراحل چرخه سلول به وسیله ترازیما و تالمک .
- اولین نمایش محدودیت درمان تومور موش با اشعه ایکس در اثر وجود سلولهای هیپوکسیک به وسیله پاورز و تالمک .
1966 – توصیف ترمیم آسیب قابل کشنده به وسیله تالمک .
- درمان اولین بیمار در شرایط اکسیژن با فشار بالا به وسیله چرچیل و            دیوید سن .
- شناسایی رمز ژنتیکی .
- توصیف وابستگی نسبت افزایش اکسیژن به انتقال خطی انرژی به وسیله راندسن و همکاران .
1967 – معرفی مفهوم عامل کاهش سلول در تومور به وسیله استیل .
- رسم اولین منحنی بقا برای سلول ها در شرایط in vitro – کلونیهای پوست به وسیله ویترز .
1968 – طبقه بندی حساسیت پرتوی بافتها به وسیله کاسارت .
- توصیف دز اسمی استاندارد به وسیله الیس .
1969 – نمایش تسریع تجدید جمعیت سلولی در تومورهای حیوانات به وسیله هرمان و بارندسن .
1971 – رسم اولین منحنیهای بقا برای هیپوترمی .
- توسعه روش سنجش سلولهای کریپت در ژوژونوم موش به وسیله ویترز .
- رسم منحنی بقا برای سلولهای بنیادین مغز استخوان به وسیله تیل و مک کلاک .
- نمایش حساسیت سلول به گرما طی چرخه سلولی به وسیله وسترا و دوی .
- ارائه مدل دو ضربه ای برای توضیح صور مختلف رتینوبلاستوما به وسیله نادسن .
1972 – نصب و راه اندازی اولین اسکنر برش نگاری رایانه ای به وسیله شرکت EMI در بیمارستانی در لندن .
- تولید اولین مولکول DNA نوترکیب .
- ثبت اصطلاح اکسیژندار شدن مجدد به وسیله کالمن .
1973 – معرفی مکانیزم زمانی تکثیر در بافتهای سالم پس از تابش گیری به وسیله دنه کمپ .
1974 – اولین کارآزمایی بالینی با نوترون به وسیله کاترال .
- درمان اولین بیمار سرطانی با مزونهای پی منفی در لوس آلاموس به وسیله کیگرمن .
1975 – درمان اولین بیمار سرطانی با یونهای سنگین در برکلی کالیفرنیا .
1976 – تعیین متغییرهای خطی درجه دو ،‌ در آزمایشهای با تقطیع دز به وسیله فالو و داگلاس .
- اولین کارآزمایی بالینی تصادفی با نوترون در بیمارستان هامراسمیت لندن .
- توسعه اسفروییدها به وسیله سائرلند .
- اولین کارآزمایی بالینی با یک حساس کننده سلولهای هیپوکسیک                   ( مترونیدازول ) به وسیله اورتاسون و همکاران .
- توصیف ژنهای مهارکننده در سلولهای کشت شده به وسیله استانبریج .
1979 – توصیف سلولهای هیپوکسیک حاد به وسیله براون .
1980 – تفاوت شکل منحنی بقا برای بافتهای دیر یا زود واکنش دهنده به وسیله ویترز .
- معرفی اولین ژن ترمیم در سلولهای انسان به وسیله روبین .
- اولین توصیف اپوپتوز به وسیله کر .
- اولین دستگاه تشدید مغناطیسی تجارتی .
1981 –تخمین آثار وراثتی تشعشع در انسان به وسیله شول ،‌اوتاکا ، نیل .
1982 – توصیف مفهوم دز موثر ژنتیکی به وسیله بارندسن .
- تشریح اولین انکولوژنهای انسانی به وسیله بی شاپ .
1985- ساخت اولین پرکننده قابل کنترل با رایانه به نام نوکلترون .
- تخمین Ttop ( زمان مستعد دو برابر شدن ) در بیماران از یک نمونه برداری ،‌ به وسیله بگ .
1986 – توسعه داروهای کاهش دهنده بیولوژیکی به وسیله براون ،‌آدامز .
1989 – اندازه گیری مقدار اکسیژن در تومورهای انسان با نیتروایمیدازولهای نشاندار شده به وسیله چاپمن ،‌ اورتاسون و همکاران .
- توسعه روش واکنش زنجیره ای پلیمراز ( PCR ) .
1990 – کشف اهمیت ژنهای ترمیم ناهمگن در سرطان کلون انسان به وسیله وگل اشتاین .
1991 – توسعه روش پلی مورفیسم تطبیقی تک رشته ای برای شناسایی جهش .
- اولین استفاده ژن درمانی در حیوانات .
- اولین ارتباط 2SF ( نسبت بقا در 2 گری ) و کنترل تومور به وسیله وست .
1992 – اولین کارآزمایی بالینی 2721WR به عنوان یک محافظ پرتوی به وسیله کلیگرمن .
1995 – تعیین توالی ژن ATM .
1996 – نامگذاری 53P به عنوان مولکول سال – محافظ ژنوم .

 میدان تابش

1- مقدمه :
کمیتهای مورد استفاده برای اندازه گیری تابشهای یونیزان اغلب بر مبنای آثار بیولوژیکی ، فیزیکی و یا شیمیایی پرتو قرار دارند . این آثار تنها در اثر انتقال انرژی از پرتو به محیط تحت تابش و چگونگی توزیع آن در ماده بستگی دارد . به عبارت دیگر آثار حاصل از انتقال مقدار معینی انرژی در یک جرم کوچک و یا توزیع همگن آن در یک جرم بزرگ ، یکسان نمی باشد . بنابراین یک کمیت دوزیمتری برای کاربردهای مختلف می بایستی به صورت انرژی منتقل شده در واحد جرم ، از ماده تعریف شود . البته چنین کمیتی به صورت دقیقتر و با نام « دوز جذب »  معرفی می شود .

کمیت های دوزیمتری از تاثیر برخی ویژگیهای میدان تابش بر محیط مادی به دست می آیند ، بنابراین قبل از مطالعه این کمیت ها می بایستی ویژگی های میدان تابش و ضرائب برخورد آنها با محیطهای مادی بررسی گردد .
2- کمیتهای میدان تابش
هر منبع پرتو یونیزان مانند لامپ پرتو x ، شتاب دهنده الکترون و یا مواد پرتوزا در اطراف خود یک میدان تابش ایجاد می نمایند . اطلاع بیشتر از چگونگی توزیع ذرات یونیزان از نظر انرژی ، امتداد و نیز تغییرات آن نسبت به زمان ، تعریف دقیقتری از این میدان تابش را در اختیار می گذارد .
کمیته بین المللی واحدهای پرتو و اندازه گیری International Commision on Radiological Units and measurements ( ICRU 1980 ) در داخل میدان تابش ، کمیت شار ذرات را با رابطه زیر تعریف نموده است :
 

dN تعداد ذرات تابشی برروی کره ای با سطح مقطع dA می باشد. با استفاده از کره ای با سطح مقطع dA به جای سطح مقطع به تنهایی ، نیازی به تعیین جهت برای سطح مقطع نبوده و این تعریف شار می تواند برای ذرات تابشی در یک و یا چند امتداد به کار رود . باید دقت شود که تعریف شار بر حسب جزء کره به صورت فوق ، با مقادیر نظیری که بر حسب جزء سطح با جهت مشخصی تعریف شده و شار صفحه ای ( Plannar fluence ) نامیده می شود ، اشتباه نشود . در تعریف اخیر ذرات تابشی به یک صفحه مثبت و برای طرف دیگر آن منفی خواهد بود . به عبارت دیگر شار صفحه ای برای تابشهای ازهمه سو یکسان ( isotropic) صفر است) 1979Carlsson  (.
واحد SI برای شار ذرات-2 m می باشد . آهنگ شار φ کمیت دیگری است که با رابطه زیر تعریف می شود :
 

Φd تغییرات شار در فاصله زمانی dt است . واحد SI برای آهنگ شارs-1 m -2 می باشد . معمولاً از علامت یک کمیت برای نشان دادن آهنگ تغیرات آن استفاده نمی شود ، ولی اغلب ، آهنگ شار را ویژگی اصلی تر میدان تابش نسبت به شار ذرات می دانند . این موضوع برای آهنگ شار انرژی نیز صدق می کند .
چنانچه انرژی حمل شده توسط ذرات ، به جای خود آنها مورد توجه قرار گیرد ، در این صورت شار انرژی با رابطه زیر تعریف میشود :
 
dE انرژی تابشی برروی کره ای با سطح مقطع dA بوده و برای یک تابش تک انرژی برابر با حاصلضرب تعداد ذرات تابشی dN ، در انرژی حمل شده توسط هر یک می باشد . واحد ، SI برای شار انرژی Jm-2  است . در واقع انرژی تابشی E، انرژی ذرات بودن در نظر گرفتن انرژی در حال سکون آنهاست . آهنگ شار انرژی نیز با رابطه زیر تعریف می شود :
 
ψd تغییرات شار انرژی در فاصله زمانی dt است . واحد SI برای آهنگ شار انرژی Wm-2  است . در ICRU 1980 چندین کمیت دیگر میدان تابش تعریف شده است ، ولی با استفاده از کمیت های فوق الذکر می توان کمیتهای دوزیمتری را به دست آورد .
توزیع کمیتهای میدان
ویژگیهای یک میدان تابش با مشخص شدن توزیع شار ، یا شار انرژی ، بر حسب امتداد و انرژی کاملتر بیان می شود . با معلوم بودن موقعیت منبع اولیه تابش و مشخص نمودن امتداد تابشهای ثانویه ناشی از برخورد پرتو اولیه با ماده که با توجه به جزئیات نظری فرآیند برخورد به دست می آید ، می توان اطلاعات کافی از توزیع این کمیت ها در امتدادهای مختلف را به دست آورد .

با استفاده از یک آشکار ساز موازی شده ( collimated detector ) که قادر است صرفاً پرتو را از زاویه فضایی محدودی دریافت کند ، می توان چگونگی توزیع پرتو در فضا ( توزیع ذرات در امتدادهای مختلف ) را نیز اندازه گیری نمود. برای نشان دادن توزیع این کمیت ها در امتدادهای مختلف اغلب از سیستم مختصات کروی استفاده می شود .
توزیع شار یا شار انرژی بر حسب انرژی بسیار با اهمیت تر است . پاسخ آشکارساز به شار ذرات معین ، اغلب تابعی از توزیع انرژی آنها می باشد . بنابراین برای تعیین توزیع شار بر حسب انرژی می بایستی تلاش زیادی از طریق اندازه گیری و یا محاسبه انجام گیرد . معمولاً از توزیع دیفرانسیلی شار بر حسب انرژی به نام EФ ، به طوری که EdEФ شار ذرات با انرژی های بین E و E+dE است ، استفاده می شود . در این صورت شار کل از رابطه زیر به دست می آید :

 
این مقدار به سطح زیر منحنی مربوط می شود .
انرژی متوسط یا موثرانرژی متوسط E ذرات می تواند با استفاده از توزیع دیفراسیلی شار ذرات توسط رابطه زیر محاسبه شود :
 
اگرهر ذره مشارکت کننده در شار کل ، در انرژی خود ضرب شود ، توزیع دیفرانسیلی شار انرژی بر حسب انرژی Eψ به دست می آید .
همچنین انرژی متوسط ذرات با استفاده از توزیع دیفرانسیلی شار انرژی می تواند از رابطه زیر به دست می آید :
 
از آنجا که معمولاً   روابط فوق منجر به مقادیر متفاوتی برای E می شوند . به هنگام اظهار نظر درباره انرژی متوسط هر تابشی باید تصریح شود که از توزیع دیفرانسیلی کدام کمیت برای محاسبه آن استفاده شده است .

موضوع می تواند از این هم مشکل تر باشد . مثلاً برای فوتونها کمیتهای دیگری مانند دوز جذب در مواد مختلف ، یا اکسپوژر معرفی می شود که می تواند اندازه گیری شود . این کمیت ها از حاصلضرب شار انرژی در برخی ضرائب برخورد ، که خود تابع انرژی می باشند به دست می آید . با استفاده از این کمیت ها در صورت به کارگیری معادلات فوق برای انرژی متوسط مقادیر متفاوتی به دست می آید . بنابراین هنگام اطلاق انرژی متوسط و یا موثر به یک پرتو می بایستی دقت نمود و منشأ مقدار متوسط و یا دلایلی که سبب موثر بودن می گردد ، بیان می شود.
در شکل 1-2 توزیع دیفرانسیلی شار ، شار انرژی و اکسپوژر بر حسب انرژی را برای یک باریکه فوتونی معینی نظیر باریکه معمول پرتو تشخیصی که در KV70 با mm2 صافی آلومینیوم تولید شده ، نشان داده شده است . ملاحظه می شود که توزیعهای بیناب گونه این سه کمیت تفاوت قابل توجهی دارند و منجر به مقادیر متوسط متفاوتی برای انرژی فوتونها می شود . به علاوه ضخامت یک جاذب که باریکه فوتون را به نصف مقدار اولیه کاهش دهد ، ضخامت نیمه جذب ( HVT ) یا لایه نیمه جذب ( HVL ) ، نیز به کمیتی بستگی دارد که آشکارساز اندازه گیری می نماید .
شکل 3-6 مثال دیگری است که در آن تفاوت قابل توجهی در توزیع دیفرانسیلی شار و شار انرژی ذرات نوترون Cf 252   را بر حسب انرژی نشان می دهد .
اگر پاسخ آشکارساز در بازه انرژی های مورد اندازه گیری برای کمیت خاصی تغییر نکرده و یا تغییرات ناچیزی داشته باشد ، مشکلات اندازه گیری پرتو به صورت قابل توجهی ساده می شود و اطلاع از جزئیات مربوط به توزیع طیف پرتو ضروری نمی باشد .
از آنجا که در بحث دوزیمتری اصولاً موضوع اندازه گیری مقدار انرژی منتقل شده از پرتو به محیط بررسی می گردد ، آشنایی کامل با آثار متقابل پرتو با ماده ، ضروری است .

اصول و کلیات دوزیمتری


 

اندازه گیری دز پرتوها :واحد علمی اندازه گیری برای دز پرتو ،‌ همان دز مؤثر رایج یعنی میلی سیورت ( msv )  است .واحدهای دیگر اندازه گیری شامل :‌ rad ،‌ rem ، roentgen  و  sievert هستند .چون بافتها و ارگانهای متفاوت پرتوها را بصورت متفاوت جذب می کنند،‌دزواقعی درقسمتهای مختلف بدن متفاوت است .برای تعریف دز مؤثر از میانگین دز دریافتی در کل بدن استفاده می شود .دز مؤثر حساسیتهای نسبی بافتهای متفاوت اکسپوز شده را توضیح می دهد . این فاکتور ، کمیتی برای ارزیابی ریسک و مقایسه منابع بسیار مشابه اکسپوژر در محدوده ای از تشعشات طبیعی تا آزمونهای رادیوگرافیکی می باشد . منابع طبیعی اکسپوژر : Back ground expouser
ما در همه حالت توسط منابع طبیعی اکسپوز می شویم.یک فرد در USA به طور متوسط در سالMSV 3(میلی سیورت)از منابع رادیواکتیو طبیعی و اشعه کیهانی خارج از فضا دز موثر دریافت می کند .این دزهای زمینه درسراسر کشور یکسان نیستند . مردمی که در مناطق مرتفع کلرادو Colorado یا نیومکزیکو زندگی می کنند msv 5 / 1 ‌در سال ،بیشتر از کسانی که در مناطق هم سطح دریا زندگی می کنند دز دریافت می کنند .یک دز اضافه از اشعه کیهانی ، در طول یک پرواز جهانی از یک منطقه ( مرز) به منطقه(مرز)دیگر حدود msv 03 / 0می باشد . ارتفاع از سطح دریا در این زمینه نقش مهمی بازی می کند . اما بزرگترین منبع تشعشع زمینه ،‌ گاز رادن مصرفی در منازل می باشد . چیزی حدود msv 2 در سال . مثال دیگر منابع پرتوزای زمینه ، رادن از منطقه ای به منطقه دیگر در کشور فرق می کند .این مطلب را با یک مثال ساده توضیح می دهیم :

اینطور می توان مقایسه کرد : اشعه تابشی در پرتونگاری از ریه برابر مقدار اشعه دریافتی از محیط در طی 10 روز است .در جدول زیر دز مؤثر در چندین آزمایش رادیوگرافی با دز زمینه مقایسه شده اند :

             آزمون        دز موثر تشعشع    در مقایسه با دز زمینه      ( تشعشع طبیعی )
منطقه شکم :
سی تی اسکن شکم            Msv  10              3 سال
سی تی اسکن بدن            Msv  10                  3 سال
IVP         

           Msv 6 / 1

             6 ماه
رادیوگرافی : lower GI            Msv 4              16 ماه
رادیوگرافی : upper GI            Msv 2               8 ماه
سیستم اعصاب مرکزی :
سی تی اسکن مغز            Msv 2              8 ماه
ریه :
رادیوگرافی ریه

           Msv  1/ 0

            10 روز
سی تی اسکن ریه            Msv 8             3 سال
پرتونگاری از کودکان :
          Voiding  cystourethrogram

10-5 ساله ها : Msv 6 / 1

              6 ماه

نوزادان :           Msv  8 / 0

              3 ماه
پرتونگاری از خانمها :
ماموگرافی

           Msv 7 / 0

             3 ماه


 اهمیت بکارگیری اشعه x :  safetyمثل تمام پروسه های ( آزمونهای ) پزشکی اشعه x وقتی با دقت استفاده شود safe  است . رادیولوژیست ها و پرتوکاران طوری آموزش دیده اند که با حداقل مقدار اشعه x ، نتایج مورد نیاز را فراهم کنند . مقدار پرتو استفاده شده در اکثر آزمایشات بسیار اندک و فواید آن بر ریسک خطر آن می چربد.اشعه x فقط زمانی که سوییچ آن به صورت لحظه ای روشن ( on ) می شود تولید میگردد ، مثل نور مرئی ،‌ بعد از خاموش کردن سوییچ دیگر هیچ اشعه ای باقی  نمی ماند .