MODIFICATION DE LA COURBE SPECTRALE

La courbe spectrale dépend de la distance du foyer, de l’intensité du faisceau cathodique, de la tension, de la nature de l’anticathode, de la filtration.

10) Distance. Dans le vide, les ordonnées sont proportionnelles à l'inverse des carrés de distances ; si nous admettons que la courbe 8 est construite à 4 cm. du foyer, si nous voulions construire pour 2 cm. il suffirait de multiplier toutes les ordon-

nées c'est-à-dire par 4 ; le A0 et Am ne sont pas modifiés,

29) Intensité du faisceau cathodique. On peut pratiquement représenter l'intensité globale du spectre continu par la relation généralement admise :

- CO I lo = [5 dA = KiZV?

i courant traversant le tube pour la tension V apportée par

les électrons cathodiques ;

Z nombre atomique de l’anticathode. | L'intensité est proportionnelle au nombre d'électrons du

faisceau cathodique et les ordonnées des courbes spectrales

sont dans le même rapport ; mais Ao et Am ne sont pas dé-

placés si le potentiel ne change pas.

3°) Nature de l'anticathode. L/intensité est proportionnelle au nombre atomique d’après la formule (1). C’est le tungstène qui est choisi pour de nombreuses raisons ; il a l’avantage d'augmenter l'intensité du faisceau ; cependant le tube Chaoul a une anticathode en nickel.

4°) La tension. Ia tension intervient par sa forme et sa valeur. D’après la formule (1) l'intensité est proportionnelle au carré du voltage. L'expérience montre de plus que Xo et Am se déplacent simultanément vers les petites longueurs d’ondes.

Dans le Chaoul, A0 et Am sont plus petits que dans le Philips. De même la tension constante donne pour une même intensité et un même voltage que le voltage maximum d’une tension pulsatoire, une intensité plus grande et si les À sont les mêmes, les Am diffèrent ; la longueur d'onde du maximum Am est plus petit à tension constante et par conséquent le faisceau plus homogène ; c’est le cas du tube Philips.

50) Filtration. La filtration a pour effet de réduire l'intensité et par conséquent la surface de la courbe spectrale ; et si la longueur d'onde minimum à, n’est pas modifiée, An au contraire est diminué et se rapproche de À; par conséquent le faisceau devient plus homogène en devenant plus dur (fig. 3).

Nous avons fait un spectre du faisceau après filtration à travers 1 mm. Al. et si nous comparons avec le spectre obtenu sans filtration supplémentaire nous voyons la disparition des raies de tungstène, le spectre est moins étalé, le faisceau plus homogène (fig. 9).

B) Répartition de l’énergie en fonction de l'épaisseur : courbes d’absorption.

Nous avons étudié précédemment la répartition de l'énergie suivant la longueur d’onde et la courbe spectrale obtenue caractérise parfaitement un faisceau donné ; mais cette étude est assez difficile pour n'être pas d’un usage courant en médecine.

Il existe une autre façon de caractériser un faisceau de rayons X par une courbe plus pratique pour le radiothérapeute c’est le comportement d’un faisceau lorsqu'il pénètre dans la matière, c’est l’étude de l'absorption de l’intensité par la profondeur au fur et à mesure que le rayonnement avance. Outre que de telles courbes sont plus faciles à construire, elles renseignent mieux sur l'efficacité d’un faisceau sur l'organisme puisque cette efficacité est fonction uniquement de l'intensité du rayonnement.

Pour les rayonnements produits par 50 KV le corps absorbant choisi est l'aluminium à cause des avantages suivants : il ne présente pas de discontinuité d'absorption dans la plage intéressante, puisque l'aluminium par son faible numéroatomique Z — 13 a sa première discontinuité critique K pour k — 7,9 À, alors que la plage utilisée s'étend pratiquement de 0,25 À à 2 À ; cest un corps simple qui peut actuellement être obtenu très pur et ainsi toutes les mesures sont comparables ; enfin les longueurs d'ondes molles qui sont facilement absorbées par la matière le sont moins par l'aluminium puisque Z — 13 que par le cuivre (7 — 29) et l'absorption n'est ni trop grande ni trop faible ; la mesure est sensible.

Cette courbe d'absorption dans l’aluminium dépend de la

— 47 e—— tension de la filtration et aussi de la distance et du champ. Nous avons fait les mesures avec 48 KV environ, à 4 em. du foyer, et nous les illustrons par la courbe (fig. 9 (a) ;

Courbe d'absorption dans l'AL.

035 ( 2 3 4 mm AL.

F1G. 9 (a). — Courbe d’absorption dans l'aluminium pour l’appareil Philips : 48 KV, FP — 4 cm. sans filtration supplémentaire.

en ordonnées : pourcentage de transmission de la dose en abscisses : épaisseur d’Al. en mm.

elles sont analogues à celles de BŒœsTRUP et BLATZ et LAMERTON. Nous voyons qu'un rayonnement filtré est plus pénétrant que le rayonnement non filtré et dans quelle

œ ge transmission

À, pourcentage n Le3

Pourcenta

Logarith.

0 2 3 à s 6 u Epaisseur en mm AL

Fic. 9 (b). — Courbe d'absorption totale dans l’aluminium pour nn rayonnement de 45 KV. (Tube de CHAOUL).

proportion. La fig. 9 (4) montre qu’il y a peu de modification au delà d’une filtration de 2 mm. environ d'aluminium. Toute filtrtaion supérieure à 2 mm. n’améliorera pas prati-

quement la qualité du faisceau qui peut être considérée comme homogène à partir de cette épaisseur.

Pour l'appareil Philips le filtre supplémentaire de 2,5 mm. d'Al. représente la limite de la filtration ; une filtration supérieure n’apporterait pas une plus grande homogénéité et dimi- ‘ nuerait inutilement la dose.

La figure 9 (b) indique l'absorption dans l’aimminium du rayonnement du tube Chaoul.

Il est inutile d'in-ister ici davancage sur l'absorption dans l'aluminium, puisque nous reparlerons de nouveau de l’absorption mais dans une matière qui présente au point de vue coefficient d'absorption de grandes analogies avec les tissus à traiter.

Conclusion :

La courbe spectrale, comme la courbe d'absorption dans l'aluminium caractérise complètement un faisceau au point de vue qualitatif, et à deux courbes qui se superposent correspondent deux faisceaux identiques vis-à-vis du phénomène d'absorption. Mais étant donné le grand nombre de facteurs dont dépend une courbe : valeur et forme de la tension, filtration inhérente au tube, filtration supplémentaire, distance, dimension du champ, il est très difficile en dehors de la superposition de comparer des courbes. Aussi un grand nombre d'auteurs ont essayé de représenter la qualité d’un rayonnement non pas par une courbe qu'il est très difficile de comparer à une autre courbe, mais par un nombre plus facile à mesurer.

C) Le faisceau de Rayons X est caractérisé par un nombre.

Un faisceau monochromatique peut être caractérisé rigoureusement par un nombre, que ce nombre soit celui qui exprime sa longueur d'onde À ou son coefficient d'absorption x dans un absorbant donné ; ou encore l'épaisseur de la C.D.A. de

matière donnée qui réduit son intensité de moitié ; mais un faisceau polychromatique sera sans doute insuffisamment précisé par un seul nombre : le polychromatisme ne s'exprime pas par un nombre mais en général par une courbe. Indiquons les différentes grandeurs qui sont utilisées pour caractériser un faisceau de radiothérapie :

‘ 1°) Couche de demi-absorption (C.D.A.). Pour les potentiels inférieurs à 100 VK l'aluminium est utilisé : et la couche demiabsorbante représente l'épaisseur d'aluminium qui réduit l'intensité de moitié.

Cette C.D.A. dépend pour un voltage donné, de la filtration ; elle augmente avec la filtration. Les mesures que nous avons faites portent sur des épaisseurs de o à 4,5 mm. Al. supplémentaires variant par dixième de millimètre. Ce sont les mêmes mesures faites au Hammer avec sa chambre d’ionisation spécialement construite pour le tube Philips que nous avons utilisée pour construire la courbe d'absorption et sur laquelle on déduit immédiatement la C.D.A.

Filtre CD:A:

0 0,3 mm. Al.

1 1,0 mm. Al.

Nous touvons les mêmes nombres que LAMERTON ; BŒSTRUP pour 44 KV. donne une C.D.A. de 0,28 mm. Al.

Pour le tube de Chaoul, la C.D.A. est de 2,4 mm. d'Al. Cette différence est due non pas à la différence de tension, puisque les tensions étaient de 45 KV pour le tube de Chaoul et de 48 KV pour le Philips, mais uniquement de la filtration. Pour le tube Philips la filtration, nous l'avons vu, est insignifiante ; elle est équivalente à 0,2 mm. d’Al., tandis que pour le Chaoul la filtration inhérente fixe peut être assimilée à 0,2 mm. Cu + 1 mm. Al. soit environ 20 fois plus.

PENDERGRASS a montré que si le tube Plülips est filtié avec les mêmes épaisseurs que le tube de Chaoul, c'est-à-dire si les deux tubes fonctionnent avec la même tension et avec la

même filtration, la qualité du tube Philips est meilleure puisque sa C.D.A. est de 3,8 mm. Al.

Fixer la C.D.A., c’est fixer un point sur la courbe d’absorption et évidemment ce point est insuffisant pour déterminer la courbe complètement et par conséquent préciser le rayonnement. Il est facile de concevoir en effet plusieurs faisceaux différents qui ont la même C.D.A.; les expériences d'HOL- THUSEN l'ont montré.

‘ J/expérience prouve, par la relation empirique de Silberstein IX — I,4e—Ax—BVx, que pour que la courbe soit déterminée pratiquement, tout au moins pour les longueurs d'ondes utilisées dans la radiothérapie de contact, il faut et il suffit de fixer 2 points pour préciser complètement la courbe - d'absorption ; en effet cette relation contient 2 paramètres A et B à déterminer. Ce deuxième point peut être la seconde couche d’absorption (c.d.a.) c’est-à-dire celle qui réduit encore de moitié l'intensité qui vient de traverser la C.D.A.

Pour le faisceau sans filtre que nous utilisons, la c.d.a. — 0,0 mit Al.

20) Degré d'homogénéité. Soit d, la première couche de demiabsorption et d, la deuxième couche ; le degré d’homogénéité H= à par définition. Pour un faisceau monochromatique h =1

puisque d, = d,, l'absorption étant représentée par une exponentielle ; au contraaire pour un faisceau polychromatique d>d, (figure g(a) et h>,. Plus h se rapproche de l'unité, plus le faisceau tend vers le monochromatisme c’est-à-dire, vers l’homogénéité.

Pour le faisceau que nous utilisons h — . 2.

La courbe d'absorption est donc pratiquement définie si on connaît la C.D.A. et l’homogénéité.

3°) Longueur d'onde moyenne. Certains auteurs ont voulu assimiler au point de vue absorption un faisceau polychroma-