Rayonnements ionisants : répondre aux questions des patients Rayonnements : quels risques pour la santé Pr Pierre Bey, Professeur émérite de Cancérologie-Radiothérapie, Université de Lorraine Ancien directeur de l’Institut de Cancérologie de Lorraine et de l’hôpital de l’Institut Curie, Paris

1. JNMG - Vendredi 10 octobre 2014
CNIT Paris - La Défense
Rayonnements ionisants: répondre
aux questions des patients

2. LES RAYONNEMENTS IONISANTS:
QUELS RISQUES POUR LA SANTE
UNE AFFAIRE DE DOSE
Pr Pierre BEY
Professeur émérite de Cancérologie-Radiothérapie, Université de Lorraine
Ancien directeur de l’Institut de Cancérologie de Lorraine et de l’hôpital de l’Institut Curie, Paris
DÉCLARATION D’INTÉRÊT – TRANSPARENCE
Co-président du Conseil Scientifique Santé et Energies, EDF (2013)

3. LES RAYONNEMENTS IONISANTS
Energie > 13 eV pour ioniser un atome
Action directe et indirecte sur l’ADN (mort cellulaire, restitutio ad integrum,
réparation fautive)
Nature des RI:
- Rayonnements électromagnétiques: rayons x et gamma (photons)
- Rayonnements particulaires: électrons (beta-), positons (beta+),
particules alpha (hélium), hadrons (protons - neutrons - ions carbone)
Origine des RI:
- Naturelle (depuis la nuit des temps)
- Artificielle (depuis 1895: rayons X, 1898: radium et 1934: radioactivité artificielle)

4. SOURCES DE RAYONNEMENTS IONISANTS
Naturelle
- Externe : cosmique (varie avec l’altitude), terrestre (varie de 1 à 50)
- Interne (K40, C14), ingestion, inhalation (radon 222)
Artificielle (générateurs Rx et d’hadrons + radioéléments naturels et artificiels)
- Médecine: Radiologie, Radiothérapie, Médecine Nucléaire
- Militaire: H et N, essais nucléaires atmosphériques (520 entre 1945 et 1980)
- Industrielle: centrales nucléaires, autres
- Scientifique
- Déchets radioactifs
Principaux risques: usage militaire (10 pays: 6 000 têtes nucléaires), accidents
industrie, médecine), terrorisme

5. DOSIMÈTRES : LA DOSE SE MESURE AVEC UNE
GRANDE PRÉCISION

6. DOSE : "TOUT EST TOXIQUE, RIEN… DOSE"
Dose absorbée : gray (Gy)
(fortes doses : 1-80 Gy)
E absorbée par unité de masse de matière (1J/Kg)
Dose équivalente : sievert (Sv) "radioprotection"
dose estimée, prend en compte la qualité du rayonnement
pour x, β, γ = 1, pour α, neutrons = 5 à 20
Dose efficace = (Sv) millisievert (mSv)
prend en compte le rayonnement et les tissus
(faibles doses: <1 000 mSv et >100 mSv) (très faibles doses: <100 mSv)
Activité : bécquerel (Bq), nombre de désintégrations/seconde
(1g de Ra 226: 37 milliards de désintégrations/sec= 1 Ci, soit 37 x 109 Bq)
Pour les RX : 1 mGy = 1 mSv

7. DOSE - IRRADIATION HUMAINE (mSv/an)
Irradiation naturelle moyenne en France
• Rayonnement cosmique (mer) 0.3
• Rayonnement terrestre 0.5
• Radon 1.4
• Rayonnement interne 0.3
Total 2.5 mSv/an (Paris) (Clerm Fd: 5 mSv/an)
Irradiation artificielle
• Médecine (RxDg-74 millions ) 1.3 (CT scan = 40 %)
• Retombées essais nucléaires atm. 0.01
• Centrales nucléaires < 0.01
• Industrie (autre) < 0.001

8. RAYONNEMENTS IONISANTS :
EFFETS OBLIGATOIRES (déterministes)
Irradiation du corps entier effets cliniques à partir de 1 Gy
DL50 = 4 Gy (4 000 mSv) (dose létale 50 %)
Cause de la mort: aplasie (2-15 Gy), intestinale (10-20 Gy), neurologique (>20 Gy)
(si greffe de moelle osseuse, survie possible après 2 à 15 Gy)
Irradiation partielle effets cliniques à partir de 20 Gy fractionnés
• Réactions immédiates tissus à renouvellement rapide comme l’épithélium des
muqueuses, l’épiderme, la moelle osseuse, les testicules
• Réactions tardives (RT ou accidents, importance dose totale et dose par séance) : fibrose,
nécrose si irradiation localisée > 80 Gy
+ cas particuliers : enfant (stérilisation cartilage de croissance dès 12 Gy, troubles cognitifs
dès 18 Gy), cristallin (cataracte dès quelques 10aines de mGy)
Cas particulier: irradiation en cours de grossesse
• Avant implantation (1 à 8j): mort à partir de 200 mSv (tout ou rien)
• Période embryogénèse (0,4-2 mois): risque malformation si > 100 mSv
• Période fœtale (2-9 mois): risque retard mental (si >500 mSv) et retard
de croissance (si > 1 000 mSv)
surviennent à partir d’une dose seuil

9. RAYONNEMENTS IONISANTS :
EFFETS ALÉATOIRES (stochastiques)
• Drosophile - souris : risque avéré
• Homme
- Survivants Hiroshima et Nagasaki 1ère- 2ème génération: aucun excès
de malformations
- Idem Tchernobyl
Dans l’espèce humaine: le risque de malformations transmis
héréditairement est inexistant
induits par une « réparation fautive » de l’ADN
 des cellules germinales
RISQUE DE MALFORMATIONS TRANSMISES A LA DESCENDANCE

10. RAYONNEMENTS IONISANTS :
EFFETS ALÉATOIRES (stochastiques)
induits par une « réparation fautive » de l’ADN
des cellules somatiques
RISQUE DE CANCER RADIO-INDUIT: rare, mais incontestable
- expositions professionnelles (chercheurs, radiologues, mineurs…)
- survivants Hiroshima et Nagasaki
- patients guéris d’un cancer ayant reçu une RT

11. DOSES FAIBLES- RISQUE CANCÉRIGÈNE
HIROSHIMA - NAGASAKI (AOÛT 1945)
210 000 décès immédiats : 121 000 survivants irradiés (Life span study)
dont 86 611 avec dosimétrie connue (1950-2003)
• 10 929 décès par cancers (2003)
527 décès en excès par cancers radio induits (4,8 %)
Leucémies (pic : 5 ans)
Tumeurs solides (jusqu’à 50 ans)
• Importance de l’âge, < 10 ans : RR 20, > 50 ans : RR 1,8
• Importance de la dose : 476 décès en excès pour dose > 100 mSv
dose recue en un temps court (à haut débit)

12. RADIOTHÉRAPIE ET 2ÈME CANCER
Registre Cancer USA = SEER
• 650 000 pts (survie > 5 ans après RT)
• 60 000 2ème cancer après un recul de 5 à 34 ans (9 %)
• 3 000 estimés liés à RT (5 % des seconds cancers et 0,5% des patients
irradiés et guéris à 5 ans)
(RR = à 6 avant 18 ans, décroit avec l’âge pour atteindre 1 à 70 ans)
En France, en 2012, 350 000 nouveaux cancers, environ 60 000 patients
vont guérir avec RT et 300 feront un cancers induits par cette RT, soit
<0,1% de l’ensemble des cancers.
(importance chez l’enfant qui a une espérance de vie de 70 à 80 ans après guérison d’un cancer)

13. RELATION DOSE-EFFET ET FAIBLES DOSES
Relation
Linéaire
SANS
Seuil
Gold Standard :
survivants bombes ARisque
De
Cancer
Dose (mSv)
Extrapolation très
faibles doses ?
Sensibilité individuelle?
Doses élevées
après RT
500 2 500100

14. Dose annuelle moyenne irradiation naturelle (France) 2,5 mSv/an
Dose scanner 10 mSv/examen
Dose «frontière» Cancer moyenne
Prudence chez l’enfant
Influence du débit de dose?
Variabilité individuelle ?
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DMA grand public
DMA travailleurs exposés
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Ramzar (Iran)
Kerala (Inde)
Vols spatiaux
Vol aérien Paris-Tokyo AR
1 cigarette
100 mSv
50(?) mSv
1 mSv/an
20 mSv/an
200 mSv/an
70 mSv/an
1 mSv/jour
0,1 mSv
0,007 mSv
QUELQUES REPÈRES (dose efficace)

15. UTILISATION DES RAYONNEMENTS IONISANTS :
RADIOPROTECTION EN MÉDECINE
• Justification: risque/bénéfice (évaluer les
alternatives mais ne pas se priver d’un examen utile pour un risque
hypothétique, souvent virtuel)
• Optimisation technique: ALARA
(dose aussi faible que possible pour obtenir le résultat recherché)
avec une attention particulière à l’enfant, dès sa conception

16. Rien n’est à craindre
dans la vie, tout est à
comprendre
Marie Curie