FORMATION A LA RADIOPROTECTION - b2c-loire.frb2c-loire.fr/pdf/b2c-loire.fr_R101_Bloc opératoire.pdf · Les bons rayons : le miracle de la médecine Rayonnements, danger ? Historique

FORMATION A LA RADIOPROTECTION

( en application de l’article R4451-47 du code du travail )

Sommaire

� 1- La radioactivité� 2- Les rayonnements ionisants� 3- Les rayons X� 4- Grandeurs et unités� 5- Les effets des rayonnements� 6- La radioprotection� 7- En pratique

1- La radioactivité

� Les rayons X sont

découverts en 1895

par Roëntgen

� La radioactivité est

découverte en 1896

par Becquerel

Historique

� Les rayonnements ionisants ont deux origines distinctes:

- la radioactivité (naturelle ou artificielle);

- les générateurs électriques;

La radioactivité

� Source de césium 137 sous forme liquide utilisé en médecine comme source de rayonnement pour traiter le cancer du col de l’utérus et le cancer de la vessie.

La radioactivité

�Gammagraphe utilisé avec une source de cobalt60.

La radioactivité

La radioactivité

2- Les rayonnements ionisants

Les différents types de rayonnements ionisants

� Rayonnement α 1. Il est formé de particules

massives (des noyaux d'hélium chargés positivement)


� Rayonnement β 1. Il est formé d’électrons2. Il parcourt quelques mètres

dans l’air et quelques millimètres dans les tissus

3. Il est moins ionisant que le rayonnement alpha

4. Il peut être stoppe par une paroi de bois ou de verre

5. il ne parcourt que quelques centimètres dans l'air et de l’ordre du micron dans les tissus.

6. il a une faible pénétration mais est très ionisant

7. peut être arrêté par une feuille de papier.

� Rayonnement neutronique1. Il est formé de neutrons

2. Les neutrons sont des particules non chargées et instables dont la période est de 11 minutes, d’énergie élevée, très ionisants

3. Il parcourt jusqu’a 2.5 km dans l air et 1 m dans les tissus

4. le corps humain est complètement traversé par les neutrons

5. Il est arrête par des éléments légers comme l’eau le bore ou le graphite


�Rayonnement xIl est formé de photons, des

écrans de plomb sont nécessaires pour l'arrêter.

�Rayonnement γIl est formé de photons, mais

d’une longueur d’onde différente que les X, il parcourt plusieurs

centaines de mètres dans l'air ; des écrans épais de plomb ou de béton sont nécessaires pour l'arrêter.


Les rayons X

Ce sont des ondes électromagnétiques;

Propagation en ligne droite;

Phénomène d’absorption et d’atténuation;

Les modes de protection

Les modes de protection

3- Grandeurs et unités

Pourquoi je

suis venue?

Les doses, les unités

LA DOSE ABSORBEE

� Des rayonnements ionisants qui cèdent une énergie de 1 Joule dans 1 kilogramme de matière délivrent une dose de 1 Gray

Le gray (Gy)Cette unité permet de mesurer la quantité de rayonnements absorbés – ou dose absorbée – par un organisme ou un objet exposé aux rayonnements. Le gray a remplacé le rad en 1986.• 1 gray = 100 rads = 1 joule par kilo de matière irradiée.


LA DOSE EQUIVALENTE

� C‘est la dose absorbée dans un organe, multipliée par le coefficient correspondant au rayonnement considéré

L’unité est le sievert (Sv) les effets biologiques des rayonnements sur un organisme exposé se mesurent en

Sievert

Rayons x et gamma : Q =1

Neutrons : Q=10Particules alpha : Q= 20


LA DOSE EFFICACE� Traduit une irradiation locale en terme

d’exposition globale du corps entier en faisant intervenir les facteurs de pondération

� À dose égale, les effets biologiques sont différents selon la nature du rayonnement et selon les tissus exposés. L'équivalent de dose efficace se calcule en Sievert (Sv)

L'unité est le sievert ( Sv)

4- Les effets des rayonnements

Historique

Au commencement : les rayon étaient bons

Les bons rayons : le miracle de la médecine

Rayonnements, danger ?

Historique

� Ces découvertes font très vite apparaître des effets néfastes sur l’organisme:

� Rougeurs douloureuses;

� Oedèmes;

� Crevasses;

� Ulcères sur les mains exposées;

Effets biologiques des radiations

Les effets moléculaires� Dans une cellule vivante, toutes les molécules

peuvent être touchées, mais deux d'entre elles sont plus importantes : l'eau (par son abondance) et l'ADN (par les conséquences de son altération).

� La radiolyse de l'eau : radicaux libres� Les effets sur l'ADN : mortalité cellulaire et

mutations.


� Echelle des temps en radiobiologie.

Temps (sec) Effets Origines

10-18

Physique Ionisation – Excitation – Micro dépôt d’énergie

10-12

100 Physicochimique Réactions radicalairesLésions de l’ADN

106 et plus Biologique Réparation de l’ADN

Survie – Mutation (cancer) - Mort


�Les effets déterministes ou non aléatoires

Ils apparaissent dès que la dose reçue dépasse une valeur seuil.

Ce sont en général des effets précoces (sauf pour la cataracte) dus à des pertes cellulaires.


� Effets déterministes : exposition corps entier

Les effets diffèrent selon que l'irradiation est globale ou partielle, que la dose reçue l'a été en une seule fois (irradiation aiguë ) ou en plusieurs fois ( irradiation chronique).



� Les effets déterministes ou non aléatoires

Radiologie interventionnelle


� Les effets déterministes ou non aléatoiresLa gravité est proportionnelle a la dose

Exemple : les radiodermites

Effets biologiques des radiationsPOINTE-A-PITRE, 17 janvier 2013

Dans son avis de fin décembre mis sur site internet, l'ASN

indique avoir été informée en août de cet incident qui a eu

lieu en avril dans l'unité de coronarographie et d'angioplastie

du CHU de Guadeloupe.

Le patient a subi une brûlure avec nécrose, apparue sur une

partie de son dos suite à une intervention radioguidée, estimée

à 180 minutes, visant à implanter un défibrillateur cardiaque

automatique triple chambre.

L'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) a

estimé que la peau du patient avait reçu une dose de 30 grays,

alors que les premiers effets radiologiques sont visibles sur la

peau dès 4 ou 5 grays (dépilation transitoire, rougeur…)

Caractéristiques cliniques en fonction d’une dose équivalente

Dose

(Gy)

Dose

équivalente

(mSv)

Organe Effets

réponse "tout ou rien"

embryon

avant implantation (1er - 8ème jour)

0,1 100 pendant l'organogenèse (9ème - 60ème jour)

0,1 - 0,2 100 - 200stade foetal (8ème à 15ème semaine) - Interruption grossesse

envisagée si > 200 mSv

0,3 - 0,5 150testicules

*stérilité provisoire

1 peau fragilisation si exposition ultérieure

3 ovaires stérilité provisoire

5 3500 - 6000 testicules stérilité

7 2500 - 6000 ovaires définitive

5 - 10 5000peau épidermite exsudative

cristallin cataracte

15 -20 peau ulcération et nécrose aiguë - épilation définitive

Caractéristiques cliniques en fonction de la dose efficace

Dose

(Gy)

Dose efficace

(mSv)Effets

0,3 - 1 1000 nausées, vomissements

1 - 3,5

3000

à

6000

épilation provisoire

syndrome hématopoïétique: atteinte des organes assurant le

renouvellement des lymphocytes, des globules blancs et des plaquettes -->

hémorragies

3,5 - 5,5dose léthale 50: 50 % au moins des individus meurent d'hémorragies et

d'infections

5 - 7 stérilité définitive

5,5 - 7,5

syndrome gastro-intestinal: atteinte des cellules de la muqueuse intestinale

à fort taux de renouvellement --> infections mort si pas de greffe de moelle

osseuse

7,5 - 10 > 6000 atteinte des poumons

> 10 -

15

> 10000 syndrome neurologique: oedème cérébral et coma - mort en quelques jours

20000 mort en quelques heures

Effets tératogènesLes effets varient en fonction du stade de développement du

fœtus.

� Période de pré implantation (6ème – 9ème jours) Les cellules sont indifférenciées. En cas d'exposition à une dose

élevée, il y a mort cellulaire et avortement passant inaperçu. Sinon quelques cellules sont détruites et remplacées : une seule cellule survivante suffit pour assurer le développement complet de l'embryon.

� Embryogenèse (jusqu'au 90ème jour) C'est la période la plus radiosensible. Il y a risque de

malformations, de mal développement du système nerveux central.

� Stade fœtal (au-delà du 90ème jour)Le risque malformatif diminue mais une irradiation peut

entrainer un risque cancérogène qui ne se révèlera qu'après la naissance.

Effets tératogènes

� En pratique

Éviter d'irradier toute femme enceinte.

En cas de grossesse méconnue, les conséquence sont fonction de l'âge du fœtus et des doses reçues.

- doses inférieures à 0,1 Gray : aucune mesure particulière, si ce n'est éviter une nouvelle irradiation.

- entre 0,1 et 0,2 Gray : attitude à discuter avec les parents en fonction du contexte familial et clinique.

- doses supérieures à 0,2 Gray : une interruption thérapeutique de grossesse peut être conseillée.


� Effets Stochastiques1. Effets aléatoires;2. Se manifestent au hasard;3. Temps de latence élevé; 4. Gravité indépendante de la dose; 5. Fréquence proportionnelle à la dose; 6. Absence de seuil connu;

Effets cancérogènes� Évaluation difficile � Par prudence on admet:

� pas de dose seuil� Le risque est proportionnel à la dose

� Variabilité importante d’un tissu à l’autre� Après des doses supérieures à 0.2 Sv, on observe une

augmentation de certains cancers comme celui de la thyroïde chez l’enfant, du sein ou des leucémies.

� On estime à 4% l’excès de cancer par Sv

D o s e s p o u r l e s q u e l l e s a é t é

p r o u v é e l ' a u g m e n t a t i o n d e l a

f r é q u e n c e d e s c a n c e r s

D O S E ST E M P S D E

L A T E N C E

L e u c é m i e s > 2 0 0 m G y 2 à 2 0 a n s

C a n c e r d u s e i n > 2 0 0 m G y 2 2 à 2 5 a n s

C a n c e r d e l a t h y r o ï d e > 1 0 0 m G y

C a n c e r c u t a n é > 1 5 0 0 0 m G y 4 0 a n s

C a n c e r o s s e u x > 8 0 0 0 m G y 2 0 a n s

Effets génétiques

� Ils sont difficiles à mettre en évidence car l'incidence naturelle des anomalies génétiques est importante. Les anomalies génétiques peuvent concerner soit les chromosomes soit un ou plusieurs gènes. Chez l'homme, aucune enquête n'a décelé d'augmentation de l'incidence des anomalies génétiques dans la descendance après irradiation parentale.

Quelques chiffres

� Doses utilisées en radiothérapie, sur une région limitée : 40 à 80 Gy;

� DL50 = 4 Gy (en exposition globale);

� Exposition naturelle : 1 à 2 µSv/jour;

� Travailleur en catégorie A : limite annuelle:20 mSv/12 mois;

Tableau comparatif des effets déterministes et stochastiques

Effets déterministes Effets stochastiques

cause: destruction massive des

cellulescause: lésions non réparées de l'ADN

obligatoires (ils apparaissent

toujours)aléatoires

pathologies diverses cancers et effets génétiques

dose seuil d'apparition: 0,2 - 0,3 Gy pas de dose seuil d'apparition

manifestation précoce manifestation tardive

gravité dépendante de la dose gravité indépendante de la dose

clairement décrits non spécifiques

5- La radioprotection

•Fondée sur l ’hypothèse qu’une dose infime peut

produire un effet, la règlementation vise à :

•soustraire l’ensemble des personnes aux effets

déterministes

•réduire les effets stochastiques à un niveau

acceptable

Objectifs de la réglementation

Organisation de la radioprotection en France

Évolution des limites des doses de 1925 à aujourd’hui

Protection des travailleurs� Code du travail : Prévention des risques d’exposition aux

rayonnements ionisants

1- Définit la périodicité des contrôles des appareils;2- Définit des zones règlementées (surveillée, contrôlée, publique );3- Crée une classification du personnel;4- Fixe les limites de dose pour les différentes catégories de personnel;5- Crée une formation obligatoire pour le personnel salarié exposé;6- Définit les modalités de suivi dosimétrique du personnel exposé;7- Définit les modalités de suivi médical;8- Définit le rôle de la personne compétente en radioprotection (formation , mission, renouvellement, …);

Code du travail : Prévention des risques d’exposition aux rayonnements ionisants

Les contrôles �Ambiance : � Mesures périodiques: par organisme

agréé ou service de radioprotection

� 1 fois par an: par un organisme agréé

�Fonctionnement (contrôle technique) : � À la réception de l’appareil

� À chaque modification

Zone attenante

� Zone sans restriction aucune;� S ’arrête au trèfle gris-bleu;� Pour une limite de dose efficace de

0,08mSv/mois;� Obligation de l ’employeur : les personnels

ne doivent pas dépasser 1mSv sur l ’année;

Zone contrôlée

� Zone à accès règlementée

� Affichage du dispositif d’information sur les accès à la salle pour chaque utilisation de l’amplificateur de brillance ;

Zone contrôlée

Classification du personnel

� Public ou personne non exposé;

� Personnel susceptible de recevoir dans les conditions normales de travail et sur douze mois consécutifs une dose efficace à l’organisme entier inférieure à 1mSv;


� Catégorie B;

� Personnel susceptible de recevoir sur 12 mois dans les conditions normales de travail une dose efficace comprise entre 1 et 6mSv;

� Les personnes âgés de 16 à 18 ans autorisés lors de leur formation à être exposées sont classés en catégorie B;


� Catégorie A ;

� Personnel susceptible de recevoir dans les conditions normales de travail et sur 12 mois glissants une dose efficace inférieure à 20 mSv;

� Personne de plus de 18 ans;


Cas particulier

L’article D4152-5 est précis sur les conditions de travail de la femme enceinte, ou susceptible de l’être.« L'exposition de l’enfant à naître pendant le temps qui s’écoule entre la déclaration de la grossesse et le moment de l’accouchement doit être aussi faible que raisonnablement possible, et en tout état de cause en dessous de 1mSv. »


Dose efficace corps entier Dose équivalente mains, avant bras, pieds, cheville

Dose équivalente sur tout cm2 de peau

Dose équivalente au cristallin

Travailleur classé en catégorie A

20 mSv sur 12 mois consécutifs

500 mSv 500 mSv 150 mSv

Travailleur classé en catégorie B ;Jeunes entre 16 et 18 ans

6 mSv sur 12 mois consécutifs

150 mSv 150 mSv 50 mSv

Femme enceinte

1 mSv dose équivalente au fœtus entre la déclaration de grossesse et l’accouchement

Femme allaitant Ne pas les maintenir ou les affecter à un poste entraînant un risque d’exposition interne

Fixe les limites de dose


Formation, information du personnel cat. A et B

� Initiée par le décret� Obligatoire� Au moins tous les 3 ans� Notices remises au

personnel

Surveillance dosimétrique

� Exposition externe:� Dosimétrie passive

� Dosimétrie opérationnelle

Dosimétrie passive

Dosimétrie passive

� Les résultats sont communiqués au porteur du dosimètre, et au médecin désigné par celui-ci. En cas de décès ou d’incapacité à ses ayants droits;

� Ils sont transmis au médecin du travail;

� A la personne compétente en radioprotection;

Le dosimètre est porté à hauteur de poitrine, sous les équipements de protection individuelle.En fin de travail il est placé sur le tableau prévu à cet effet, à l’abri du soleil et de la chaleur.

Dosimétrie passive:

Dosimétrie passive:Surveillance du cristallin

Appareil portatif Borne de récupération de

données

Dosimétrie opérationnelle


� Indique en temps réel l’équivalent de dose intégrée et le débit de dose au cours de l’intervention;

� Seuils d’alarme possibles;� Transmission des résultats à la PCR, médecin du

travail, IRSN;� Obligatoire pour toute personne intervenant en

Zone d’opération;

Temps réel

Transmission entre lecteur et le poste

inforamtiqueTransmission entre les dosimètres et le lecteur

Lecteur

Dosimètres

IRSN siseri

Transmission de typeintranet / internet cryptée

1

2

3ErgonomiqueConfigurableZone contrôlée


Poste informatique.

COMMUNICATION DES RESULTATS

Dosimétrie externe passive et interne, doses efficaces


De façon De façon De façon De façon nominativenominativenominativenominative : : : :

Salarié, médecin désigné par lui, ses ayants droit en cas de décès ou incapacité

Salarié, médecin désigné par lui, ses ayants droit en cas de décès

Médecin du travail Médecin du travail, médecin du travail de l’entreprise utilisatrice

Personne compétente (sur 12 mois consécutifs, accès limité à la dose efficace)

Personne compétente(Sur 12 mois consécutifs)

Inspecteur ou contrôleur du travail, agents de prévention des organismes de sécurité sociale (accès limité à la dose efficace)

Inspecteur ou contrôleur du travail

De façon De façon De façon De façon nonnonnonnonnominativenominativenominativenominative

Chef d’établissement Chef d’établissement


Suivi médical

� Surveillance médicale renforcée;� Examen médical avant embauche déterminant

l’aptitude;� Examen médical tous les 2 ans pour le personnel

catégorie B ; (examen clinique général et, selon la nature de l'exposition, un ou plusieurs examens spécialisés complémentaires auxquels le médecin du travail procède ou fait procéder.)

Suivi médical

� Une carte individuelle de suivi médical, dont le contenu est fixé par arrêté des ministres chargés du travail, de la santé et de l'agriculture, doit être remise par le médecin du travail à tout travailleur de catégorie A ou B.

Suivi médical� Le médecin du travail constitue un dossier individuel contenant:

1. Le double de la fiche d'exposition;2. Les dates et les résultats du suivi dosimétrique;3. Les dates et les résultats des examens médicaux

complémentaires pratiqués;

Ce dossier est communiqué, sur sa demande, au médecin inspecteur régional du travail et de la main-d'œuvre et peut être adressé, avec l'accord du travailleur, au médecin choisi par celui-ci.«Ce dossier doit être conservé pendant au moins cinquante ans après la fin de la période d'exposition. Si l'établissement vient à disparaître ou si le travailleur change d'établissement, l'ensemble du dossier est transmis au médecin inspecteur régional du travail et de la main-d'œuvre, à charge pour celui-ci de l'adresser, à la demande du travailleur, au médecin du travail désormais compétent.


La Personne compétente en radioprotection :� Est désignée par le chef d’Établissement;� Suit une formation obligatoire tous les 5 ans;� Donne son avis sur la délimitation des zones;� Effectue la formation des travailleurs exposés;� Définit et met en œuvre la coordination des mesures de

prévention lors d’interventions d’entreprises extérieures;

� Définit les mesures de protection et les adapte en fonction des résultats des dosimétries passives et opérationnelles;

� Anticipe les situations anormales ainsi que les mesures qui seront alors adoptées;

7- En pratique ……

Radiographie interventionnelle sous amplificateur de brillance� Déclaration à l’ASN ;� Contrôle obligatoire à la mise en service et tous

les ans par un organisme agréé;� Présence d’un voyant lors de la mise sous

tension du générateur;� Affichage des consignes et notice d’information;

Radiographie interventionnelle sous amplificateur de brillance� Actes courts < 300 secondes� Actes longs > 300 secondes

Actes longs = DANGER pour le patient� Pour le chirurgien et son aide� Exposition possible des mains (passage dans le faisceau)� Ne pas négliger l’exposition possible des mains et des

yeux à cause du rayonnement diffusé

Radiographie interventionnelle sous amplificateur de brillance

� Études détaillées du poste;

� Accès en zone contrôlée dosimétrie passive et opérationnelle obligatoire ;

� Les dosimètres se portent sous les EPI ;

Et la biologie?

"…M. Curie a reproduit sur lui-même

l'expérience … en faisant agir sur son bras

…pendant 10 h du chlorure de baryum

radifère… …52 jours après…, il reste encore

une plaie grisâtre indiquant une mortification

profonde…" (Pierre Curie, juin 1901)

Et la biologie?

1911 : premières évidences d'une radiosensibilité

intrinsèque

Les faibles doses

Rappel:

Les effets stochastiques

sont déterminés en

extrapolant les effets

déterministes;

3 Hypothèses émergent de

ces résultats

Droite linéaire sans seuil;

Un seuil d’apparition du

risque;

Hormésis;

Ces hypothèses supposent que

nous sommes tous égaux

devant les effets des rayons.

Pas de radiosensibilité

intrinsèque.

Les faibles doses

Le groupe de travail de

l’INSERM à Lyon à réalisé des

études sur les effets des faibles

doses dues aux rayons X ;

Les faibles doses

Classification de la population

en 3 groupes:

Groupe 1 : Radiorésistant,

Groupe 2 : Radiosensible et

prédisposé au KC;

Groupe 3 :

Hperradiosensiblité ;

Les faibles doses

Les lésions sur l’ADN sont les

seules atteintes délétères et

susceptibles d’être à l’origine

de cellules cancéreuses ;

Le groupe 1 répare ces lésions

sans anomalies et représente

70% de la population

mondiale ;

Les faibles doses

Le groupe 2, répare plus

difficilement et des

erreurs de réparation sur

l’ADN peuvent être à

l’origine de cellules

mutées. (environ 20% de

la population mondiale)

Les faibles doses

Le groupe 3 (3 à 5% de

la population mondiale)

très rare, ne sait pas

réparer les lésions sur

l’adn;

Les faibles doses

Risque de Kc si les

molécules inhibitrices

ne décèlent pas cette

anomalie et laisse la

cellule mutée se

diviser,

Les faibles doses

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