3. Aperçu
Mesures et dosimétrie
Effets biologiques
Protection du patient
Facteurs de contrôle de dose
Protection du personnel
Grossesse et radiation
4. Introduction
L’exposition aux radiations à des fins médicales constitue
la plus grande source de radiation d’origine humaine.
La protection du patient fait partie de la qualité des soins.
La plupart des patients ne sont pas informés des risques
des radiations ni suivis adéquatement pour détecter
d’éventuels effets.
Les doses aux patients et au personnel peuvent souvent
être réduites sans compromettre la qualité des soins.
6. Quantités et unités de mesure
Exposition:
Mesure de l’ ionisation produite par kg d’ air par des photons.
Unité: C/kg Coulomb par kilogramme
ancienne unité R (Roentgen) =2,58x 10-4 C/kg
Dose absorbée D: dose dans l’organe
Quantité d’énergie déposée par kilogramme de matière
Unité : J/kg, ou Gray (Gy)
Notion importante pour décrire le risque
Ne peut être mesurée directement en radioscopie
7. Dose au patient
Dose à l’entrée «ESD entrance skin dose» (mGy)
Mesurée par dosimètre
Calculée avec les paramètres utilisées et la géométrie
Quantité particulière en radioscopie
Produit dose-surface «DAP dose-area product» (Gy-cm²)
Dose dans l’air sur un plan
Rétrodiffusion exclue
Invariable avec la distance
Indicateur de niveau de collimation
Mesurée directement par le système avec une chambre
d’ionisation
8. Surface = 1
Dose = 1
Surface = 4
Dose = 1/4
d1=1
d2=2
Source: courant, temps,
kVp, filtration
Exposition dans l’air (C/kg)DAP (Gy-cm2)
Dose à l’entrée ESD (mGy)
Dose à l’organe
Dosimétrie
IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors
(non-radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
9. Dose efficace
Dose totale au corps pour représenter le risque
Tient compte de la radiosensibilité des différents tissus
Somme des doses à chaque organe irradié multiplié par un facteur
de pondération pour cet organe
Utilisée pour fin de comparaison d’un examen à l’autre
Représentative pour une exposition pan-corporelle
Surtout pertinente pour le personnel
Unité: milliSievert (mSv)
10. Facteurs de pondération des tissus
Tissu ou organe Wt
Gonades 0,20
Estomac, colon, moelle rouge, poumons 0,12
Seins, œsophage, vessie, foie, thyroïde 0,05
Surface des os, peau 0,01
Autres tissus 0,05
Moelle oss., seins, colon, poumons, estomac 0,12
Vessie, œsophage, gonades, foie, thyroïde 0,05
Surface os, peau, cerveau, reins, glandes sal., 0,01
Autres tissus 0,12
CIPR
1990
CIPR
2007
13. Effets : niveau moléculaire
Action directe
Dommage par interaction directe avec l’ADN
Action indirecte
Création de radicaux libres OH- , recombinaison, peroxyde
http://www.windows.ucar.edu
14. Effets : au niveau des tissus
Effets déterministes
Destruction d’un certain nombre de cellules
Possibilité de perte de fonction de l’organe ou du tissu
Sévérité de l’effet augmente avec la dose
Toute personne exposée démontrera l’effet
Effet avec seuil, proportionnel à la dose
très possible chez le patient en radioscopie d’intervention
rare mais possible chez l’utilisateur
Apparition à court ou moyen terme
15. Cataracte
infertilité
érythème
epilation
500 mSv cataracte
250 mSv réduction des lymphocytes
150 mSv stérilité (temporaire-mâles)
2500 mSv pour l’ovaire
Effet
IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors
(non-radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
Effets déterministes
16. Effets à la peau
• Les cellules les plus radiosensibles sont
celles de la couche basale de l’épiderme.
• Effets :
• Érythème : 1-24 heures après irradiation
environ 3-5 Gy
• Alopécie : 5 Gy réversible ; 20 Gy
irréversible.
• Pigmentation : réversible, apparaît 8 jours
après irradiation.
• Desquamation sèche ou moite :
hypoplasie de l’épiderme (dose d’environ
20 Gy).
• Effets tardifs : télangiectasies, fibrose
DERME
EPIDERME
Cellules basales, très
mitotiques, certaines avec de
la mélanine responsable de la
pigmentation
IAEA, RP in Nuc Med : Biological effects, 2004.
17. Effets à la peau
Effet Seuil (Gy) Apparition
Érythème passager 2 2-24 h
Érythème 6 ~ 10 j
Épilation temporaire 3 ~ 3 sem
Épilation permanente 7 ~ 3 sem
Desquamation sèche 14 ~ 4 sem
Desquamation moite 18 ~ 4 sem
Ulcération secondaire 24 > 6 sem
Érythème retardé 15 8-10 sem
Nécrose 1re phase 18 > 10 sem
Atrophie 1re phase 10 > 12 sem
Atrophie 2e phase 10 > 1 an
Télangiectasies 10 > 1 an
Nécrose phase tardive ~12 > 1 an
18. Effets sur l’œil
Le cristallin est très radiosensible et est entouré de
cellules radiosensibles
Coagulation des protéines à des doses supérieures
à 2 Gy.
Apparition de la cataracte > 5 ans suite à
l’exposition
La cataracte radio-induite se développe
différemment de celle observable chez les
personnes âgées.
19. Effets sur l’œil
Effets
Brève exposition
unique (Gy)
Fractionnement
élevé ou
exposition
prolongée (Gy)
Exposition sur
plusieurs années
(Gy/an)
Opacités
détectables
0,5 – 2,0 5 > 0,1
Altération de la
vision (cataracte)
5,0 > 8 > 0,15
2 principaux effets :
ICRP 103, Annexe A, Biol & Epid Info on Health Risks, 2006.
20. Effets stochastiques: probabilistes
Considérant la probabilité que le dommage à l’ADN d’une seule
cellule puisse mener à la transformation de la cellule et que celle-ci
soit encore capable de se reproduire;
Malgré les défenses du corps, il existe une petite probabilité pour que
ce type de dommage, promu par d’autres agents externes, puisse
mener à la maladie.
Le risque est proportionnel au volume de tissus irradiés
Étant donné que la probabilité est si mince, ceci n’aura lieu que chez
quelques individus exposés.
non prévisible individuellement
La période de latence est longue
21. L’hypothèse « LNT » : linéaire sans seuil
Utilisée pour doses occupationnelles à un grand nombre
d’individus et non pour prédire risque de cancer
individuel
…above the prevalent background dose, an increment in dose results
in a proportional increment in the probability of incurring cancer of
~ 0.005% per mSv of dose
5 cancers par 100 Sv personnes
50 cancers par million de personnes exposées à 1 mSv
(incidence normale: 450 000 par million)
22. 0 0.5 1.0 1.5 2.0
Radiation Dose (Gy)
1.5
1.0
0.5
0
Etudes sur les survivants de la bombe A
Réf R. Osborne
Adapté de : Preston, Health Physics 95 5, 541-546, 2008
Augmentation
relative incidence
cancers solides
23. 0 0.1 0.2 0.3 0.4
Radiation Dose (Gy)
0.3
0.2
0.1
0
Etudes sur les survivants de la bombe A
Réf R. Osborne
Adapté de : Preston, Health Physics 95 5, 541-546, 2008
24. Évaluation du risque
On ne calcule jamais le risque pour 1 individu
Dépendance: âge, sexe, temps, ethnie, exposition à des agents
environnementaux
On ne calcule pas le risque sous 100 mSv
HPS position statement:
«Radiogenic Health effects have not been observed below
100 mSv.
either too small to be observed or are non-existent.
Limit quantitative risk assessment to doses at or above 50
mSv per year or 100 mSv lifetime.
Below: strictly qualitative, accentuating a range of hypothetical health
outcomes with an emphasis on the likely possibility of zero adverse
health effects.»
26. Effets à la peau observés en radioscopie
Changements
asymptomatiques:
Dépigmentation ou
hyperpigmentation permanente.
Peut réduire résistance de la
peau à une exposition
subséquente.
Changements
symptomatiques:
Cas très longs: ~ 90 min de
scopie
Angle latéral ou oblique : plus de
tissus à traverser,
distance source-peau plus petite
Procédures multiples : intervalle
entre les procédures permet
guérison mais pas toujours
complète
27. Radiodermite chronique
Hyper & hypo pigmentation,
avec télangiectasie
ICRP 85 Interventional procedures - avoiding injuries, 2000.
Patiente de 17 ans après
2 procédures d’ablation
(5 h chacune) à 1 an
d’intervalle
Photo prise 2 ans après
la seconde procédure
Plaque durcie
et atrophiée
Reported by E. Vano 1997
29. Blessure de peau chronique
ICRP 85 Interventional procedures - avoiding injuries, 2000.
Dose cumulative ~20 Gy
suite à une angiographie coronarienne et 2 angioplasties
6 – 8 semaines 16 – 21 semaines 18 – 21 mois Après la greffe de peau
30. Exemples récents
1- Angio digestive + embolisation
Expositions: 19
Temps radioscopie: 23.6min
Dose totale à la peau: 2508 mGy
2- Angio cérébrale + embolisation
Expositions: 44
Temps radioscopie A: 58.7 min dose: 4652 mGy
B: 60.5 min dose: 2930 mGy
Dose totale à la peau: 7582 mGy
3- Gastro-jéjunostomie + intubation grêle
Expositions: 2
Temps radioscopie : 6.1 min
Dose totale à la peau: 149 mGy
31. Consentement éclairé, dossiers et suivi
Les patients ont le droit de connaître les risques d’une blessure radio-
induite importante
On doit garder un rapport écrit si la dose à la peau est estimée à plus de >3
Gy (1 Gy pour des procédures répétées)
Tous les patients ayant reçu une dose à la peau estimée à 3 Gy doivent être
revus 10 à 14 jours après l’exposition.
Les blessures radio-induites à la peau peuvent se présenter tard et le lien
avec la procédure peut ne pas être fait si il n’est pas documenté.
Toutes les réactions de peau ne sont pas dues à la radiation; ex.: réaction
allergique au produit de contraste
Un système doit être mis en place pour identifier et documenter les
procédures répétées.
33. Facteurs de contrôle de la dose
La taille du patient
Le courant (mA)
Le kVp
La grandeur de champ
Distance tube-patient et ampli-patient
Modes d’utilisation: agrandissement, acquisition, mode pulsé
Angle du faisceau
LE TEMPS
34. Facteurs de contrôle de la dose
La taille du patient: dans des régions plus denses ou plus
épaisses, la pénétration des rayons X diminue. Le débit de dose
nécessaire à une bonne image pourra être 10 fois plus élevé pour un
très large patient
Le courant (mA): dose à l’ entrée du patient et la dose au
personnel sont directement proportionnelles au courant ( 2 x mA = 2 x
dose)
Le kVp: en augmentant le voltage on augmente la pénétrabilité
diminution de la dose à la peau,
en mode automatique, l’ ajustement initial est très important
pour minimiser la dose et maximiser la qualité de l’image
Distance tube-patient: garder au maximum
Distance amplificateur-patient: garder au minimum
35. Positions relatives tube-patient-amplificateur
Soit en A:
1,0 unité de dose (ex. 4 Gy)
alors en B:
1,5 unité (6 Gy)
érythème
alors en C:
2,5 unités (10 Gy)
desquamation
alors en D:
5,2 unités (21 Gy)
nécrose
Archer NCRP annual meeting proceedings 1999
36. Collimation confine le faisceau de rayons x à la
région d’intérêt choisie.
Collimateur
IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors (non-
radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
37. Collimateur
Réduit l’exposition au patient en diminuant le volume de
tissu à risque
Réduit le rayonnement diffusé au récepteur : améliore le
contraste
Réduit le potentiel de superposition de champs
Réduit le rayonnement diffusé au personnel dans la salle
38. L’agrandissement
Synonymes: MAG, Zoom, FOV, Field size
Les amplificateurs peuvent offrir plus d’une grandeur de
champ:
FOV 25 cm débit dose = 0,3 mGy/s
FOV 17 cm débit dose = 0,6 mGy/s
FOV 12 cm débit dose = 1,23 mGy/s
Meilleure résolution plus haute dose
Le débit d’exposition varie avec le carré de la grandeur
donnée
Exemple: de 40 cm à 30 cm : 402/302 = 1.77 plus de radiation
Le contrôle automatique augmentera la dose lors de
l’agrandissement
39. IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors
(non-radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
Normal, 40 cm FOV, 1 unité de dose MAG 1, 33 cm FOV, 1.46 unités de dose
MAG 2, 23 cm FOV, 3.0 unités de dose MAG 3, 17 cm FOV, 5.5 unités de dose
40. Mode radioscopie vs acquisition
Radioscopie
Présentation en continu des images,
sans enregistrement sauf la dernière :
« LIH »
Acquisition
Image unique ou multiples en
séquence : passes « runs », ciné
Augmentation de la dose d’un
facteur 10
IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors
(non-radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
41. Mode pulsé
Dose est directement proportionnelle au nombre de
pulses
IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors
(non-radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
43. Principe d’optimisation
Toute exposition aux radiations doit être
maintenue au niveau le plus bas qu’ il est
raisonnable d’atteindre compte tenu des
facteurs sociaux et économiques
44. Sources naturelles (mSv par année)
Rayons cosmiques
Canada 0,30 maximum 0,4
Grand canyon 0,50
Composition du sol
Canada 0,35 de 0,2 à 1,0
Gérais 23
Radon
Montréal 0,4
Winnipeg 2,2
Matériaux de construction
Capitol 0,85
Vatican 8,0
Moyenne 2,6 au Canada
variation de 2 ou même 3
mSv d’une ville à l’autre
45. Limites de doses selon juridiction
Personne Période Dose efficace(mSv)
Juridiction féd. Juridiction prov
radioactivité rayons X
CHUM
TSN* et
TSR*
1 an
5 ans
50
100
50 50
100
Travailleuse
Enceinte
Reste de
grossesse 4 15
2
Rec CIPR
Non
TSN , TSR
1 année
civile
1 5 1
Note importante : aux EU les limites sont différentes alors attention dans les
publications et les examens américains
* TSN: travailleur du secteur nucléaire; TSR: travailleur sous rayonnement
Chir. vasc.
Personnel sop
46. Limites de doses équivalentes
Organe Personne Dose (mSv/an)
Cristallin TSN 150
public 15
Peau TSN 500
public 50
Mains et pieds TSN 500
public 50
CIPR 2011:
20/an
47. Dosimétrie du personnel
Mesures des doses
Dosimètre de corps obligatoire pour tous en tout temps
Se porte sous le tablier plombé
Dosimètre au collet disponible et recommandé
surtout pour l ’utilisateur principal
Bague dosimètre sur demande
utile pour certains types de procédures
49. Doses à la tête
Personnel Sous
seuil
0,1- 5 5,0 - 20 20 - 100
Moyenne
Dose
max
Radiologistes HD 9 11 5 - 2,17 11,4
Radiologistes ND 5 17 6 1 3,2 26,3
Cardiologistes 8 3 5 1 5,4 28,6
Infirmiers hémod. 3 15 4 - 3,8 12,3
Doses en mSv année 2011 au CHUM
Ces doses à la tête peuvent dépasser les limites recommandées pour le cristallin
d’où l’importance d’une protection oculaire adéquate
50. Effets déterministes au personnel
Ce n’est pas l’apanage du passé:
Dommages aux mains causés par des doses
cumulatives élevées à un faible débit de dose
chronique. (Particulièrement avec le tube au dessus
de la table)
Doses élevées dues à de l’équipement non approprié
ou une mauvaise technique
Cataractes radio-induites:
4 cas rapportés en 1998 (Vano et al.)
51. Doses aux mains
British Journal of Radiology (2005) 78, 219-229
100 procédures: > limite au public
52. Doses aux mains Contours de dose en
µGy/min
Radiologie d’intervention avec
accès fémoral, percutané et par la
veine jugulaire interne (IJV)
Angioplastie transluminale
percutanée (PTCA) avec accès
fémoral et radial
British Journal of Radiology (2005) 78, 219-229
53. Moyens de protection
Temps et distance:
Minimisez le temps d’exposition à proximité de la table
exposition secondaire à 1 mètre du patient: 1/1000 exposition primaire
Position: le rayonnement diffusé est plus important
Selon angle: plus élevé au niveau de l’entrée du faisceau dans le
patient
Projection latérale
Tube sous la table: augmente la dose aux yeux
54. Variation avec la distance
En mode haute dose – débits de dose seront en mSv/hr (mêmes valeurs numériques)
ICRP 85 Interventional procedures - avoiding injuries
55. Variation avec la projection
Projection Débit mGy/min Débit Ciné mGy/min
AP 31 388
RAO 300 19 203
LAO 400 20 216
LAO 400, Cran 300 80 991
LAO 400, Cran 400 99 1236
LAO 400, Cau 200 29 341
IAEA Training Course on Radiation Protection for Doctors
(non-radiologists, non-cardiologists) using Fluoroscopy
Mesures avec fantôme antropomorphique (moyen)
56. Moyens de protection
Blindage
Tablier protecteur pour tous en tout temps (0,5 mm pb)
Collet thyroïdien
Lunettes: pour toute personne à proximité de la table
(dans la zone stérile)
Gants: protection plus faible (~40%), réduit dextérité,
donne faux sentiment de sécurité
57. Efficacité des tabliers
Le degré de protection dépend
Énergie du faisceau utilisé
Équivalence en plomb du tablier
Soins apportés au tablier !
Équivalence
de plomb (mm)
Réduction de la dose (%)
75 kVp 100 kVp 125 kVp
0,22 94,3 87,0 83,9
0,44 98,6 95,2 93,9
0,5 98,9 96,1 95,1
0,72 98,1 97,7
1 99,4 99,2
59. Effets biologiques
Aucune malformation congénitale ou autre effet
déterministe sous 200 mGy
Certaine réduction du QI entre 100 et 200 mGy
Retard mental > 1000
Augmentation du risque de cancer de l’enfance
Proportionnel à la dose
Comme pour un enfant
60. Personnel
Limites:
4 mSv CCSN au fédéral
10 mSv MSSS au provincial
2 mSv Santé Canada (comme CIPR)
Programme maternité sans danger Qc
En salle de radioscopie:
moyenne avec moyens de protection < 0,5 mSv
Exposition accidentelle sans tablier:
1 minute (!) près de la table: 4 mSv/hr = 0,07 mSv
62. Conclusions
Le bénéfice de l’utilisation du rayonnement en médecine
est toujours bien présent
Les nouvelles technologies améliorent les interventions
Les doses aux patients sont de plus en plus élevées
L’optimisation des protocoles est essentielle
La réduction des doses est possible sans compromettre
la qualité des soins
Le personnel a à sa disposition tous les moyes pour
réduire sa dose à un niveau négligeable
