Fiche de révision : Imagerie médicale et rayonnements

📋 Plan du Cours

1. Modalités et usages de l’imagerie
2. Production et atténuation des rayons X
3. Image radiante et contraste radiologique
4. Récepteurs et radiographie conventionnelle
5. Radioscopie et imagerie numérique
6. Équipements et évolution du scanner
7. Nature et types de rayonnements ionisants
8. Grandeurs et unités dosimétriques
9. Effets biologiques et radioprotection
10. Principes fondamentaux de radioprotection
11. Réduction des doses en pratique
12. Protection des patients et du personnel
13. Radiologie interventionnelle et mammographie
14. Surveillance et mesure des expositions
15. Détecteurs et contrôle de contamination
16. Contamination et déchets radioactifs
17. Optimisation des doses en scanner

📅 Repères chronologiques

1. 1895Roentgen découvre les rayons X et réalise une radiographie de la main de son épouse.
2. 1896Becquerel découvre la radioactivité en observant l’émission de rayonnements par des sels d’uranium.
3. Juillet 1896Les rayons X sont utilisés à Lyon pour traiter un cancer.
4. 1898Pierre et Marie Curie découvrent le radium et le terme « radioactivité » est utilisé pour la première fois.
5. 1928Le deuxième congrès de la société internationale de radiologie à Stockholm voit la création de la commission internationale de protection contre les rayons X et le radium.
6. 1950La commission internationale de protection contre les rayons X et le radium devient la Commission internationale de protection radiologique (CIPR).
7. 1955L’UNSCEAR est créé au sein de l’ONU pour évaluer les niveaux et les effets de l’exposition aux rayonnements ionisants ainsi que leurs conséquences biologiques, sanitaires et environnementales.
8. 1972Hounsfield introduit le traitement informatique de l’image en radiologie et le scanner de première génération réalise des coupes dans un seul plan axial.
9. Années 80Le scanner hélicoïdal tourne en hélice autour du malade.

📖 1. Modalités et usages de l’imagerie

★ À maîtriser

📌 La radiographie conventionnelle, l’amplificateur de luminance et le scanner utilisent des rayons X en imagerie par atténuation, tandis que la scintigraphie utilise les rayons gamma en imagerie par émission.

• La radiothérapie métabolique peut traiter des maladies de la thyroïde par administration orale d’iode 131.

📌 En radiothérapie externe, la source d’irradiation est située à l’extérieur du malade, tandis qu’en radiothérapie interne les sources radioactives sont placées dans l’organisme.

Compléments

• L’échographie et l’écho-Doppler utilisent les ultrasons sans rayonnements ionisants et évaluent la quantité d’ultrasons réfléchie par les organes.

• L’IRM utilise un champ magnétique qui fait vibrer les protons de l’hydrogène et produit des signaux mesurés, sans recourir aux rayonnements ionisants.

• La radiologie interventionnelle utilise les rayonnements pour traiter notamment des anévrismes, poser des stents en cardiologie et traiter des tumeurs digestives.

💡 Astuce mémo

RX transmis en radiologie, gamma émis en scintigraphie

📖 2. Production et atténuation des rayons X

🔑 Notions clés & Définitions

• Coefficient d’atténuation : Le coefficient d’atténuation μ, exprimé en cm⁻¹, dépend du numéro atomique et de la densité du milieu traversé.

★ À maîtriser

• Les rayons X sont produits lorsque des électrons accélérés percutent une cible matérielle, en interagissant avec les noyaux ou avec les électrons de la cible.

📌 L’interaction des électrons avec les noyaux produit un rayonnement de freinage à spectre continu, tandis que leur interaction avec les électrons de la cible produit un rayonnement caractéristique à spectre de raies.

• Le tube à rayons X comprend sous vide une cathode émettrice d’électrons, un système d’accélération et une anode métallique cible.

• 🔄 La production des rayons X suit ces étapes :

  1. Le filament de tungstène chauffé de la cathode émet des électrons.
  2. Une tension entre cathode et anode accélère les électrons.
  3. Les électrons freinés sur la cible en tungstène-rhénium produisent des rayons X au foyer.

• Le diaphragme collimateur réduit l’irradiation et le rayonnement diffusé, améliore la qualité de l’image et contribue à la radioprotection.

📐 Formule - L’atténuation du faisceau de rayons X suit la relation $\phi(x)=\phi_0 e^{-\mu x}$.

Compléments

• Le courant du filament est mesuré en milliampères et la tension accélératrice en kilovolts ; les tensions indiquées vont de 40–90 kV jusqu’à 100–130 kV pour des rayons X plus pénétrants.

• Le faisceau de rayons X sortant du tube est homogène, divergent, conique et se propage en ligne droite.

📖 3. Image radiante et contraste radiologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Image radiante : Le faisceau transmis de rayons X, devenu hétérogène après atténuation inégale dans les tissus, et demeure invisible à l’œil avant détection.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le contraste entre deux intensités I₁ et I₂ de l’image radiante est $C=\frac{I_1-I_2}{I_1+I_2}$.

📌 Une structure dense et riche en éléments à numéro atomique élevé, comme l’os, atténue fortement les rayons X et apparaît blanche ou radiopaque, tandis qu’une structure aérique les atténue peu et apparaît sombre ou hyperclaire.

Compléments

• Le rayonnement diffusé diminue le contraste radiologique, et son importance augmente avec l’épaisseur traversée.

• Les quatre tonalités fondamentales correspondent à :

  • l’os
  • au muscle
  • à la graisse
  • à l’air

• Les produits de contraste à numéro atomique élevé, notamment le baryum (Z = 56) et l’iode (Z = 53), augmentent le contraste des tissus mous peu contrastés.

💡 Astuce mémo

L’os laisse une ombre blanche, l’air une zone noire

📖 4. Récepteurs et radiographie conventionnelle

★ À maîtriser

• Les détecteurs statiques écran-film fournissent une image sur film, les détecteurs dynamiques permettent une étude cinétique et les détecteurs numériques remplacent le film par un détecteur sensible aux rayons X.

• 🔄 La formation de l’image sur film suit ces étapes :

  1. Les rayons X font scintiller l’écran de la cassette.
  2. L’écran impressionne le film et crée une image latente.
  3. Le film est développé à l’abri de la lumière par des procédés chimiques.

Compléments

• Le film radiographique contient du bromure d’argent ; après révélation, l’argent métallique forme l’image et la fixation élimine les cristaux non exposés.

• Les produits de contraste radiotransparents, comme l’air ou un gaz, apparaissent noirs sur l’image radiographique.

• Le sulfate de baryum est utilisé pour l’imagerie du tube digestif, notamment le TOGD, le transit du grêle et le lavement baryté du côlon.

• Les produits iodés explorent notamment :

  • les vaisseaux
  • le cerveau
  • la rétine
  • le cœur
  • les reins
  • les voies urinaires

💡 Astuce mémo

Écran scintillateur → image latente → développement du film

📖 5. Radioscopie et imagerie numérique

★ À maîtriser

• 🔄 L’amplification de luminance suit ces étapes :

  1. Un premier écran convertit les rayons X en photons lumineux.
  2. Une photocathode transforme les photons en électrons.
  3. Le tube à vide accélère et focalise les électrons.
  4. Un second écran les convertit en image lumineuse transmise à un écran de télévision.

• L’amplificateur de luminance permet de visualiser des images en temps réel, d’étudier la cinétique des organes et de suivre des actes chirurgicaux.

• La radiographie numérique remplace le film par un détecteur sensible aux photons, dont les données analogiques sont converties en données numériques par ordinateur.

Compléments

• La radioscopie traditionnelle produisait une image continue en temps réel, grossière et peu lumineuse, avec une irradiation excessive du patient et de l’opérateur.

• La radiologie computérisée CR utilise des écrans radioluminescents à mémoire, la radiographie numérique indirecte DR utilise notamment une lecture par caméra CCD, et la DR directe utilise des capteurs plans convertissant directement les charges électriques en données numériques.

• L’imagerie numérique facilite l’archivage et la transmission des images, réduit les gestes invasifs et peut réduire l’exposition aux rayonnements ionisants.

📖 6. Équipements et évolution du scanner

★ À maîtriser

• La radiographie conventionnelle fournit une image planaire en 2D, tandis que la tomodensitométrie produit des images tomographiques en 3D à partir de projections acquises sous différentes incidences angulaires.

• 🔄 La production d’une image de TDM suit ces étapes :

  1. Le tube à rayons X tourne autour du patient.
  2. Les détecteurs en couronne mesurent l’intensité transmise.
  3. Un ordinateur traite les données et produit des images de coupe.

• L’unité Hounsfield exprime l’information d’atténuation calculée par ordinateur pour chaque point du plan de coupe ; l’échelle indique l’os à +1000 UH, l’eau à 0 UH et l’air à −1000 UH.

📌 En TDM axiale transverse, la table avance par étapes et le faisceau tourne à chaque arrêt, tandis qu’en scanner hélicoïdal le tube tourne sans arrêt pendant l’avancée continue de la table.

Compléments

• Le scanner hélicoïdal permet une acquisition rapide et des images 3D, mais peut manquer de précision dans certaines coupes.

• Les scanners multibarrettes peuvent comporter 4, 16, 64 ou 128 barrettes, et acquérir respectivement 4, 16, 64 ou 128 images par rotation du tube selon le nombre de barrettes.

• Le scanner multibarrettes permet : une exploration rapide, des images dans les plans axial, coronal et sagittal, des reconstructions 3D, des applications telles que l’angio-CT, le coroscan et le colonoscan

💡 Astuce mémo

Axial pas à pas → hélicoïdal continu → multibarrettes volumique

📖 7. Nature et types de rayonnements ionisants

🔑 Notions clés & Définitions

• Rayonnement : Une propagation d’énergie sous forme d’ondes ou de particules à partir d’une source.
• Rayonnements ionisants : De l’énergie libérée par les atomes et propagée sous forme d’ondes électromagnétiques, comme les rayons X ou gamma, ou de particules, comme les neutrons et les particules bêta ou alpha.
• Radioprotection : L’ensemble des règles, procédures et moyens de prévention et de surveillance visant à empêcher ou réduire les effets nocifs des rayonnements ionisants sur les personnes et l’environnement.
• Radiobiologie : Étude des effets biologiques des rayonnements ionisants sur les êtres vivants et des moyens de se préserver de leurs effets délétères.
• Dosimètre : Un instrument permettant de mesurer ou d’évaluer une dose absorbée ou une dose équivalente.
• Dosimétrie : La détermination, par évaluation ou mesure, de la dose de rayonnements absorbée par une substance ou une personne.

★ À maîtriser

📌 Les rayonnements directement ionisants sont des particules chargées capables de produire des ions par interaction avec la matière, tandis que les rayonnements indirectement ionisants sont des photons qui transfèrent leur énergie à des particules chargées responsables de l’ionisation.

• Les rayons alpha sont des noyaux d’hélium constitués de deux protons et deux neutrons, fortement ionisants et peu pénétrants ; une feuille de papier peut arrêter leur propagation.

Compléments

📐 Formule - L’énergie d’une particule au repos est donnée par $E=mc^2$, où m est sa masse et c la vitesse de la lumière, indiquée comme $3\times10^8\ \mathrm{m/s}$.

📐 Formule - L’énergie d’un photon est donnée par $E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}$, où h est la constante de Planck, ν la fréquence et λ la longueur d’onde.

• Les rayonnements bêta émis par un atome radioactif sont des faisceaux d’électrons.

• Les rayons gamma sont des rayonnements électromagnétiques ionisants issus de la désintégration d’un noyau atomique et capables de pénétrer la matière.

• Les rayons X sont des photons électromagnétiques de longueur d’onde comprise entre 0,001 et 10 nanomètres, produits par le freinage d’électrons ou par des transitions électroniques vers des couches électroniques internes.

📌 La radiologie conventionnelle utilise des rayons X de quelques dizaines de keV, tandis que la radiothérapie utilise des rayons X de dizaines de MeV.

💡 Astuce mémo

Alpha : peu pénétrant ; gamma et X : pénétrants

📖 8. Grandeurs et unités dosimétriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Activité radioactive : La grandeur qui mesure le nombre de transformations radioactives se produisant dans une source par unité de temps et s’exprime en becquerels (Bq).
• Dose absorbée : La grandeur qui mesure l’énergie déposée par un rayonnement ionisant par unité de masse et s’exprime en gray (Gy), avec 1 Gy = 1 joule par kilogramme.
• Dose équivalente : La grandeur qui estime les effets des rayonnements sur l’être humain en tenant compte de la dose absorbée et de la nature du rayonnement ; elle s’exprime en sieverts (Sv).
• Dose efficace : La somme des doses équivalentes des différents tissus et organes, pondérées par les facteurs tissulaires, pour une exposition interne et externe ; elle s’exprime en sieverts (Sv).
• Débit de dose : La dose absorbée par unité de temps et peut s’exprimer en Gy/h ou en mGy/h.

★ À maîtriser

📐 Formule - La dose absorbée est définie par $D=\frac{dE}{dm}$.

📐 Formule - La dose équivalente est calculée par $H=D\times W_R$, où D est la dose absorbée et W_R le facteur de pondération du rayonnement.

Compléments

• Un becquerel correspond à une transformation radioactive par seconde, et un millikurie équivaut à 37 MBq.

• Le rad est une ancienne unité de dose absorbée et 1 Gy équivaut à 100 rad.

• Les facteurs de pondération W_R indiqués sont 1 pour les photons, 1 pour les électrons, 5 à 20 pour les neutrons et 20 pour les particules alpha.

📐 Formule - La dose efficace est définie par $E=\sum_T w_T\sum_R w_R D_{T,R}$, où D_{T,R} est la dose absorbée moyenne dans le tissu T due au rayonnement R, w_R le facteur de pondération radiologique et w_T le facteur de pondération tissulaire.

📖 9. Effets biologiques et radioprotection

★ À maîtriser

📌 Les effets déterministes apparaissent au-delà d’un seuil après une dose élevée, sont précoces et leur gravité augmente avec la dose, tandis que les effets stochastiques peuvent apparaître après des doses faibles ou moyennes, sans seuil, avec un délai parfois de plusieurs années.

• Le détenteur des sources porte la responsabilité légale de la radioprotection et peut déléguer des activités, mais pas ses responsabilités.

📌 Le personnel intervenant en zone surveillée porte un dosimètre passif, tandis que le personnel intervenant en zone contrôlée porte un dosimètre actif.

• Les six principes fondamentaux cités sont :
  • la justification
  • l’optimisation selon le principe ALARA
  • la limitation individuelle des expositions
  • la responsabilité
  • la participation
  • la substitution

Compléments

• Les effets déterministes atteignent tous les individus exposés au-delà du seuil, tandis que parmi les personnes exposées aux effets stochastiques, certaines sont atteintes et d’autres non ; chez les individus atteints, l’effet est décrit comme identique quelle que soit la dose.

• Les seuils indiqués pour certains effets déterministes sont de 2 Gy pour une radiodermite de la peau, 6 Gy pour une stérilité définitive des gonades mâles, 11 Gy pour une stérilité définitive des gonades femelles et 4 Gy pour une cataracte du cristallin.

• Une exposition en une seule fraction de 2 Gy peut entraîner un érythème transitoire, 3 Gy une épilation temporaire, 5 Gy une épidermite sèche, 12 Gy une épidermite exsudative et 15 Gy une desquamation, une nécrose ou une ulcération.

• L’UNSCEAR évalue les études scientifiques publiées sur la protection contre les rayonnements ionisants et ses rapports servent de base aux travaux de la CIPR.

• La radioprotection hospitalière mobilise notamment : l’administration, le détenteur des sources, le personnel réalisant les actes, le médecin du travail, l’ingénieur sécurité, le conseiller en radioprotection, la personne compétente en radioprotection (PCR)

• La PCR contribue à la radioprotection des travailleurs, du public et de l’environnement, au zonage, aux règles propres aux zones et à la formation et à la sécurité des travailleurs exposés.

• Les services entiers de radiologie conventionnelle et de médecine nucléaire sont indiqués comme zones surveillées, tandis que les salles de radiologie conventionnelle hors pupitre, les salles interventionnelles, les salles utilisant des amplificateurs au bloc opératoire, les laboratoires chauds, les salles d’injection et les chambres I 131 sont indiqués comme zones contrôlées.

• Le principe de limitation individuelle des expositions s’applique aux travailleurs, mais n’est pas considéré comme applicable aux patients.

💡 Astuce mémo

Déterministes : seuil et gravité croissante ; stochastiques : pas de seuil

📖 10. Principes fondamentaux de radioprotection

★ À maîtriser

• Le principe de justification impose, avant toute exposition diagnostique, thérapeutique, professionnelle ou de dépistage, de vérifier que l’avantage médical direct est suffisant au regard du risque et qu’aucune technique d’efficacité comparable, moins risquée ou sans risque, n’est disponible (art. R.43-51).

• Le principe d’optimisation impose de maintenir les doses aussi faibles que raisonnablement possible lors du choix de l’équipement, de la réalisation de l’acte, de l’évaluation des doses ou de l’activité radioactive administrée (art. R.43-54).

• Lorsqu’une exposition médicale ne procure pas de bénéfice médical direct, notamment en recherche ou en médecine légale, le médecin doit renforcer la justification et l’optimisation et déterminer notamment une dose maximale (art. R.43-60).

• La responsabilité des activités utilisant les rayonnements incombe d’abord à ceux qui les entreprennent ou les exercent ; elle comprend notamment celle des employeurs pour les travailleurs et les installations, des médecins demandeurs et réalisateurs pour les patients, et des pollueurs pour les atteintes à l’environnement.

📌 Le principe de substitution consiste à remplacer, lorsque cela est possible, une technique irradiante par une technique non irradiante ou moins irradiante, comme remplacer un arthroscanner de l’épaule par une IRM.

Compléments

• ALARA signifie « As Low As Reasonably Achievable », soit « aussi bas que raisonnablement possible », et vise à maintenir les expositions individuelles et collectives aussi faibles que raisonnablement possible.

📌 La responsabilité du médecin demandeur ne dégage pas celle du médecin réalisateur, et le manipulateur ne peut réaliser un examen sous sa seule responsabilité : il agit sous la responsabilité et la surveillance du radiologue.

• L’accessibilité, le coût élevé de certaines techniques et des situations comme les pacemakers, les prothèses métalliques ou la claustrophobie peuvent limiter la substitution.

📌 Le principe de participation implique d’informer le public sur les risques des rayonnements et de le faire participer à la gestion des risques ; patients et professionnels ont droit à cette information.

📖 11. Réduction des doses en pratique

★ À maîtriser

• L’exposition est inversement proportionnelle au carré de la distance ; en radiographie, la distance minimale foyer-film indiquée est de 1 m.

• Les moyens généraux de réduction de dose sont :

  • l’augmentation de la distance
  • la limitation du temps d’exposition
  • l’interposition d’écrans de protection

📌 Pour réduire les doses en imagerie, il faut limiter le champ à la surface utile, adapter les paramètres kV et mAs à l’état et à l’épaisseur du patient, réduire si possible son épaisseur, limiter le nombre de clichés et éviter les examens répétés ou déjà réalisés ailleurs.

Compléments

• La protection collective contre les rayonnements comprend notamment les paravents et murs plombés, tandis que la protection individuelle comprend les tabliers, gants et cache-gonades plombés.

📌 La lecture des renseignements cliniques aide à éviter les examens inutiles et à choisir la technique ; en radioscopie, le temps d’exposition doit être réduit au minimum indispensable.

📌 En médecine nucléaire, il faut limiter le temps passé près du patient et des sources, s’en éloigner autant que possible et préparer à l’avance le matériel nécessaire.

💡 Astuce mémo

Distance accrue → exposition réduite selon l’inverse du carré.

📖 12. Protection des patients et du personnel

★ À maîtriser

📌 En radiologie conventionnelle, l’acte doit être expliqué, l’examen justifié par un médecin et, chez une femme en âge de procréer, une grossesse doit être recherchée ; il est conseillé de réaliser l’examen dans les dix premiers jours du cycle menstruel.

📌 Le personnel doit travailler portes fermées, se placer derrière un paravent plombé pendant l’exposition ou porter un tablier plombé si cela est impossible, ne jamais tenir une cassette ni placer les mains dans le faisceau primaire, et ne tenir un malade qu’exceptionnellement avec tablier et gants plombés.

Compléments

📌 Les accompagnants ne doivent pas rester dans la salle d’examen ; si leur présence est nécessaire, ils doivent porter un tablier plombé.

• Le dosimètre individuel et nominatif se porte à hauteur de la poitrine ; avec un appareil mobile, le personnel doit limiter le champ, porter un tablier plombé et se tenir à au moins 2 m du malade, à l’opposé du faisceau.

📌 En médecine nucléaire, les sources doivent être manipulées avec une pince à long bras et interposées derrière des écrans adaptés ; les seringues après injection sont jetées dans une poubelle plombée.

📌 En médecine nucléaire, il faut réduire l’activité administrée à la dose nécessaire, limiter les accompagnants et le nombre de patients en salle d’attente, et faire boire et uriner le patient.

📖 13. Radiologie interventionnelle et mammographie

★ À maîtriser

• La radiologie interventionnelle permet d’opérer sans ouvrir le malade, mais elle consomme beaucoup de rayons X et peut provoquer des effets déterministes chez les patients, comme l’alopécie ou la radionécrose, et chez le personnel, comme la radiodermite.

• En exposition monofractionnée, 2 Gy entraînent un érythème transitoire, 3 Gy une épilation temporaire, 5 Gy une épidermite sèche, 12 Gy une épidermite exsudative et 15 Gy une desquamation, une nécrose ou une ulcération.

Compléments

• En mammographie, le foyer doit mesurer au plus 0,4 mm et le générateur fonctionner à bas kilovoltage, entre 25 et 32 kV.

• L’équipement mammographique comprend : un système de compression si possible motorisé, un exposeur automatique, un système antidiffuseur

📌 L’installation de mammographie doit faire l’objet de contrôles qualité vérifiant la constance de l’équipement et le débit de dose à l’entrée, avec une fréquence adaptée à l’activité, à l’état du matériel et au risque de dérive.

📖 14. Surveillance et mesure des expositions

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosimétrie : Mesure la quantité de rayonnements en un lieu ou sur une personne afin d’estimer l’équivalent de dose et la dose efficace.

★ À maîtriser

• La catégorie A concerne les travailleurs susceptibles de recevoir une dose efficace supérieure à 6 mSv par an ; la catégorie B concerne ceux recevant une dose annuelle supérieure à 1 mSv et inférieure à 6 mSv.

• Aucune manipulation de produits radioactifs ou de rayonnements ionisants ne peut être effectuée sans information et formation préalables du personnel.

• Le dosimètre passif intègre les doses reçues sur sa période d’utilisation, tandis que le dosimètre actif réalise des mesures continues donnant une lecture immédiate, notamment lors d’opérations en zone contrôlée.

Compléments

• Le dosimètre passif se porte à hauteur de la poitrine, emplacement choisi pour représenter la valeur moyenne de l’exposition totale du corps.

• Un dosimètre thermoluminescent absorbe l’énergie du rayonnement, subit un changement d’état latent, puis émet de la lumière lorsqu’il est chauffé ; la lumière mesurée est proportionnelle à l’irradiation.

📌 Un dosimètre passif intègre aussi les doses reçues lorsqu’il n’est pas porté par la personne attribuée ; après usage, il doit donc être rangé à l’abri des rayonnements ionisants.

• L’examen radiotoxicologique recherche une contamination interne par des radioéléments non scellés, principalement dans les urines et parfois dans les selles ; pour les personnels de catégorie A, il est réalisé par l’IRSN sur les urines de 24 heures tous les semestres.

💡 Astuce mémo

Le passif cumule les doses ; l’actif les mesure en continu.

📖 15. Détecteurs et contrôle de contamination

★ À maîtriser

📌 Une contamination surfacique est admise lorsque le nombre de coups détectés dépasse deux fois le bruit de fond de l’appareil ; l’absence de réponse peut indiquer soit l’absence d’activité, soit une activité inférieure au seuil de détection.

• Les dimensions internationales indiquées pour une salle de radiographie sont de 6 m de longueur, 4 m de largeur, 3 m de hauteur, 24 m² de surface et 72 m³ de volume, avec une distance minimale opérateur-tube de 2,5 m.

• L’évaluation des risques recueille : les données de consommation radiologique par procédure, les conditions géométriques d’exposition du personnel, les informations sur l’encombrement de la zone contrôlée, les informations sur l’ergonomie générale du poste

Compléments

• Les détecteurs utilisés pour contrôler la contamination doivent présenter fidélité, justesse et sensibilité propre, et transforment les impulsions en signal sonore ou optique.

📌 Les deux types de détecteurs cités sont le compteur Geiger-Müller et la chambre d’ionisation ; ils peuvent contrôler des surfaces, mesurer un débit de dose ou mesurer une contamination volumique.

• Le radiamètre contrôle une contamination de surface et mesure le débit de dose ; sa gamme indiquée va de 0,5 à 200 μSv/h.

• Selon la norme NFC 15-161, 1 mm de plomb équivaut à :

  • 6 mm de fer
  • 70 mm de béton ordinaire
  • 20 mm de béton baryté
  • 30 mm de plâtre baryté
  • 100 mm de briques pleines
  • 200 mm de parpaings creux
  • 300 mm de briques creuses

• Les surfaces utiles minimales indiquées au Burkina Faso sont :

  • 25 m² pour une salle de radiographie os-poumon
  • 35 m² pour une salle de radiologie télécommandée
  • 10 m² pour une chambre noire
  • 15 m² pour une chambre claire
  • 12 m² pour une salle de mammographie
  • 14 m² pour une salle d’échographie

📖 16. Contamination et déchets radioactifs

★ À maîtriser

📌 La contamination externe correspond au dépôt de radioactivité sur la peau ou les vêtements, tandis que la contamination interne correspond à la pénétration d’une substance radioactive dans l’organisme, généralement par la bouche, mais aussi par inhalation ou par une plaie cutanée.

• Pour les déchets solides, l’évacuation locale immédiate est indiquée si l’activité journalière est inférieure à 3,7 × 10³ Bq pour le groupe I, 3,7 × 10⁴ Bq pour le groupe IIa, 3,7 × 10⁵ Bq pour le groupe IIb et 3,7 × 10⁶ Bq pour le groupe III.

Compléments

• La contamination externe peut survenir lors de la préparation ou de la manipulation imprudente de seringues radioactives, ou par souillure avec le sang ou les urines de patients injectés.

• La prévention de la contamination externe comprend le port de gants jetables, des vêtements de travail faciles à changer, le lavage de toute peau découverte avant de manger ou fumer et un contrôle au détecteur en cas de doute ou à la fin du travail en médecine nucléaire.

• Les déchets solides non putrescibles peuvent être incinérés si leur activité est inférieure aux limites d’évacuation locale multipliées par 10 ; leur stockage différé concerne les radioéléments de période inférieure à 100 jours, tandis que les radioéléments de période supérieure à 100 jours relèvent d’un service spécialisé lorsque l’activité est trop élevée pour une évacuation locale.

• Le rejet direct des déchets liquides est possible si l’activité journalière ne dépasse pas les limites d’évacuation locale immédiate ; au-delà, le rejet contrôlé utilise généralement des cuves de décantation.

• Le rejet de déchets gazeux dans l’atmosphère est autorisé si leur concentration est inférieure au dixième de la concentration maximale admissible ; pour le ¹³³Xe, cette limite indiquée est de 1,1 × 10⁵ Bq/m³ d’air.

📖 17. Optimisation des doses en scanner

★ À maîtriser

📌 Le CTDI caractérise la dose délivrée pour une coupe selon les paramètres d’acquisition, tandis que le CTDIvol correspond au CTDI divisé par le pitch et ne représente pas la dose totale reçue par le patient.

• Le produit dose-longueur (PDL) exprime la dose totale de l’examen ; il doit être indiqué par région explorée, et les acquisitions répétées d’une même région sont prises en compte dans son PDL cumulé.

• La dose efficace estimée à partir du PDL s’obtient en divisant le PDL en mGy·cm par 500 pour la tête, par 65 pour l’abdomen et le pelvis, par 60 pour le thorax chez l’homme et par 50 pour le thorax chez la femme.

• Une réduction de 20 % de la tension, toutes choses égales par ailleurs, diminue la dose de près de 50 % ; cette baisse est notamment recommandée chez les enfants, les adolescents et les adultes minces de moins de 50 kg.

📌 La limitation du nombre d’acquisitions en scanner exige de justifier chaque séquence et d’arrêter l’exploration dès que l’information diagnostique est obtenue, car des passages inutiles sur une même région augmentent la dose cumulée.

Compléments

• Les logiciels de réduction de dose réduisent la dose d’environ 20 à 30 %, mais leur modulation automatisée de la charge mAs peut rendre nécessaire une réduction préalable de la tension chez les enfants, les adolescents et les patients minces.

• En scanner, une charge divisée par deux réduit le rapport signal sur bruit d’environ 30 %, tandis qu’une diminution de charge réduit linéairement la dose délivrée.

📊 Tableaux de synthèse

Effets déterministes et stochastiques

Détecteurs radiologiques