Fiche de révision : Radioprotection et dosimétrie

📋 Plan du Cours

1. Effets biologiques des rayonnements
2. Cancérogenèse radio-induite
3. Doses et radiosensibilité individuelle
4. Fondements de la radioprotection
5. Domaines d’application de la radioprotection
6. Rôle de l’ASNR et transparence
7. Évolution des recommandations de la CIPR
8. Classification des sources radioactives
9. Gestion des déchets radioactifs
10. Classement des événements radiologiques
11. Limites de doses professionnelles
12. Dosimétrie en milieu de travail
13. Scintigraphie et suivi des travailleurs
14. Anthropogammamétrie et radioprotection
15. Erreur de latéralité en radiothérapie
16. Évolution et maîtrise des doses médicales
17. Radiologie interventionnelle et formation

📅 Repères chronologiques

1. 1884Le premier cancer radio-induit est suggéré.
2. 1925Un comité des unités de mesure des rayonnements, futur ICRU, est créé par la Société internationale de radiologie.
3. 1928La Société internationale de radiologie crée un comité de protection contre les rayons et le radium, futur CIPR, chargé de formuler des recommandations d’utilisation et de bonnes pratiques.
4. 1950La CIPR est créée dans le contexte de l’après-guerre.

📖 1. Effets biologiques des rayonnements

🔑 Notions clés & Définitions

• Mort mitotique : Perte de la capacité reproductrice d’une cellule après une ou plusieurs divisions, sans signe immédiatement visible.

★ À maîtriser

• L’énergie moyenne nécessaire pour ioniser un atome d’hydrogène est de 13,6 eV, valeur qui sert de repère pour l’ionisation des tissus biologiques.

• Lorsqu’un rayonnement d’énergie supérieure à 13,6 eV ionise une molécule d’eau, il forme notamment un radical H₂O⁺ instable et réactif, qui peut provoquer des réactions d’oxydoréduction et endommager les molécules biologiques.

• Les trois types de mort cellulaire radio-induite sont :

  • la nécrose
  • l’apoptose
  • la mort mitotique

Compléments

• Les réactions induites par les rayonnements peuvent modifier la structure des protéines et des lipides, ainsi que provoquer des cassures de l’ADN et des chromosomes dicentriques ou en anneau.

• Les lésions de l’ADN des leucocytes peuvent être observées par caryotype à partir d’une prise de sang.

• La nécrose apparaît à très fortes doses, supérieures à 100 Gy, et correspond à une destruction cellulaire désordonnée associée à une forte inflammation.

💡 Astuce mémo

Ionisation de l’eau → radicaux libres → lésions cellulaires

📖 2. Cancérogenèse radio-induite

★ À maîtriser

• Le cancer résulte de l’accumulation d’environ une dizaine de mutations indépendantes, dont les combinaisons possibles contribuent à l’unicité de chaque cancer.

📌 Les oncogènes accélèrent la division cellulaire, tandis que les gènes suppresseurs de tumeurs la freinent.

• Les cancers radio-induits ne présentent pas de signature génomique ou transcriptomique évidente qui les distingue des autres cancers.

Compléments

• Les cancers radio-induits sont majoritairement initiés par la perte d’un gène suppresseur de tumeurs.

• Les sarcomes représentent environ 1 % de l’ensemble des cancers et sont surreprésentés parmi les cancers radio-induits.

📖 3. Doses et radiosensibilité individuelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Dose absorbée : La dose absorbée est l’énergie déposée par unité de masse et s’exprime en gray, avec $1\,\mathrm{Gy}=1\,\mathrm{J/kg}$.
• Dose équivalente : La dose équivalente est la dose absorbée par un tissu, pondérée selon le type et la qualité du rayonnement, et s’exprime en sievert.
• Dose efficace : La dose efficace est la somme des doses équivalentes reçues par les tissus, pondérées selon leur sensibilité, et s’exprime en sievert.

★ À maîtriser

• La limite annuelle d’exposition artificielle est de 1 mSv pour la population et de 20 mSv pour les travailleurs du nucléaire, tandis qu’aucune limite de dose ne s’applique aux actes médicaux des patients.

📌 Environ 5 % de la population présente une variabilité de radiosensibilité liée à des défauts génétiques de réparation de l’ADN, pouvant se manifester par hyper-radiosensibilité ou hypo-radiosensibilité.

Compléments

• La dose efficace évalue le risque d’effets stochastiques et permet de comparer des expositions différentes, mais ne tient compte ni de l’âge ni du débit de dose.

• En France, l’exposition moyenne est d’environ 4 à 5 mSv par an, et elle est plus élevée à Clermont-Ferrand qu’à Paris en raison du radon associé au massif granitique.

• Aucun marqueur ne permet actuellement de prédire à l’avance la radiosensibilité individuelle.

📖 4. Fondements de la radioprotection

📝 Points essentiels

• La radioprotection vise à accompagner l’évolution des pratiques en prenant les précautions nécessaires face aux rayonnements ionisants.

• Le réseau européen ALARA promeut la réduction des doses aussi bas que raisonnablement possible.

📖 5. Domaines d’application de la radioprotection

★ À maîtriser

• La radioprotection concerne les personnes qui utilisent des rayonnements ionisants ou qui y sont exposées, notamment dans les domaines médical, industriel et public.

• Les applications médicales comprennent : l’imagerie, la radiothérapie, le gammaknife, la stérilisation de produits sanguins par rayons gamma

Compléments

• Les applications industrielles comprennent :

  • l’inspection par gammagraphie
  • le contrôle du remplissage des cuves
  • la recherche de plomb dans les habitations

• Les vols aériens exposent le personnel navigant et les cosmonautes aux rayons cosmiques, et les bagages sont contrôlés par rayons X dans les aéroports.

📖 6. Rôle de l’ASNR et transparence

★ À maîtriser

• L’ASNR (Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection), créée en 2025 par la fusion de l’ASN et de l’IRSN, est l’organisme français de contrôle et d’expertise en radioprotection.

📌 L’ASNR conseille et contrôle sans vocation punitive : elle formule des préconisations et des protocoles afin de prévenir et contrôler les incidents.

• Les missions de contrôle de l’ASNR comprennent : l’avis sur les projets de décret et décisions techniques, l’instruction des demandes d’autorisation des installations nucléaires, la vérification des règles, l’information du public et des parties prenantes

• Les missions d’expertise de l’ASNR comprennent : l’appui technique et opérationnel aux pouvoirs publics, la surveillance de la radioprotection des travailleurs et du public, la surveillance radiologique de l’environnement, la recherche internationale, la formation

📌 En France, un avis d’incident doit être déclaré dans les 48 heures ouvrées et est publié sur le site de l’ASNR environ deux mois après.

Compléments

• L’ASNR effectue environ 2 000 inspections par an.

• L’exemple d’incident de scintigraphie cité, où un opérateur a subi une contamination externe par le produit injecté à un patient, a été classé au niveau 2 de l’échelle INES.

• L’exemple d’accident de radiothérapie cité a été classé au niveau 4 de l’échelle ASN-SFRO et concernait une surirradiation après traitement d’un cancer antérieur.

• Au niveau 4 ASN-SFRO, l’événement est grave, met la vie en danger et peut entraîner des complications ou séquelles invalidantes incompatibles avec la vie, mais le patient n’est pas décédé au moment de la déclaration.

📖 7. Évolution des recommandations de la CIPR

★ À maîtriser

• La CIPR publie des recommandations internationales sur la radioprotection, mais celles-ci ne sont pas juridiquement contraignantes pour les pays.

• La publication 26 énonce trois principes (CIPR, 1977) :

  • la justification des pratiques
  • l’optimisation de la protection
  • la limitation des doses

• La publication 60 de la CIPR, parue en 1991, maintient les trois principes de radioprotection en les adaptant à la médecine et met l’accent sur l’optimisation sans limiter indûment le travail du radiothérapeute.

• Depuis la publication 60, les limites indiquées pour la France sont de 20 mSv par an pour les professionnels, avec dépassements exceptionnels, et de 1 mSv par an pour le public.

Compléments

• La première publication de la CIPR date de 1959 et fixe une limite de dose de 50 mSv par an, avec certains dépassements exceptionnels.

• La limite initiale réservée aux professionnels était de 500 mSv par an après la prise de conscience des lésions causées par les rayons X et le radium.

• Après la Seconde Guerre mondiale, les recommandations mentionnaient 3 mSv par semaine pour les professionnels et 0,3 mSv par semaine pour la population.

• La publication 103, parue en 2007, distingue les situations d’exposition planifiées, existantes et d’urgence et prend en compte pour la première fois la protection des organismes vivants non humains. - CIPR

💡 Astuce mémo

Les retours d’expérience révèlent les risques → les limites de dose baissent.

📖 8. Classification des sources radioactives

🔑 Notions clés & Définitions

• Source orpheline : Une source orpheline est une source d’activité supérieure aux seuils d’exemption qui n’est plus sous le contrôle d’une personne autorisée à la détenir, par exemple parce qu’elle a été abandonnée, perdue, égarée, volée ou non déclarée.
• Source radioactive scellée : Une source radioactive scellée possède une structure ou un conditionnement qui empêche, en utilisation normale, la dispersion de matières radioactives dans le milieu ambiant.
• Source radioactive non scellée : Une source radioactive non scellée est présentée et utilisée dans des conditions normales qui ne préviennent pas toute dispersion de substance radioactive et comporte donc un risque de contamination.
• Source en déshérence : Une source en déshérence reste sous le contrôle d’un détenteur qui recherche un repreneur, en l’absence de fournisseur ou de fabricant subsistant ou identifiable.

📝 Points essentiels

• En France, les sources radioactives sont tracées et la réglementation relative au nucléaire d’origine humaine est décrite comme particulièrement stricte.

• Les sources gamma confinées utilisées en gammagraphie ou en radiothérapie sont des exemples de sources scellées, tandis qu’un radioélément injecté à un patient en médecine nucléaire est une source non scellée.

💡 Astuce mémo

Scellée : matière confinée ; non scellée : dispersion possible.

📖 9. Gestion des déchets radioactifs

★ À maîtriser

• Les déchets radioactifs médicaux sont placés dans des fûts étanches afin que leur radioactivité décroisse, puis peuvent être stockés dans le service médical ou à l’ANDRA dans l’Aube, dans un espace semi-enterré recouvert de sable.

• L’ANDRA gère les sources radioactives usagées devenues des déchets lorsque leur activité ne permet plus leur utilisation.

Compléments

• Le nombre de sources scellées usagées était estimé à environ 140 000 à la fin de 2002 et à 2 millions en 2009. - ANDRA

📖 10. Classement des événements radiologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Échelle INES : AIEA - L’échelle INES classe la gravité des événements nucléaires et radiologiques concernant la sûreté et la radioprotection du public et des travailleurs, mais pas les patients, sur huit niveaux allant de 0 à 7.
• Échelle ASN-SFRO : L’échelle ASN-SFRO classe les événements de radioprotection touchant les patients surirradiés dans les services de radio-oncologie, en tenant compte des conséquences avérées et des effets potentiels.

📝 Points essentiels

• L’échelle INES a été développée par l’AIEA pour expliquer au public l’importance des événements au regard de la sûreté ou de la radioprotection.

• L’échelle ASN-SFRO comporte huit niveaux croissants et son niveau 7 peut correspondre à la mort du patient.

💡 Astuce mémo

INES concerne travailleurs et public ; ASN-SFRO concerne les patients.

📖 11. Limites de doses professionnelles

★ À maîtriser

• La dose efficace annuelle maximale pour le corps entier d’un travailleur de catégorie A, ou de catégorie B bénéficiant d’une dérogation, est de 20 mSv.

Compléments

• La limite annuelle de dose équivalente au cristallin pour les travailleurs est passée de 150 mSv à 20 mSv.

• La dose de référence annuelle pour la peau des travailleurs de catégorie A est de 150 mSv, soit trois dixièmes de la limite maximale de 500 mSv par an.

• Les travailleurs hors catégories A et B sont soumis à la limite du public de 1 mSv par an, tandis que les travailleurs de catégorie B reçoivent des doses comprises entre 1 et 6 mSv par an.

📖 12. Dosimétrie en milieu de travail

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosimétrie passive : La dosimétrie passive mesure a posteriori la dose efficace à l’aide d’un film dosimètre porté notamment à la poitrine et, pour les chirurgiens, aux doigts.
• Dosimétrie active : La dosimétrie active, obligatoire pour toute personne entrant dans une zone contrôlée, mesure la dose efficace en temps réel à l’aide d’un dosimètre électrique et déclenche des alarmes de dose ou de débit de dose en cas de surexposition.

★ À maîtriser

📌 La dosimétrie est obligatoire en milieu de travail et sert à surveiller l’exposition des travailleurs afin de repérer une surexposition.

Compléments

• La lecture de la dosimétrie passive est mensuelle pour les travailleurs de catégorie A et trimestrielle pour ceux de catégorie B.

• La dosimétrie est prise en compte dans le suivi médical obligatoire, qui peut inclure le contrôle radiologique des urines et l’anthropogammamétrie.

💡 Astuce mémo

Passive : lecture différée ; active : dose mesurée en temps réel.

📖 13. Scintigraphie et suivi des travailleurs

📝 Points essentiels

• En scintigraphie, le traceur injecté émet des rayons gamma détectables depuis l’extérieur du corps, de sorte que le patient devient une source radioactive non scellée.

• En scintigraphie, le personnel exposé aux rayonnements ionisants est classé en catégorie A.

• La surveillance régulière associe :

  • dosimétrie active
  • dosimétrie passive
  • comptage de la thyroïde
  • contrôles radiobiologiques des urines
  • anthropogammamétrie

📖 14. Anthropogammamétrie et radioprotection

🔑 Notions clés & Définitions

• Anthropogammamétrie : Méthode de mesure de la contamination radioactive interne du corps humain par des détecteurs gamma, sans prélèvement biologique.
• Comptage de la thyroïde : Mesure de radioprotection visant à détecter une éventuelle contamination interne par des radio-isotopes susceptibles de s’accumuler dans cet organe sensible.

📝 Points essentiels

• Les appareils anthropogammamétriques peuvent être installés dans des cabines, déployés en postes mobiles sur un site d’accident potentiel, ou disposés en forme courbe pour maintenir les points à égale distance du récepteur et limiter les variations d’atténuation dans l’air.

• Un service de médecine nucléaire doit disposer d’une personne compétente en radioprotection, même si cette fonction peut parfois tourner entre les professionnels faute de personnel dédié.

💡 Astuce mémo

Une cabine courbe place le corps à égale distance des détecteurs gamma.

📖 15. Erreur de latéralité en radiothérapie

📝 Points essentiels

• À Tours, une patiente a reçu 25 séances de radiothérapie sur le sein gauche alors que le sein droit devait être traité; l’événement a été classé au niveau 2 de l’échelle ASN-SFRO.

• Les facteurs relevés dans l’analyse sont : effectif réduit pendant la période estivale, changement de machine modifiant l’orientation tête-pieds, absence de règles et de vérification systématique du côté, pratiques de transmission hétérogènes, responsabilités sectorisées, confiance excessive dans les étapes précédentes, saisies manuelles multiples, attention privilégiant les données techniques au détriment du côté à traiter

📖 16. Évolution et maîtrise des doses médicales

★ À maîtriser

• Les doses délivrées aux patients avaient augmenté avec l’essor des dispositifs et actes fortement irradiants, notamment le scanner, la TEP, le scanner du corps entier, la coloscopie virtuelle, le coroscanner et la radiologie interventionnelle, mais elles diminuent aujourd’hui grâce aux progrès technologiques.

📌 Le principe de justification impose de peser le bénéfice et le risque de chaque examen d’imagerie médicale.

📌 L’optimisation des doses repose sur des guides de procédures adaptés aux nouvelles techniques et sur la préférence pour des techniques non irradiantes comme l’IRM ou l’échographie lorsque cela est possible.

Compléments

• L’imagerie utilisant des rayonnements permet des investigations non invasives, contribue au diagnostic et au traitement, et oriente la stratégie thérapeutique ainsi que le suivi des traitements.

💡 Astuce mémo

Progrès techniques → doses plus faibles et recours accru aux techniques non irradiantes.

📖 17. Radiologie interventionnelle et formation

★ À maîtriser

• La maîtrise de la progression des doses requiert la formation continue en radioprotection, le retour d’expérience des utilisateurs et l’optimisation des appareils, notamment du scanner et de la radiologie numérique.

• Les enfants et les jeunes adultes nécessitent une attention particulière en radioprotection, car leurs nombreuses cellules en division sont davantage à risque face aux rayonnements.

• La radiologie interventionnelle au bloc opératoire nécessite une coopération entre chirurgiens et radiologues, mais des frictions initiales ont résulté de leurs jugements réciproques d’incompétence et du besoin d’une double compétence.

• Selon le bilan des inspections publié le 23 février 2026 et portant notamment sur les inspections de 2024, des lacunes persistent dans la formation à la radioprotection des travailleurs et des patients, les pratiques d’optimisation restent insuffisamment maîtrisées dans certains services, et la culture de radioprotection demeure plus fragile au bloc opératoire qu’en imagerie interventionnelle spécialisée.

Compléments

• Dans sa thèse « Sociogenèse d’une spécialité médicale : le cas de la radiologie Interventionnelle » réalisée en 2012, Léo Mignot rapporte les jugements réciproques de chirurgiens et de radiologues travaillant ensemble au bloc opératoire.

• Lorsqu’un posemètre reçoit trop peu de rayonnement pour produire une image de qualité, l’appareil augmente automatiquement l’exposition; les mains du chirurgien placées dans le faisceau peuvent ainsi entraîner une hausse de dose.

💡 Astuce mémo

Chirurgien et radiologue se jugent mutuellement incompétents, alors que leur coopération exige une double compétence.

📊 Tableaux de synthèse

Échelles de classement des événements