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organisme exige, outre la qualité et la répartition dans le temps, de préciser la dose. Les variations du rythme cardiaque dépendent de la masse de digitaline absorbée mais ne sont pas proportionnelles à cette masse; le myocarde ne réagit à la digitale comme la balance, mais personne actuellement ne proposerait de la doser biologiquement, c’est-à-dire de donner une définition de l'unité digitale basée sur la diminution du nombre de systoles.

Pour la digitaline, comme pour les autres médicaments en général, on utilise la balance, à moins que les corps administrés soient mal définis chimiquement ou soient en quantités infinitésimales, par exemple pour l’opothérapie et la vitaminothérapie ; alors, parce qu’il ne peut pas être fait différemment on se sert d'unités biologiques. Avant, les pharmaciens faisaient de la dosimètrie biclogique, par exemple quand ils utilisaient la pincée pour mesurer les masses, et à ce moment-là on toisait les individus en unité biologique comme le pouce, le coude ou le pied. La fidélité, la sensibilité, la facilité des mesures à la balance l’emportent sur les fantaisies et les difficultés des mesures basées sur les réactions d’un organisme.

De même l'introduction d'énergie par un rayonnement X dans un organisme dépend trop de cet organisme pour que celui-ci soit utilisé comme terme de comparaison. Ce serait ignorer à la fois la dosimètrie et la biologie. De même qu'un organisme ne réagit pas à la digitale comme la balance, de même il ne réagit aux radiations comme l’ionomètre, mais cette notion fondamentale ne fait pas rejeter, au contraire, l'emploi de la balance et de l’ionomètre.

Une dosimétrie biologique ne peut pas être une dosimétrie puisqu'elle ne possède pas les qualités demandées : fidélité, associativité, commutativité, sensibilité, facilité des mesures. A-t-on comparé la fidélité de l’ionomètre et les caprices de l’érythème ? L'érythème dépend un peu de celui qui l’observe et beaucoup de celui sur lequel il est observé. La sensibilité. des ionomètres actuels donnent des différences dans les expériences de quelques dizaines d’ « r » au plus, tandis que

l’érythème ne varie pas quelquefois avec des écarts de quelques centaines d’«r» comme nous l'avons plusieurs fois observé. Pour faciliter les mesures, il faudrait choisir une « peau » « standard », mais les peaux ne se fabriquent pas en série et ne se règlent pas pour être identiques comme les ionomètres.

Enfin, les deux propriétés nécessaires : commutativité, associativité, n'existent pas puisque la répartition des doses intervient. Ajoutons enfin que personnellement nous ne voyons pas l'intérêt de telles recherches pour déterminer un test unité; et que de plus jamais la dosimétrie physique, nous ne disons pas l’ionométrie, ne pourra être abandonnée pas plus que Ia balance pour les médicaments.

Que l'organisme reçoive de l'énergie ou des masses, des radiations ou de la matière, à quelques variantes près, il faut préciser parfaitement, comme nous l’avons dit, le point de vue qualitatif : nature chimique de médicaments ou dureté du rayonnement ; le point de vue quantitatif, masse ou dose et le mode d'administration c’est-à-dire la répartition dans le temps. Au point de vue quantitatif les pharmacothérapeutes « pensent » en masses, grammes et sous-multiples, pourquoi les radiothérapeutes ne penseraient-ils pas en « r » uniquement et non en dose érythème, castration ou bactéricide ?

Le seul reproche, plutôt apparent que réel, que l’on puisse faire non pas à la dosimétrie physique mais au phénomène d’ionisation qu’elle utilise, est le suivant : un faisceau est caractérisé au point de vue quantitatif par le degré d'ionisation de l'air ; or, l’ionisation peut ne pas prendre au faisceau tout ce qu’il contient, c’est-à-dire l'organisme peut prendre au faisceau autre chose que l'air et que nous ne pouvons pas mesurer. Au point de vue énergétique, si l'énergie absorbée par l’ionisation n’est pas rigoureusement égale à celle du faisceau, elle lui est proportionnelle ; d'autre part, si le phénomène primaire c’est-à-dire le premiêr phénomène qui se passe lors de l’arrivée des photons X et que déclenche tous les autres, n’est pas uniquement l’ionisation des molécules de la cellule ; il n’en reste pas moins vrai que cette ionisation

de la matière a lieu chaque fois que l'énergie est absorbée et que beaucoup d'auteurs la considère comme primordiale.

. En conclusion, la dosimétrie physique est à la base même de toute radiothérapià et radiobiologie pour caractériser le point de vue quantitatif ; elle est indispensable. Tes nombreux essais de dosimétrie biologique sont autant d'échecs qui nous ramènent vers la dosimétrie physique. L'érythème est un test bien capricieux pour servir de mesure et c’est au dire des auteurs le plus sûr. Que penser alors des autres tests radiobiologiques ?

30) Longueur d'onde différente. — Tes auteurs qui recherchent des effets différents par des longueurs d'onde différente doivent évidemment préciser ce que signifie « longueurs différentes »; des longueurs sont-elles différentes lorsqu'elles diffèrent de I A° ou bien quand elles sont aux extrémités d’une gamme. Quant aux effets différents enregistrés ïls dépendront un peu de celui qui les observe et beaucoup de celui sur lequel ils sont observés et les conclusions risquent d'être contradictoires comme nous venons de le laisser prévoir et comme l’expéfience le prouve.

Maintenant que nous avons posé le problème et montré les difficultés mêmes de son énoncé, essayons d'orienter la ou les réponses d’après l’expérimentation.

D'une façon générale, l'étude de deux phénomènes mestrables, fonction l’un -de l’autre, peut être représentée par une courbe. Or, une courbe possède des régions où la fonction est constante ou régulièrement croissante ou décroissante, avec des points maxima et minima et ensuite des régions de discontinuités, des points singuliers.

En supposant la même énergie absorbée par le même volume de tissu dans le même temps, imaginons la courbe Fr = h (à) où Er représente l’effet'et À la longueur d'onde correspondante. Quelle courbe trouverons-nous : une portion de droite où une courbe continue, où bien des points singuliers où une combinaison de ces diverses variations.

1°) Existe-t-il une variation continue de l'effet Fr avec les variations de À ?

Certains ont prétendu que les radiations les plus pénétrantes étaient les plus efficaces et ce fut la course vers les plus petites longueurs d'onde, vers les voltages élevés, vers

110 2 * 100 7/0 KC72D Z med À Fi /coAlse g b 100$ cm % 2 Profondeur 22 di] A 4% ?

. 90% ZA B,\ Ca i De do D 0 < 4 À 2 7) HZ LE FRANS S 1 8 4 62 AT ok U D Le] è FIG. 17. — Courbes d'absorption de rayonnement

de qualités différentes à travers la peau représentée en coupe (Holthusen).

les abosorptins plus faibles : 1.000 KV par exemple. Mais ïl semble que si le prix de telles installations a augmenté parallèlement au voltage, les avantages sur la radiothérapie à 200 KV n'ont pas suivi. Au contraire, en cherchant vers des longueurs d’ondes plus grandes, par exemple vers 10—0,2 environ comme dans la radiothérapie de contact, dont l'étude constitue ce travail, des résultats intéressants sont obtenus par ce bas voltage (50 KV).

La majorité des expériences amène à la conclusion suivante : à une même dose d'énergie absorbée réellement à la même profondeur, les effets observés sont les mêmes, compte tenu

des variations individuelles, quelles que soient les longueurs d'ondes utilisées.

I1 faut sans doute, lorsque les rayons sont plus pénétrants et que l'effet érythème est recherché, augmenter la dose en surface pour que la dose réellement absorbée soit suffisante mais cette modification de la dose dépend des propriétés de la matière et non pas des réactions de la vie et de plus les érythèmes observés ont le même aspect.

FIG. 18. — Courbes représentant la dose nécessaire pour obtenir l’érythème en fonction de la qualité du rayonnement (Leucutia et Corrigan).

En abscisses le kilo-voltage et en ordonnées les doses en ft.

Nous illustrons par deux expériences ce que nous venons de dire.

Le schéma dû à HOLTHUSEN montre les différentes absorptions dans la peau suivant les différents voltages (fig. 17) et au-dessous la courbe due à LEUCUTIA exprime la dose en surface nécessaire pour obtenir le même érythème (fig. 18).

Ces deux résultats s’interprètent facilement : l’érythème étant dû à la congestion des vaisseaux du derme, il faut que la dose en surface d’abord arrive jusqu’au derme, ensuite qu’elle lui abandonne une certaine énergie. Ainsi les rayons très mous (20 KV) sont très absorbés par l’épiderme et arrivent en petite quantité jusqu’au derme ; il faudra donc une dose en surface très élevée ; quant aux rayons très durs, eux traversent très

Si

bien l’épiderme, mais aussi le derme dans lequel ils n’abandonnent qu’une fraction d'énergie insignifiante ; par conséquent pour les rayons très durs comme pour les rayons très mous il faudra une forte dose en surface. Au contraire, aux environs de 80 KV la pénétration dans le derme est maxima et la dose en surface à donner minima. (Les auteurs ne signalent pas la distance focus-peau).

Lorsqu'un tissu est bombardé par des photons, c’est l'énergie totale seule qu'ils abandonnent dans leur traversée. de ce tissu qui semble compter pour produire un effet quelle que soit l'énergie ‘quantique hy de chaque photon. Si la matière réagit par l'effet d'absorption d’une manière différente à un À, différente, le facteur « vie » n’apporte rien de plus à cette réaction. |

La radiothérapie de contact intervient donc par sa forte absorption dans la matière et non par des propriétés électives de ses longueurs d’onde sur la vie.

20) Existe-t-il des variations discontinues de l'effet Er avec certaines À ?

La matière, nous le savons, présente vis-à-vis de certaines radiations caractéristiques des discontinuités dans le phénomène d'absorption. Un organisme, un tissu vivant possédera-t-il des longueurs d'ondes spécifiques, d’un effet très différent des radiations voisines ? Certains photons auront-ils le privilège pour un tissu donné d’engendrer des réactions que d’autres photons abandonnant la même énergie, ne pourraient produire ? Rien ne s’y oppose à priori et le mot impossible, disait Ampère, ne doit pas être prononcé en dehors des mathématiques.

Si nous irradions successivement la peau avec une même intensité par des radiations de longueur d'onde 0,4 u à 0,8 la peau ne réagira pas différemment à chacune de ces radiations ; mais si c’est l’épithélium rétinien, l'effet ne séra plus le même : les cellules de la rétine distingueront des couleurs bleues de nuances différentes ; l'œil peut donc séparer 10 A° dans les radiations de la gamme 0,4 u à 0,8 uw; de telles radiations

sont spécifiques pour l'œil. Est-ce que la peau, elle aussi, n’engendrerait pas des réactionss spécifiques ?

Sur l'échelle des radiations rœntgeniennes aucune expé-, rience cruciale n’a mis en évidence quelque À privilégiées agissant électivement sur un tissu.

«MoPPET a affirmé cette électivité dans ses expériences sur la membrane chorio-atlantoïde de l’embryon de poulet qu'il a étendu ensuite aux cultures in vitro et aux tissus de mammifères. Pour une action biologique donnée, il y aurait une longueur d'onde plus efficace ; les longueurs d'onde voisines non seulement n’apportent pas leur action à la sienne mais encore la contrecarrent. Les différents composants d’une radiation hétérogène se neutralisent l’un l’autre dans leur action biologique de telle sorte que la dose seuil pour les radiations hétérogènes se montreraient beaucoup plus grande que pour une radiation homogène convenable.

«Ces expériences reprises par SCOTT et d’autres expérimentateurs n’ont pas été confirmées » (P. LAMARQUE).

En particulier, la dose spécifiquement cancéricide c’est-àdire la seule qui produirait avec une énergie très réduite une nécrose des cellules anormales avec sécurité absolue par les cellules saines, n’a pa été trouvée malgré un grand nombre de recherches. L'électivité des radiations doit être évidemment recherchée, cette exploration de l'étendue des À pourra conduire à des découvertes intéressantes puisque, comme le dit Paul VALÉRY : «l’homme est petit parce qu'il cherche, grand parce qu'il trouve ».

Voici donc les conclusions qui semblent s'imposer actuellement

10) Si un tissu ou une colonie de cellules reçoit, sous une certaine épaisseur, une irradiation d'une certaine longueur d'onde X, apportant une énergie E, ce tissu ow ces individus de la colonie présenteront encore le même effet avec un rayonnement de longueur d'onde quelconque X pourvu que l'énergie absorbée par la même épaisseur reste E.

L'effet produit sur un organisme donné et dans les condi-

tions biologiques identiques est fonction uniquement de l'énergie réellement absorbée et non pas de la longueur d’onde. Il n’y a pas de longueur d'onde spécifique d’un effet donné.

Evidemment, la dose en surface vatiera avec la longueur d'onde employée, et des doses en surface identiques produiront avec des longueurs d'ondes différentes des effets différents :

mais ce n’est pas dans ce sens qu'il faut parler d’action variant avec la longueur d’onde.

FIG. 19. — Courbes d'absorption montrant l'énergie retenue par une même épaisseur Âx de tissu : à une profondeur x. pour des rayonnements de qualités différentes.

20) Pour une profondeur donnée el pour une distance F. P. sil existe une longueur d'onde 9 qui permet de donner le maximum d'énergie à celte profondeur :

Ces deux points de vue, que je pense être le premier à préciser, ont une portée très générale et j'indique très succintement ici certains calculs.

Loi de la longueur d’onde optimum.— Maximum d'énergie, une profondeur donnée.

Si nous admettons que seule la dose réellement absorbée

est utile pour produire un effet, le problème qu’il faut résoudre est celui-ci :

Quelle qualité doit posséder un faisceau pour Ho à une profondeur x et sur une épaisseur a l'énergie absorbée maximum ?

Construisons sur un même graphique les courbes d’absorption dans les tissus pour différents faisceaux, fig. 19. Un simple examen montre que la courbe 2 à une profondeur x et sur une épaisseur Ax donne une plus forte absorption Al, =1,—1/’, que les courbes ret3. À dose égale en surface, parmi ces 3 faisceaux, c’est le n°2 qui donnera la plus grande énergie absorbée dans cette région et c’est lui qui produira l'effet le plus énergique.

Toutes les courbes d’absorption correspondant aux divers rayonnements pourraient être construites et on choisirait celle qui donnerait l’absorption AI maximum ; un tel rayonnement serait le rayonnement optimum.

Nous développons ici à titre d'exemple uniquement les cas les plus simples et nous négligeons la diffusion. en retour.

10) Rayonnement monochromatique cylindrique

Admettons que nous puissions appliquer le loi exponentielle : Ix = 1,9 e—vx (foyer très éloigné). Jk = Intensité à la profondeur x 1, — intensité en surface.

u — coefficient global d'absorption

À la profondeur x + Ax, l'intensité devient Ix + AIx et par conséquent l'épaisseur Ax a absorbé l'énergie AI. Ie rap-.

ott at P AS

caractérise le degré d’absorption.

Passons maintenant à la limite, c’est-à-dire supposons que

: LS : AI la tranche devienne infiniment mince, le rapport \= tend ne Rae A Fe nur par définition vers la dérivée Se. dérivée qui existe en ce

pe

point et qui représente la pente de la tangente à la courbe.

D'ailleurs il est évident que plus cette pente est grande en valeur absolue, plus l'absorption est élevée :

ga = — = — y I, e —vwx le degré d’absorption peut être représenté par — # paï OX

définition.

I1 faut donc calculer lorsque la qualité du faisceau change, c'est-à-dire sa longueur d’onde ou encore son coefficient pu

, : ; oI d'absorption, quelle est la valeur maximum de — = à une

distance fixe x.

Dérivons donc une seconde fois, mais par rapport à

ù 21 (Heu) = an Joe (ux—n

cette dérivée s’annule en passant du négâtif au positif, mais tga en valeur absolue prend une valeur maximum pour UX — 1= O0; d’où :

Formule de À optimum :

bp Xp — I

Loi : AÀ une profondeur x, parmi tous les rayonnements monochromatiques parallèles, c’est celui dont le coefficient

: I 3 £ 2 d'absorption est up — = qui est le plus absorbé. Au coefficient optimum d'absorption up correspond une longueur d'onde ophimum Xp.

Courbe des longueurs d'onde optimum pour chaque profondeur.

En admettant que les tissus absorbent les radiations comme l’eau, on peut utiliser les coefficients d'absorption y pour chaque longueur d’onde À qui sont donnés par HOLTHUSEN.

Nous avons construit la courbe Ap = p(x) (fig. 20)

20) Rayonnement monochromatique conique

Comme nous l'avons montré la distance focus-peau joue un rôle trop important pour être négligée, surtout en radiothérapie de contact. Nous avons proposé dans le chapitre Ier (page 27) une formule, sans doute approchée, mais qui fait prévoir le rôle de la distance EK.P. = y nd ou

I intensité après que le faisceau a traversé l'épaisseur x 1, intensité à la surface (x = 0)

y distance focus-peau EK.P.

u coefficient d'absorption.

La pente, est proportionnelle à l'absorption et représente changée de signe le « degré d'absorption » à la profondeur x.

Les procédés de calculs sont les mêmes que précédemment, mais au lieu d’avoir une seule variable x, il existe deux variables indépendantes : la profondeur x et la distance y :

Le degré d'absorption, comme précédemment, est égal à

I , > : 2 — -— à la profondeur x; et il faut déterminer le maximum

Ôx de cette fonction.

Les conditions d’extremum sont :

2] 21 EN S Dre O Ni +.

ÔXÔ, Ch:C)'4

Il est inutile d'indiquer ici les détails de ces calculs

nous donnerons les conclusions :

ÔXÔ

nule Îorsque la relation suivante est vérifiée.

la quantité

—= I où NE x+y HUE