2 e présentation Mr Charlet Norme NF 15-160

NF C 15-160 mars 2011 Installations pour la production et l'utilisation de rayonnement X Exemple de calcul de radioprotection pour un scanner Optima 660

La méthode Posséder tous les éléments nécessaires au calcul analytique. Fixer, à partir de la réglementation en vigueur, le débit d’équivalent de dose maximal. Déterminer les facteurs d’atténuation nécessaires pour réduire le débit d’équivalent de dose dû aux rayonnement incidents diffusés et de fuite. Il n’y a pas de calcul de facteur d’atténuation pour le rayonnement primaire dans le cas du scanner. Déduire des facteurs d’atténuation l’épaisseur théorique de protection (équivalent plomb) pour toutes les parois ( à minima 6). Documenter les résultats dans la note de calcul

Les outils Le calcul n’est possible qu’en disposant de certains éléments : La norme Les caractéristiques de l’équipement pour le calcul (fabricant) Le plan de positionnement et la destination des locaux adjacents La nature des parois composants le local (DOE)

La norme Détermination de H (débit d’équivalent de dose en un point donné d’un lieu sans écran protecteur) Code du travail ou arrêté zonage Détermination de W (charge de travail en mA.min/semaine) Par défaut, la norme préconise 30 000 mA.min/semaine Il est préférable de calculer cette activité si le matériel est existant (achat d’un deuxième équipement ou remplacement) Base 2000h/an et 50sem/an Base 50sem/an zonage microSv pdt 1h mSv/sem CdT mSv ZNR 0,5 0,02 Public 1 ZR bleue 7,5 0,3 B 6 0,12 ZR Verte 25 A 20 0,4

Calcul de l’activité W Il est facile sur un équipement existant de déterminer la semaine de référence ou la production d’X sera la plus élevée. Il suffit de dresser un tableau avec les types d’examens pratiqués, les constantes, les modes d’acquisition et d’en déduire l’activité réaliste d’une semaine de 40h par exemple. EXEMPLE : SEMAINE DE REFERENCE 40H CT Type d'examen kV mA helices temps nombre examen/jour nombre examen/semaine mAs Abo pel 120 300 2 10 7 35 210000 Thorax 6 30 108000 TAP 18 378000 Lombaire 1 12 36000 crane 100 20 420000 sinus 250 75000 Total : 175 20450 mA.min/sem W Il est intéressant de constater que ce tableau donne aussi une information sur la haute tension maximale utilisée (HT max utilisée).

Données constructeur Hauteur à l’isocentre : 1016 mm Foyer à l’isocentre b : 541 mm Collimation : 40 mm k = 0,00032 HT nominale : 140 kV Filtration équivalente: 7 mm alu b Attention : la relation entre le nombre de détecteur et le nombre de barrettes n’est pas valable pour tous les scanners. Il est préférable d’utiliser la formule de calcul utilisant la largeur de faisceau : 0,002× (l(cm)/25 cm) isocentre

Données site Vue de dessus Vue en coupe d d Hauteur Sous Plafond Nature et épaisseur de la dalle d Vue de dessus Vue en coupe

Le choix A quel type de rayonnement les parois sont exposées ? Rayonnement primaire : rayonnement ionisant émis directement par la cible. Rayonnement diffusé : rayonnement ionisant émis lors de l’interaction de rayonnement ionisant avec la matière. Rayonnement de fuite : rayonnement ionisant ayant traversé la barrière de protection radiologique de la source de rayonnement Si la paroi est exposée au rayonnement primaire, le calcul se portera sur le facteur Fp. Si la paroi est exposée au diffusé et au rayonnement de fuite, c’est Fs et Fg qu’il sera nécessaire de calculer.

Piéces adjacentes autres Calcul de FS Il reste deux inconnues à trouver pour effectuer le calcul de Fs : Le rendement R Le facteur d’occupation T Type de local Piéces adjacentes autres Couloir Toilettes Deshabilloirs Escaliers Parking Salle d'attente Facteur d'occupation T 1 0,2 0,05 Une note de l’ASN précise que T sera systématiquement pris égal à 1

Détermination du rendement Sauf s’il est fourni par le constructeur, le rendement se détermine à partir d’une des courbes de la figure 2. Le rendement dépend de la haute tension maximale utilisée et de la filtration. Dans l’exemple qui nous intéresse, la filtration est de 7 mm d’aluminium (cas des scanners) et la HT max utilisée est de 120 kV. Le rendement R trouvé est de 4,8. A une distance de 2m, Fs = 1342 6 5 4 3 2 120

Calcul de Fg c = d dans le cas du scanner Cg = 1 par défaut. Le constructeur peut fournir une valeur < à 1. Q = 900 par défaut pour le scanner. Le constructeur peut fournir une valeur différente < ou >. f (facteur de correction) est déterminé sur un ensemble de courbe. En extrapolant une courbe à 140 kV et en y reportant la HT max utilisée , l’intersection induit un facteur de correction de 0,6. Dans l’exemple, à 2m, Fg = 170 0,6 140kV

Détermination de la protection (diffusé) L’épaisseur de plomb pour le rayonnement diffusé est obtenue à partir des courbes de la fig. 4. Fs = 1342 La lecture sur la courbe à 120kV (HT max utilisée ) donne 1,9 mm d’épaisseur de plomb. La précision au centième de mm n’est pas nécessaire. La lecture du facteur d’atténuation sur l’échelle logarithmique se fait de façon approchée. Elle est source d’erreur dans la plupart des calculs. L’épaisseur de plomb minimale obtenue avec un Fs de 1342 est de 1,9 mm (es). 150kV 120kV 2000 100kV 90kV 60kV 70kV 80kV

Détermination de la protection (fuite) L’épaisseur de plomb pour le rayonnement de fuite est obtenue à partir des courbes de la fig. 8. Fg = 170 La lecture sur la courbe à 150kV, courbe immédiatement supérieure à 120kV (HT max utilisée ) donne 2 mm d’épaisseur de plomb. La précision au centième de mm n’est pas nécessaire. La valeur d’épaisseur de plomb minimale obtenue avec un Fg de 170 est de 2 mm (eg). 200 1 3 5

Détermination de la protection Epaisseur de demi-transmission et de déci-transmission pour le plomb Haute tension (kV) 1/2 Plomb (mm) 1/10 Plomb (mm) 50 0,06 0,17 70 0,52 85 0,22 0,73 100 0,27 0,88 125 0,28 0,93 150 0,3 0,99 Les épaisseurs de protection sont calculées uniquement si F > à 1 Si les épaisseurs des écrans de protection déduites des facteurs Fs et Fg diffèrent par moins d’une épaisseur de déci-transmission, une épaisseur de demi-transmission doit être ajoutée à la plus forte des deux valeurs pour obtenir l'épaisseur de l'écran de protection secondaire. Si les épaisseurs des écrans de protection déduites des facteurs Fs et Fg diffèrent par au moins une épaisseur de déci-transmission, la plus élevée des deux épaisseurs suffit. Si | es – eg | < CDA 1/10 Pb, on ajoute une CDA1/2 à max (es , eg) | 1,9 – 2 | = 0,1 . 0,1 < à 0,99 max (es , eg) = 2 e = 2 + 0,3 = 2,3 mm Si | es – eg | > CDA 1/10 Pb, on garde la valeur max (es , eg). Ce n’est pas le cas de l’exemple

Détermination de la protection en hauteur A 2,5 m de hauteur et 2,5m de l’isocentre, on croise la courbe iso 1,3 μGy/scan. Avec W= 20450 mA.min/sem, 1 227 000 mAs/semaine, on obtient 16 mGy/semaine. Cette valeur dépasse le Hmax (0,02 mSv/semaine pour le public). Il est nécessaire de calculer la protection à cette hauteur. Sans la courbe ISO, il est possible de calculer en utilisant Pythagore. Quelque soit la méthode, il faut plomber toute hauteur. Le choix se portera sur une fourchette située entre 2,5 et 2,7m. 2,5 m 2,5 m

Merci pour votre attention