Item n°176 : Risques sanitaires liés aux irradiations. Radioprotection

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1 Item n°176 : Risques sanitaires liés aux irradiations. Radioprotection
- Préciser les risques biologiques liés à l'irradiation naturelle ou artificielle et savoir en informer les patients. - Expliquer les risques liés aux principaux examens radiologiques ainsi qu'aux actes interventionnels réalisés sous imagerie médicale. - Appliquer les principes de la radioprotection aux patients et aux personnels. O ERNST 2016 1 1

2 GÉNÉRALITÉS Les radiations ionisantes RI
Rayons X / Rayons γ, rayons α, rayons β Tube / Radioactivité (désintégration atomique) Nature Rayons X et Rayons γ : R.E.M. (ondes) rayons α : noyau d'hélium rayons β : électron (ou positon) 2 2

3 GÉNÉRALITÉS Atténuation des radiations ionisantes
Rayons X et Rayons γ : plusieurs mètres rayons α : noyau d'hélium : 0.1 mm rayons β : électron (ou positon) : quelques mm Effets des radiations ionisantes Les RI « cassent » des liaisons moléculaires => Risque de mort cellulaire => Risque de modification du génome si atteinte de l’ADN 3 3

4 GÉNÉRALITÉS Mesure des radiations ionisantes Mesure physique GRAY Gy
1 Gy = rayonnement qui délivre 1 joule / kg Mesure biologique SIEVERT Svt = Dose Efficace 1 Svt = exposition du corps entier à 1 Gy de rayon X ou γ Mesure du nombre de désintégrations radioactives : Becquerel (Bq) 1 Bq = une désintégration par seconde (Ancienne unité Curie 1 Ci = 3,7×1010 Bq) Cela ne mesure pas le rayonnement qui dépend de l'atome concerné Ex I Bq/m³/an = 42 mSvt Radon Bq/m³/an = 1.5 mSvt 4 4

5 GÉNÉRALITÉS Exposition externe / interne Exposition externe
Ne concerne que les rayons X ou γ Exposition interne Absorption d'un élément radioactif par la respiration (ex radon) ou l'alimentation (ex iode) Remarque Les radioéléments ont une distribution très variable : radon – poumon iode – thyroïde etc 5 5

6 Risque biologique 2 types d’effets Déterministes = à forte dose :
Le nombre de cellules tuées ne permet plus la fonction de l’organe => Effet seuil > 1 Gy (sauf cellules hématopoïétiques 500 mGy) Jamais en radiodiagnostic Aléatoires = stochastique : Effet sur le génome : 1 photon provoque 1 mutation non létale pour la cellule «Cassure d’un bras d’ADN» => Pas d’effet seuil => Effets carcinogènes, Effets héréditaires Problème en radiodiagnostic 6 6

7 EFFETS DÉTERMINISTES Effets proportionnels à la dose
Neurologique Gy 7 7

8 EFFETS STOCHASTIQUES Effet sur le génome : 1 photon provoque 1 mutation non létale pour la cellule «Cassure d’un bras d’ADN» Effets non proportionnels à la dose Un seul photon X peut induire un cancer Risque de cancer +++ Risque théorique de malformation dans la descendance (prouvé chez certains insectes, mais non prouvé chez l'humain) 8 8

9 Effets stochastiques en réalité….
Données de travail : Nagasaki et Hiroshima * A 1 Sv : Cancer solide : 84/1608 = 5,2 % Leucémie : 22/1914 = 1,15 %‏ * Excès de risque < 5% 9 9

10 Incidence des cancers après exposition aux RI
Pic à 7 ans Distinguer Leucémies : pic « précoce » Cancers solides : pic > 20 ans 10 10

11 Dosimétrie Rayons X : notion de faible dose
1 Faible dose = dose inférieure à 100 mSvt A 100 mSvt risque de cancer mortel : 0,5 % 2 Nombre de décès en 2012 en France : par cancer (26%) 3 Que se passe-t-il en dessous de 100 mSvt (adulte) ? Aucune étude n'a réellement mis en évidence de risque sur ajouté en dessous de 100 mSvt 4 Pourquoi aucune étude n'a mis en évidence de risque surajouté en dessous de 100 mSvt ? Multiples hypothèses : - Insuffisance statistique (le risque existe mais n'est pas encore démontré) ? - Faibles lésions pouvant être réparées (le risque devient infime) ? 11 11 11

12 Dosimétrie Rayons X : notion de faible dose
4 Pourquoi aucune étude n'a mis en évidence de risque surajouté en dessous de 100 mSvt ? 5 Principe de précaution Le risque est DIRECTEMENT proportionnel à la dose Ce principe est retenu dans de nombreuses publications... Dans ce cas : TAP risque de cancer mortel 0.5/1000 6 Ce que j'en pense… La proportionnalité dose risque surestime probablement très fort le risque pour les faibles doses Pour un adulte : un scanner = risque minime Le vrai risque : multiplication des examens qui peut dans certains cas faire sortir des faibles doses… => Ne prescrire que des examens justifiés +++ 12 12 12

13 Effet de l'âge L'enfant a une radiosensibilité nettement plus élevée que l'adulte, du fait du nombre de mitoses. 13 13

14 Sources d'irradiations
Naturelle Médicales Travailleurs Accidents centrales nucléaires 14 14

15 Les différentes expositions
Irradiation naturelle : 2.4 mSv / an Irradiation médicale : 1.6 mSv / an due à 71 % au scanner Scanner Thorax - Abdomen – Pelvis (1 phase) : 15 mSv (le plus irradiant) Cérébral : 3 mSv Radio de thorax (1 cliché) : 0.1 mSv ASP (1 cliché) : 0.15 mSv TEP scanner : 15 mSv 15 15

16 Mesure de la dosimétrie en rayons X
Radiologie conventionnelle et scanner Les appareils donnent une mesure physique des rayons X mGy Mais il faut tenir compte de la surface irradiée (radiologie conventionnelle) ou de la longueur irradiée (scanner) La dose indiquée dans les comptes rendus (obligatoire) Radiologie conventionnelle : mGy.cm² (dose x surface DAP) Scanner : mGy.cm (dose x longueur DLP) Pour obtenir la dose efficace en Svt il faut multiplier par un coefficient correcteur Exemple en scanner Dose efficace = k x DLP Tête Cou Thorax Abdomen Pelvis 0.0019 0.0052 0.0146 0.0153 0.0129 valeurs k chez l'adulte en scanner 16 16 16

17 IRSM - ASN IRSN Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire
Expert public en matière de recherche et d’expertise sur les risques nucléaires et radiologiques ASN Autorité de sûreté nucléaire Autorité indépendante Réglementation : l'ASN est chargée de contribuer à l'élaboration de la réglementation, en donnant son avis au Gouvernement sur les projets de décrets et d'arrêtés ministériels ou en prenant des décisions réglementaires à caractère technique ; Contrôle : l'ASN est chargée de vérifier le respect des règles et des prescriptions auxquelles sont soumises les installations ou activités qu'elle contrôle ; Information du public : l'ASN est chargée de participer à l'information du public, y compris en cas de situation d'urgence. ASN = GENDARME + INFORMATION L'ASN contrôle TOUTES les installations RAYONS X et NUCLÉAIRE 17 17

18 Radioactivité naturelle
En moyenne 2,4 mSvt par an en France Radon dans habitation : 2/3 de la dose Estimation 2500 décès / an (cancer bronchique) Surtout dans le granit 18 18

19 Irradiation médicale 19 19

20 Radioprotection Basée sur principe ALRA As Low As Reasonably Achievable Se traduit par 3 principes (code santé publique) Justification : de l'exposition à des rayonnements ionisants Optimisation : dose minimum qui donne le résultat attendu Limitation des doses (hors patients) 20 20

21 Justification Code de la santé publique
Toute exposition d’une personne à des rayonnements ionisants, dans un but diagnostique, thérapeutique, de médecine du travail ou de dépistage, doit faire l’objet d’une analyse préalable permettant de s’assurer que cette exposition présente un avantage médical direct suffisant au regard du risque qu’elle peut présenter et qu’aucune autre technique d’efficacité comparable comportant de moindres risques ou dépourvue d’un tel risque n’est disponible. 21 21

22 Justification En cas de désaccord entre le praticien demandeur et le praticien réalisateur de l’acte, la décision appartient à ce dernier. Pour les actes diagnostiques : Guide du Bon Usage des examens d'imagerie médicale Radiologie et Médecine Nucléaire (gratuit) Application disponible Android et Ipad (payant) 22 22

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26 Optimisation Utiliser le niveau le plus bas possible compte tenu des connaissances scientifiques et de l'état technique Meilleures machines possible Protection (écran, vêtements, etc) Formation des personnels obligatoire En radioprotection des travailleurs (tous les 3 ans) En radioprotection des patients (tous les 10 ans) Niveaux de référence diagnostiques 26 26

27 Niveaux de référence diagnostiques
Pour chaque examen un niveau de référence diagnostique de dosimétrie est défini. Les radiologues doivent les respecter Il s'agit d'un maximum Exemple scanner pour adulte 27 27

28 Limitation de la dose Cela ne concerne pas l'irradiation naturelle ni l'irradiation des patients Public : 1 mSvt / an Travailleurs Pour les professionnels: 20 mSv/an en moyenne sur 5ans (soit 100mSv) Catégorie A: irradiation > 6 mSv/an → zone contrôlée (ex: radiologue) Catégorie B: irradiation = 1-6 mSv/an → zone surveillée => Surveillance des travailleurs 28 28

29 Risque en radiologie Diagnostique Interventionnelle 29 29

30 Risques liés aux principaux examens diagnostiques
Faibles doses donc jamais d'effet déterministe Seul risque possible : stochastique (aléatoire) donc risque théorique de cancer Rappel dosimétrie examens radiologiques : 0.1 à 40 mSvt Attention aux examens multiphasiques en scanner (TAP 2 phase = 30 mSvt) Pas de risque prouvé en dessous de 100 mSvt (ce qui ne veut pas dire qu'il n'y a pas de risque) 100 mSvt peuvent être atteints avec des examens multiples 30 30

31 Risques liés aux principaux examens radiologiques
Un peu de bon sens Attention aux pathologies chroniques pouvant entraîner des examens multiples (ex Crohn) (risque de dépasser 100 mSvt) Attention aux enfants (plus on est jeune plus on est radiosensible) Ne pas multiplier les examens... 31 31

32 Risques liés aux principaux examens radiologiques
Risque aux faibles doses < 100 mSvt Non connu actuellement Principe de précaution : relation linéaire sans seuil ex : 1 Svt = 5 % de cancer en plus donc 10 mSvt risque de 0,05 % de cancer Très surestimé ? (ne tiens pas compte des réparations cellulaires possibles) Information – consentement des patients 32 32

33 Risques liés à la radiologie interventionnelle
Exemple coronarographie, embolisation anévrisme Forte dose possible (> 1 Gy sur une petite région) Effet non rare : alopécie, érythème Effet rare : ulcérations cutanées Effet très rare : cancer dans la zone Justification du traitement (RCP obligatoire en oncologie) Information spécifique du patient et consentement (consultation) Suivre le patient cliniquement si dépassement d'un seuil 33 33

34 Radioprotection des patients
Justification médicale de l'acte Optimiser sa réalisation Respect des NRD Formation des personnels spécifiquement à la radioprotection des patients obligatoire tous les 10 ans (radiologues, manipulateurs, chirurgiens, anesthésistes, etc) Attention aux femmes enceintes Attention aux enfants Attention à la multiplication des examens Information - consentement Dose dans le compte rendu (obligatoire) 34 34

35 Radioprotection des Travailleurs
Limitation de la dose Catégorie A: irradiation > 6mSv/an → zone contrôlée (ex radiologie, médecine nucléaire, radiothérapie) Catégorie B: irradiation = 1-6mSv/an → zone surveillée Jeunes 16 – 18 ans < 6 mSvt/an Femme enceinte : < 1mSvt Visite médicale du travail : avant exposition puis annuellement Surveillance dosimétrique (= port d’un dosimètre) Catégorie A: mensuelle Catégorie B: trimestrielle Formation tous les 3 ans 35 35

36 Radioprotection des Travailleurs
Évaluer les risques en réalisant une analyse de poste de travail Effectuer un zonage (mesures de doses) Contrôlée ou surveillée ? Formation à la radioprotection des travailleurs Responsabilité employeur Surveillance médicale 36 36

37 Radioprotection des Travailleurs
Maladies Professionnelles tableau 6 37 37

38 38 38

39 Comment se protéger en salle de radiologie ?
Règles impératives (légales) Obligation d’avoir tous les 3 ans une formation en radioprotection des travailleurs (comme ce cours...) 39

40 - Derrière le paravent (plombé) : risque 0 - Dans la salle :
- Voyant rouge à l’extérieur quand il y a des rayons X (= ne pas entrer) - Derrière le paravent (plombé) : risque 0 - Dans la salle : Uniquement quand présence indispensable 1 Port d’un dosimètre 2 Toujours un tablier plombé 3 Jamais dans le rayonnement direct (y compris mains, même avec gants plombés) 4 Se mettre le plus loin possible 5 L’opérateur doit faire le moins de scopies et le moins de graphies possibles 40

41 Avec ces précautions aucun risque démontré
(y compris pour l’exposition en début de grossesse) 41

42 Femme enceinte 42 42

43 La femme enceinte Pour des doses foetales inférieures à 100 mGy, il n'y a pas de justification à une interruption de grossesse : Risque de cancer à 1 Gy in utero : 5 % (10 mGy 0.05%) Il n'y a pas de risque de malformation en dessous de 100 mGy Annals of the ICRP, Volume 30, Number 1, January 2000 43 43

44 En pratique : 100 mGy = Normalement 4 acquisitions sur le pelvis en scanner en scanner, mais possible à partir de 2 acquisitions = 12 examens radiographiques de rachis lombaire = 6 lavements barytés = au moins 16 cathétérismes rétrogrades endoscopiques... 44 44

45 GROSSESSE ET RADIATIONS
1. Valentin J. Pregnancy and medical radiation, ICRP Publication 84. Ann ICRP. 2000;30(1):37-38. 45 45

46 GROSSESSE ET RADIATIONS
Deux seuils < 100 mGy Rien de mesurable Augmentation théorique du nombre de cancers non mesurable 100 à 200 mGy - Augmentation du nombre de cancers (0,6 % à 100 mGy) - Discret retard mental possible (non mesurable) > 200 mGy - Augmentation du nombre de cancers (6 % à 1 Gy) - Anomalies du système nerveux central - puis cataractes, retard de croissance, malformations, troubles comportementaux, et létalité. 46 46

47 Grossesse : cdat radiologie
L'examen ne couvre pas l'abdomen pelvis Indication certaine ne pouvant attendre l’accouchement (exemple embolie pulmonaire) : faire l'examen / rassurer « pas d’augmentation du risque spontané » L'examen couvre l'abdomen pelvis Justification : Ne faire l'examen que si pas d'autre technique diagnostique et ne peut attendre fin de la grossesse Demande écrite mentionnant la grossesse Information : de la patiente et consentement avant l’examen Optimiser : 1 seul passage en scanner Indiquer la dose dans le compte rendu : DLP et CTDI 47 47

48 Grossesse : information de la patiente < 100 mGy
Recevoir, expliquer : Pas d’augmentation du risque spontané de malformation Augmentation théorique minime et non mesurable du risque de cancer (Inverser la perception du risque) 48 48

49 Après une irradiation < 100 mSv
Risque de cancer pour une irradiation durant la grossesse Risque spontané Risque : essentiellement leucémie : 0,25 % => Probabilité de ne pas avoir de cancer dans l’enfance : 99,75 % Après une irradiation < 100 mSv Risque inconnu (pas de risque démontré) Estimation du risque de cancer sur Hiroshima : 5 % à 1 Gy donc pour un scanner à 20 mGy (scanner pelvien « normal ») Risque estimé de 5% x 0,02 = 0,1% => Probabilité de ne pas avoir de cancer dans l’enfance : 99,65 à 20 mGy 49

50 Grossesse : information de la patiente > 100 mGy
Faire mesurer expérimentalement la dose Recevoir, expliquer : Pas d’augmentation du risque spontané de malformation Risque de retard mental pourrait augmenter très faiblement Augmentation minime du risque de cancer (Inverser la perception du risque) 50 50

51 Grossesse possible Attendre ou B HCG
Remarque : pas de retard des règles et à l'interrogatoire pas de risque de grossesse : faire l'examen 51 51

52 Uniquement irradiation entre 5 et 17 SA et
Grossesse et IMG Uniquement irradiation entre 5 et 17 SA et Dosimétrie > 100 mGy Remarque : le risque reste faible entre 100 et 200 mGy 52 52

53 Déclaration obligatoire à l’ASN de toute irradiation pelvienne accidentelle lors d’une grossesse
En pratique il s’agit d’un examen avec irradiation pelvienne réalisé chez une femme enceinte avec méconnaissance de la grossesse 53

54 Accident Centrale Nucléaire
Deux principaux radioéléments : Césium Cs137 et Iode I131 Chaîne alimentaire Cs137 : rayons β et γ, compétiteur du potassium => répartition dans l'ensemble du corps I131 : fixation élective à la thyroïde Rayons β => risque de cancer thyroïdien (surtout enfants) 54 54

55 Thyroïde 1 Gy 0.19 % de K supplémentaires (facteur RR 1.72)
Chez l'adulte : la thyroïde est radio résistante 1 Gy 0.19 % de K supplémentaires (facteur RR 1.72) Chez l'enfant : la thyroïde est très radiosensible - La captation iode constante mais plus petit volume (Iode radioactif) - Plus grand nombre de mitoses < 14 ans Facteur RR (Iode radioactif, par apport à l'adulte) 14 – 18 ans Facteur RR (Iode radioactif, par rapport à l'adulte) Délai court (possible dès 5 ans) Après un accident de centrale nucléaire Bloquer la thyroïde avec de l'iode le plus vite possible (surtout chez enfants) 55 55

56 Accident de centrale nucléaire
Proximité immédiate => effets déterministes voir tableau à court terme => risque K leucémie à long terme A quelques km Césium / iode / divers Respiration (un peu), boissons++, alimentation++ Césium et divers : irradiation corps entier risque k leucémie Iode : risque k thyroïde (enfants+++) CDAT Iode immédiatement Quitter la zone au plus vite (confinement en attendant) Remarque : la fumée radioactive (invisible inodore) peut retomber très à distance ( km) selon les vents... 56 56

57 Tchernobyl : doses en France
Source : IPSN 2001 Valeurs max sur 60 ans (dont 1/3 reçue en 1986) Effet négligeable en France... 57 57