Fiche de révision : Radioprotection en médecine nucléaire

📋 Plan du Cours

1. Grandeurs dosimétriques et opérationnelles
2. Doses et facteurs de pondération
3. Exposition externe et interne
4. Surveillance des contaminations
5. Cadre réglementaire et acteurs
6. Transport des matières radioactives
7. Gestion des déchets et effluents
8. Installations de médecine nucléaire
9. Règles d’exploitation en médecine nucléaire
10. Contrôles et vérifications réglementaires
11. Évaluation et classement des travailleurs
12. Zonage et protections radiologiques
13. Exposition aux radionucléides
14. Gestion des contaminations
15. Optimisation des pratiques expérimentales

📖 1. Grandeurs dosimétriques et opérationnelles

🔑 Notions clés & Définitions

• Equivalent de dose individuel : Grandeur opérationnelle obtenue à partir des doses absorbées mesurées par les dosimètres.
• Equivalent de dose ambiant : Grandeur opérationnelle utilisée pour estimer l’exposition d’ambiance.

★ À maîtriser

📌 Les grandeurs de protection, comme la dose équivalente à l’organe et la dose efficace, expriment les limites réglementaires mais ne sont pas directement mesurables, tandis que les grandeurs opérationnelles sont mesurées par des appareils étalonnés pour les estimer.

📌 Les grandeurs opérationnelles sont conçues comme des estimateurs majorants des grandeurs de protection, avec une relation de type H op > H prot, afin de permettre l’étalonnage pratique des instruments et le respect des limites réglementaires.

• Hp(10) est utilisé pour les rayonnements pénétrants et constitue un bon estimateur de la dose efficace du corps entier.

• Hp(0,07) est utilisé pour les rayonnements faiblement pénétrants et constitue un bon estimateur de la dose équivalente à la peau.

Compléments

• L’ICRU a instauré en 1985 un système opérationnel fondé sur l’équivalent de dose en un point donné dans une sphère réceptrice ICRU.

• Hp(3) constitue un bon estimateur de la dose équivalente au cristallin.

💡 Astuce mémo

Grandeurs de protection non mesurables, grandeurs opérationnelles mesurables

📖 2. Doses et facteurs de pondération

🔑 Notions clés & Définitions

• Dose absorbée : Quantité d’énergie moyenne transmise par un rayonnement ionisant à une matière par unité de masse.

★ À maîtriser

📐 Formule — La dose absorbée vérifie $D_T = \frac{E}{m}$ et s’exprime en gray, avec $1\,\mathrm{Gy}=1\,\mathrm{J/kg}$.

📐 Formule — Le débit de dose absorbée vérifie $\dot{D}=\frac{dD}{dt}$ et s’exprime en Gy·h⁻¹.

📐 Formule — La dose équivalente d’un tissu vérifie $H_T=D_T W_R$ et s’exprime en sievert.

📐 Formule — La dose efficace de l’organisme entier vérifie $E=\sum_T W_T H_T$ et s’exprime en sievert.

• Les principaux facteurs WR sont : (CIPR 103, 2007):
  • 1 pour les photons
  • 1 pour les électrons
  • 2 pour les protons et pions chargés
  • 20 pour les particules alpha

Compléments

• La somme des facteurs de pondération tissulaire est égale à 1, ce qui correspond au détriment global d’une irradiation de l’ensemble du corps.

💡 Astuce mémo

Rayonnement → énergie déposée → effet biologique pondéré

📖 3. Exposition externe et interne

📝 Points essentiels

📌 Pour réduire l’exposition externe en médecine nucléaire, il faut diminuer autant que possible l’activité utilisée et combiner les trois principes temps, distance et écrans.

• Les principales sources d’exposition externe sont:
  • la manipulation des flacons et seringues
  • l’exposition aux patients injectés
  • l’exposition aux déchets radioactifs

📌 Une contamination radioactive peut provoquer une exposition externe par contact avec la peau ou une exposition interne par passage cutané, ingestion ou inhalation.

📐 Formule — La dose efficace engagée vérifie $E(t)=h(g)_{\mathrm{ingéré}}A_{\mathrm{ingéré}}+e(g)_{\mathrm{inhalé}}A_{\mathrm{inhalé}}$, où les activités incorporées sont exprimées en becquerels.

• Les mesures principales de prévention sont: identifier les contenants, protéger le plan de travail, travailler au-dessus d’un plateau décontaminable, porter des gants, se laver les mains, contrôler la non-contamination en sortie de zone

💡 Astuce mémo

Temps, distance, écrans → réduction de l’exposition

📖 4. Surveillance des contaminations

★ À maîtriser

📌 Le contaminamètre détecte une activité radioactive en coups par seconde ou en Bq·cm⁻², tandis que le débitmètre mesure une dose ou un débit de dose en μSv·h⁻¹.

Compléments

• La surveillance de la contamination atmosphérique utilise un préleveur d’air.

• Les examens de surveillance interne comprennent: la radiotoxicologie urinaire, l’anthroporadiamétrie ou anthropogammamétrie du corps entier, l’anthroporadiamétrie ou anthropogammamétrie d’un organe

💡 Astuce mémo

Débitmètre = dose, contaminamètre = activité

📖 5. Cadre réglementaire et acteurs

★ À maîtriser

• Le décret 2018-437 du 4 juin 2018 concerne la protection des travailleurs contre les risques dus aux rayonnements ionisants, tandis que le décret 2018-434 du 4 juin 2018 concerne la protection sanitaire de la population.

📌 L’employeur doit désigner un conseiller en radioprotection pouvant être une personne compétente en radioprotection ou un organisme compétent en radioprotection.

• La CIPR analyse les connaissances scientifiques sur les effets des rayonnements et émet des recommandations générales sur les règles de protection et les niveaux d’exposition à ne pas dépasser.

• L’ASN contrôle la sûreté nucléaire et la radioprotection en France afin de protéger les travailleurs, les patients, le public et l’environnement.

• L’IRSN est un établissement public à caractère industriel et commercial chargé notamment de la surveillance radiologique de l’environnement, de la radioprotection de l’homme et de l’expertise des risques nucléaires et radiologiques.

Compléments

• L’UNSCEAR, créé par l’Assemblée générale des Nations unies en 1955, évalue les niveaux et les effets de la radio-exposition.

• L’ANDRA collecte les déchets radioactifs, organise leur traitement et leur stockage, et gère 90 % des déchets radioactifs produits en France.

💡 Astuce mémo

UNSCEAR → CIPR → Euratom → réglementation française

📖 6. Transport des matières radioactives

📝 Points essentiels

📌 Le transport routier des marchandises dangereuses relève du règlement ADR, le transport ferroviaire du règlement RID et le transport fluvial du règlement ADN.

• Les matières radioactives appartiennent à la classe 7 et leur dangerosité dépend de leur toxicité, de leur activité et de leur propension à se disperser.

• La réglementation des transports définit pour chaque radionucléide deux limites d’activité appelées A1 et A2.

📌 Les colis de type A transportent des activités faibles à moyennes limitées à A1 ou A2, tandis que les colis de type B transportent des activités supérieures à A1 et A2 et doivent conserver leur confinement et leur blindage en conditions accidentelles.

📐 Formule — L’indice de transport d’un colis vérifie $TI=100\times\text{débit de dose maximal à 1 m en mSv/h}$.

📌 Pour un véhicule transportant des matières radioactives, le débit de dose doit être inférieur à 2 mSv/h au contact des parois et inférieur à 0,1 mSv/h à 2 m des parois.

💡 Astuce mémo

Classer → emballer → étiqueter → transporter → réceptionner

📖 7. Gestion des déchets et effluents

📝 Points essentiels

📌 Une substance radioactive est qualifiée de matière radioactive lorsqu’une utilisation ultérieure est prévue ou envisagée, et de déchet radioactif lorsqu’aucune utilisation ultérieure n’est prévue ou envisagée.

• Le plan de gestion des déchets radioactifs impose le tri et le conditionnement sur le lieu de production, le stockage avec décroissance des déchets à période courte, le contrôle de l’activité résiduelle, puis l’évacuation vers une filière identifiée.

• Les déchets contaminés par des radionucléides de période inférieure à 100 jours sont gérés par décroissance radioactive et peuvent être éliminés après 10 périodes si le débit de dose est inférieur à deux fois le bruit de fond ambiant et après passage devant la balise de contrôle.

• Les déchets contaminés par des radionucléides de période supérieure à 100 jours sont stockés dans un lieu fermé à accès limité et gérés par des filières autorisées telles que l’ANDRA.

• Les effluents standards peuvent être rejetés si leur activité volumique est inférieure à 10 Bq/L, tandis que les effluents contaminés à l’iode 131 dans le cadre thérapeutique doivent être inférieurs à 100 Bq/L.

💡 Astuce mémo

Trier → stocker → décroître → contrôler → évacuer

📖 8. Installations de médecine nucléaire

★ À maîtriser

📌 La détention et l’utilisation de radionucléides en médecine nucléaire nécessitent une autorisation préalable de l’ASN, personnelle, non transférable et délivrée pour une durée maximale de 5 ans à un médecin qualifié.

• Les locaux de médecine nucléaire doivent être éloignés des circulations générales, individualisés des locaux ordinaires, regroupés pour faciliter le zonage et hiérarchisés selon des activités radioactives décroissantes.

• Les équipements principaux de la radiopharmacie sont:

  • une enceinte blindée ventilée en dépression
  • un activimètre homologué
  • des poubelles blindées
  • des protections pour seringues et flacons
  • du matériel de décontamination
  • un contaminamètre

📌 Les locaux du secteur de médecine nucléaire doivent disposer d’un système de ventilation indépendant de celui de l’établissement et l’air extrait ne doit pas être recyclé.

📌 Dans les chambres de radiothérapie interne vectorisée, les chambres sont individuelles, les toilettes sont reliées à des cuves de décroissance et la ventilation est maintenue en dépression pour confiner les radionucléides.

Compléments

• Les principaux locaux comprennent: des vestiaires séparés, des salles d’attente avant et après injection, une salle d’injection, un laboratoire chaud, un local de livraison des colis, des locaux de stockage des déchets et effluents radioactifs

📖 9. Règles d’exploitation en médecine nucléaire

★ À maîtriser

📌 Les locaux du secteur de médecine nucléaire doivent disposer de canalisations et tuyauteries conçues pour gérer les effluents radioactifs.

• L’exploitation des locaux impose de limiter l’encombrement et de contrôler les accès, de séparer les circuits des sources et des patients, puis d’assurer l’entretien et le nettoyage réguliers des locaux.

• Les dispositifs de transport de radionucléides doivent présenter un débit d’équivalent de dose inférieur à 100 μSv/h à 5 cm de toutes les parois pour l’activité maximale du radionucléide.

• Les déchets radioactifs doivent être collectés dans des poubelles blindées et les dispositifs coupants ou tranchants dans des collecteurs protégés, avec un débit d’équivalent de dose inférieur à 25 μSv/h à 5 cm de toutes les parois pour l’activité maximale des radionucléides.

• Les locaux du secteur de médecine nucléaire in vivo doivent avoir une ventilation indépendante de celle de l’établissement et l’air extrait ne doit pas être recyclé.

Compléments

• L’entretien des canalisations comprend au minimum des contrôles visuels et des mesures directes du débit de dose réalisés semestriellement.

• Les chambres de radiothérapie interne vectorisée font l’objet d’exigences spécifiques de dépression et les examens de ventilation pulmonaire utilisent un dispositif de captation des aérosols au plus près de la source de contamination.

💡 Astuce mémo

Concevoir, circuler, entretenir, contrôler

📖 10. Contrôles et vérifications réglementaires

★ À maîtriser

📌 Les contrôles internes sont réalisés semestriellement par la personne compétente en radioprotection, un organisme agréé ou l’IRSN, tandis que les contrôles externes sont réalisés annuellement par un organisme agréé ou l’IRSN distinct du contrôleur interne lorsque le contrôle interne est externalisé.

• Les contrôles internes portent sur:

  • Les ambiances des lieux de travail
  • Les sources et appareils émetteurs
  • Les dispositifs de protection et d’alarme
  • Les instruments de mesure

• Les contrôles externes portent sur:

  • Les sources et appareils émetteurs
  • Les ambiances
  • L’organisation de radioprotection et la gestion des sources, effluents et déchets
  • Les instruments de mesure et dispositifs de protection et d’alarme

• La vérification initiale des équipements émettant des rayonnements ionisants ou de l’intégrité des sources scellées est réalisée lors de la mise en service et après toute modification susceptible d’affecter la santé et la sécurité des travailleurs par un organisme accrédité.

• La vérification périodique par mesurages porte sur le niveau d’exposition externe, le radon lorsqu’une zone radon existe, la radioactivité de l’air et la contamination surfacique, et elle est réalisée par le conseiller en radioprotection.

Compléments

📌 Après une opération de maintenance, une vérification de remise en service est réalisée par le conseiller en radioprotection dans les mêmes conditions que la vérification périodique.

💡 Astuce mémo

Interne = suivi régulier ; externe = contrôle indépendant

📖 11. Évaluation et classement des travailleurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Évaluation individuelle de l’exposition : Est une estimation préalable de l’exposition des travailleurs affectés à un poste et accédant à une zone réglementée.

📝 Points essentiels

• L’évaluation des risques prend en compte l’inventaire des sources, les niveaux d’émission fournis, les protections collectives et biologiques, la ventilation, les autres risques professionnels et les situations d’urgence radiologique.

📌 Si l’exposition peut atteindre ou dépasser une valeur déclenchant l’action ou une limite de dose, l’employeur réalise des mesurages, consigne leurs modalités dans le document unique et met à jour l’évaluation chaque année ou lors d’une modification des pratiques.

• L’évaluation individuelle consigne:
  • La nature du travail
  • Les caractéristiques des rayonnements ionisants
  • La fréquence d’exposition
  • Les doses efficace et équivalentes susceptibles d’être reçues sur 12 mois consécutifs
  • La dose efficace liée au radon

📌 Le classement des travailleurs distingue les travailleurs non classés et les travailleurs de catégorie A ou B, avec une formation triennale, une dosimétrie individuelle appropriée et un suivi médical renforcé, comprenant une visite annuelle pour la catégorie A.

💡 Astuce mémo

Évaluer le risque → délimiter les zones → classer et surveiller les travailleurs

📖 12. Zonage et protections radiologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Zonage radiologique : Délimite les espaces autour d’une source de rayonnements ionisants après évaluation du risque dans les conditions les plus défavorables, sans protections.

★ À maîtriser

• Le zonage vise à éviter les intrusions sans surveillance dosimétrique, à informer les travailleurs des risques et à garantir une exposition inférieure ou égale à 1 mSv/an hors des zones d’accès réglementé.

📌 En zone surveillée, le port d’un dosimètre passif ou électronique est requis, tandis qu’en zone contrôlée un dosimètre passif trimestriel, un dosimètre électronique à lecture directe et des bagues dosimétriques sont requis.

• Les principaux équipements de protection comprennent:
  • Les murs et portes plombés
  • Les paravents plombés
  • Les protège-seringues adaptés à l’énergie
  • Les boîtes à gants ventilées
  • Les pinces
  • Les chariots blindés
  • Les gants

Compléments

📌 L’accès aux zones réglementées est réservé aux personnes autorisées et les consignes de sécurité ainsi que les coordonnées de la personne compétente en radioprotection et des responsables doivent être affichées à chaque accès.

💡 Astuce mémo

Zone surveillée : dosimètre ; zone contrôlée : dosimétrie renforcée

📖 13. Exposition aux radionucléides

★ À maîtriser

• Pour une seringue contenant 100 MBq, le temps nécessaire pour atteindre 500 mSv est (Delacroix, Guerre, Leblanc):

  • 177Lu : 50 heures
  • 99mTc : 14 heures
  • 125I : 8 heures
  • 131I : 4,6 heures
  • 111In : 4,1 heures
  • 90Y : 6,8 minutes

• Pour une seringue contenant 100 MBq, le temps nécessaire pour atteindre 500 mSv est (Delacroix, Guerre, Leblanc):

  • 64Cu : 8,6 heures
  • 18F : 108 minutes
  • 68Ga : 9,6 minutes

Compléments

• Les demi-vies indiquées sont:
  • 99mTc : 6 heures
  • 90Y : 2,7 jours
  • 111In : 2,8 jours
  • 177Lu : 6,7 jours
  • 123I : 13,2 heures
  • 131I : 8 jours
  • 125I : 60 jours

📖 14. Gestion des contaminations

★ À maîtriser

• Les principales causes d’incident sont:

  • Le bris de flacon
  • La surpression lors de la reconstitution
  • L’ajustement d’une seringue sans aiguille capuchonnée
  • La fuite de gaz radioactif
  • Les souillures produites par un patient

• 🔄 La conduite à tenir en cas d’incident est:

  1. Sécuriser le poste de travail
  2. Demander de l’aide et prévenir la personne compétente en radioprotection
  3. Traiter les éventuelles blessures
  4. Décontaminer la personne et le poste de travail
  5. Rédiger un rapport circonstancié
  6. Effectuer les formalités administratives

• 🔄 La décontamination surfacique suit les étapes suivantes:

  1. Mettre des gants
  2. Tamponner l’excès de liquide
  3. Appliquer une mousse ou une solution décontaminante
  4. Essuyer de l’extérieur vers l’intérieur
  5. Stocker le matériel utilisé comme déchet radioactif
  6. Mesurer l’efficacité et renouveler si nécessaire
  7. Se laver les mains

📌 Un événement significatif touchant un travailleur doit être déclaré lorsqu’une exposition peut dépasser la limite annuelle réglementaire ou lorsqu’un quart de cette limite est dépassé en une seule fois, dans les 2 jours ouvrés suivant la détection par le chef d’établissement ou la personne compétente en radioprotection.

Compléments

• Lors d’une contamination oculaire d’un interne au 99mTc après une injection de 18 MBq, la dose équivalente estimée au cristallin était de 28 mSv.

💡 Astuce mémo

Sécuriser, alerter, décontaminer, mesurer, déclarer

📖 15. Optimisation des pratiques expérimentales

★ À maîtriser

• 🔄 La démarche d’optimisation suit la séquence:
  1. Planification
  2. Commande
  3. Réception
  4. Marquage
  5. Injection
  6. Imagerie
  7. Hébergement
  8. Prélèvement
  9. Gestion des déchets

📌 L’optimisation des expositions repose sur la réduction de l’activité engagée, la réduction de l’activité injectée et l’augmentation de l’effectif lorsque cela est pertinent.

• Pour une administration intranasale, les essais ont retenu une dose d’anesthésiant de 13–14 mL/kg par voie intrapéritonéale et un volume d’administration de 3 μL afin de maîtriser la contamination et d’optimiser l’exposition.

📌 La gestion des déchets radioactifs repose sur le respect du plan de gestion des déchets prévu par l’arrêté du 23 juillet 2008 et sur la réduction de l’exposition dès leur production.

• En TEP, la préparation et l’injection des doses de 18F-FDG ont été automatisées en février 2010, puis l’activité prescrite a été diminuée de 5 à 3 MBq/kg en 2011.

Compléments

• Le transport interne des sources s’effectue par chariot du service de médecine nucléaire vers la plateforme, avec port de gants, utilisation d’un monte-charge et mesure du débit de dose à la réception des colis.

💡 Astuce mémo

Planifier, réceptionner, marquer, injecter, imager, héberger, prélever, éliminer

📊 Tableaux de synthèse

Principales grandeurs dosimétriques

Types de colis radioactifs