Radioprotection - 6H - PDF

Radioprotection - 6H - Tombe à l’examen QCM sans point négatif Physique nucléaire interactions : radiation-matière Détecteur Dosimétrie. CHAPITRE I: RADIOPROTECTION (19/09/24) 1. La radioprotection Ensemble des moyens utilisés pour se protéger contre les...

Radioprotection - 6H - Tombe à l’examen QCM sans point négatif Physique nucléaire interactions : radiation-matière Détecteur Dosimétrie. CHAPITRE I: RADIOPROTECTION (19/09/24) 1. La radioprotection Ensemble des moyens utilisés pour se protéger contre les radiations ionisantes. Dangereux, Il faut se protéger. 2. Rayonnement 2.1 Les OEM d’origine naturelle: Rayonnement naturel. 2.2 Les OEM d’origine humaine: Radiations industrielles (WIFI,BLUETOOTH…). 2.3 Les ondes électromagnétique Les radiation ionisantes des moins énergiques au plus énergiques: Les ondes radios, les micro-ondes les infra-rouges : la chaleur est une onde d’énergie. Visible Ultraviolet RX photon qui oscille très vite (ionisante) Gamma (ionisante) Cosmique Ce sont des photons : onde riche en énergie. Onde = variation sinusoïdale des vecteurs E et B dans le temps et dans l’espace avec une vitesse de déplacement C(c = 2,98 X 10^8 m/s = λ/T) émettant un rayon (direction de propagation) avoisinant celle de la lumière (300 000 km). L’ Aspect ondulatoire (Dia 18.): Diffraction d’une onde lorsqu’elle rencontre un obstacle de dimension comparable à la longueur d’onde. physique des ondes : variations sinusoïdales des vecteurs E et B dans le temps et dans l'espace. On peut lui adjoindre une longueur d’onde λ distance entre deux crêtes dans le même état vibratoire (distance parcourue par l’onde pendant un cycle), une période T (temps mis par l’onde pour parcourir la distance λ à la vitesse V) et une fréquence V d'oscillation de l’onde ( v = 1/T Hz) , plus elle oscille rapidement plus elle a d'énergie. 2.4 L'ÉNERGIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE 2.4.1 - l’onde selon Maxwell D'après l’équation de Maxwell On transforme l’onde lumineuse en un signal électrique, c’est grâce à ses ondes qu’il y a de l'énergie. 2.4.2 - Aspect de corpuscule (selon einstein): les échanges d’énergie NRJ = constante x matière. proportionnelle à une constante E: h.v Plus l'oscillation est rapide, plus l’NRJ est grande. 2.4.3 Spectre OEM L’infrarouge: sa chaleur à la longueur d’onde approprié à nos cellules et interagissent ensemble. Les U.V interagissent avec les protéines qu’il y a dans la peau. Les Rayons X : petite longueur d’onde, grande fréquence (grande énergie) qui traverse les patients. Ils ont la longueur d’un atome et réagissent avec les atomes du patient. Les rayons Gamma: ils servent à la recherche de la composition du noyau des atomes Plus on veut aller voir dans le petit, plus il faut de l’énergie. 2.4.4 Spectre électromagnétique: Quand on augmente en énergie, on ne connaît pas les effets. - Moyens energie - observation de chaleur, - Grandes énergie - rupture des cellules, des effets au niveau de l’ADN, cancer. L’Aspect corpusculaire (Dia. 18) Une énergie de 12,4 électrons volts est suffisante pour arraché un électron à un atome d’Hydrogène, à partir de cette NRJ on à la frontière entre radiation non ionisante et ionisante. - Avant 12,4 électron volt : ce ne sont pas des ondes non ionisantes dangereuses. - Après 12,4 électron volt: Ce sont des ondes ionisantes (radiation ionisante) dangereuses. Résumé: L’onde électromagnétique: photon qui peut avoir différente énergie et à partir de 12,4 électron volt on sait que cette radiation est ionisante (arrache un électron à un atome), au dessus elles sont dangereuses. Aspect ondulatoire (de broly 1924): Diffraction d’une onde lorsqu’elle rencontre un obstacle de dimension comparable à la longueur d’onde. Aspect corpusculaire (Einstein): échanges d’énergie, NRJ = constante x fréq plus l’oscillation est rapide, plus l’NRJ est grande  3. Radiations ionisantes Def: un rayon x qui a suffisamment d’énergie pour donner un NRJ aux électrons d’un atome, l'électron s’échappe de l'atome qui perd un électron et devient ionisé. l’atome n’est plus stable et perturbe la cellule ( donner de l’énergie et peu casser la cellule.) Atome avec un noyau et des électrons autour, une radiation ionisante va donner de l’énergie au électron, si la radiation à suffisamment d’énergie, il arrache un électron à l'atome (il donne son énergie à l’atome). Atténuation (Dia 29) Radiation indirectement ionisante en interaction avec la matière. Il existe différentes interaction photon-matière: Effet photoélectrique : un photon incident va donner toute son nrj à un électron de l'atome, l’électron devient ionisé et sort de l’atome. Effet compton : un photon incident donne de l'énergie à l'électron d’atome, il devient ionisant pour s’échapper de l’atome mais par conservation de nrj, ce qui doit être égale au photon diffusé (nrj moindre que le photon incident) qui à changé de direction. La production de paires 3.1 effet photoélectrique : Un rayon x interagit avec les électrons de l’atome. Si je mets de la matière derrière mon rx je suis protégé, on mettra alors du plomb pour arrêter les RX. 3.2 effet compton: Le photon qui interagit avec les électrons donne des électrons à l’atome et le photon diffusé va interagir avec d'autres atomes en rediffusant, il aura alors une énergie plus faible qu’au début. important: L’NRJ se conserve celle du début doit être la même que celle de la fin : l’NRJ du photon (100) incident doit donner des électrons éjectés (99) ce qui donne un photon diffusé (1) le rayon diffusé sera alors moins dangereux que les photons incidents. Important: la quantité de mouvement doit rester la même: si l'électron monte le photon diffusé descend créant un mouvement horizontal. Les photons diffusés peuvent être renvoyés dans l’espace quand il y a bcp de matière (bruyants les images), il faut donc réduire au maximum ses rayonnements diffusés. plus il y a d'atomes, plus il y a de rayonnements diffusés.  4. Danger 4.1 - Effets des rayons ionisant: Risque d’effet déterministe et le risque d’effet stochastique: Effet déterministe ( Dia. 28): effet à court terme, un rayon x touche une cellule, lui donne de l’énergie puis la détruit c’est un effet direct, la cellule meurt. Plus on augmente la dose, plus la cellule meurt et peut entraîner des dommages au niveau des organes ( exemple: la thyroïde y est très sensible x 12 plus par rapport au mains ),s’il y a trop de dose cela peut conduire à la mort de l’organisme (50% de dose létale). Toutefois il existe des phénomènes de réparation au niveau du corps. Propriété des effet déterministe: Il y a un seuil clinique (sans effet voire rougeur ) de 250 mSv à 50% de dose et plus la dose augmente on voit les effets au-dessus de 100% (chute de cheveux, voire vomissement). Il y a des effets réversibles, précoces (au moment de l’irradiation)obligatoires. Effet stochastique (Dia.29): effet aléatoire des années plus tard, apparition d’un cancer ou d’une malformation héréditaire induit par le risque d’induction qui est de = 5,6%/ Sv, cet effet est indiscernable d’une affection spontanée naturelle. La fréquence d’apparition augmente avec la dose ( plus on en reçoit plus on a de chance d’avoir un cancer). La gravité est sans lien avec la dose. Il n’ y a pas de seuil, la moindre dose pourrait nous donner un cancer, une cellule touchée pourrait être affaiblie, mal se réparer et créer un cancer. De manière aléatoire Tardifs. l’échelle de dose: elle a pour unité le millisievert (mSv/h) elle est mesurée par un dosimètre passif ou opérationnel. On émet 5 000 rayonnement gamma par seconde, tous les trois jours nos cellules se réparent. IMPORTANT: Le niveau maximal de dose à ne pas dépasser pour un professionnel est en dessous de 20 mSv/ 12 mois glissant ( en moyenne un TIM ne dépasse pas 1 mSv/an) ou 1 mSv durant les mois de la grossesse d’une TIM. (1 dosimètre par mois) le niveau maximum du public à ne pas dépasser est de 1 mSv/an. Il n’y a pas de niveau de dose maximal pour un patient.  4.2 - risque des rx (20/09/24) les RX apparaissent uniquement: - lors de tension (uniquement quand on les active) *icone allumer = zone contrôlée de manière instantanée quand on appuie sur le bouton = envoie d’une dose. Le port de dosimètre personnel est essentiel car on reçoit des doses. - Les paramètres de radiations sont correct - l’opérateur actionne le “bouton rx” Un appareil à RX monte jusqu'à 150 kilovolt (Kv), 20 000 000 kv en radiothérapie (2-3 m de béton). Les murs d’une salle de radiologie sont plombés de 2-3 millimètres pour nous protéger (plus lourd = plus d’atome pour contrer les rayons x). La porte de la salle doit être fermée pour ne pas irradié les éléments extérieurs à la salle et respecter le patient. Le patient est irradié en diffusion locale afin de regarder la composition des atomes. 4.3 - risque en Médecine nucléaire Examen du métabolisme du patient (des atomes de l'organisme) avec injection de produits radioactifs qui va se fixer sur les cellules des organes du patient, le patient devient alors radioactif, le nombre de dose n’a pas d’influence sur la santé du patient, cet examen se fait en deux temps on lui injecte le produit, il peut sortir du service et revenir plus tard le refaire. Les murs de la salle d’examen sont de 2-3 m de plomb. L’ordre de grandeur est de 10 mCi = 370 000 000 mSv/seconde dans une seringue. Qd l’examen est fini il faut: - boire beaucoup d’eau afin que le produit soit éliminé dans les urines. - rester éloigné des petits enfants et des femmes enceinte (NE PAS FAIRE L’EXAMEN). Le patient est irradié de manière globale en diffusion directe. Il y a un risque de contamination interne (à l'intérieur de l’organisme par alimentation suite à un transfert peau-objet) et externe (sur la peau du TIM à laver, port de gant OBLIGATOIRE). Pour ne pas être contaminé par sa radioactivité il faut se tenir éloigné de 2 m. 4.4-Les isotopes principalement injectés (Dia 38-39): ! technétium 99m : demie-vie 6,02h - énergie de 140 keV Molybdène Galium Indium Thallium Iode krypton La demi-vie (T1/2): temps que la radioactivité va mettre pour disparaître dans un flacon ou un patient, il ne dépend pas de la quantité de produit ni du poids du patient. Plus le temps passe, plus le temps de demi-vie diminue et donc la radioactivité du produit diminue mais il reste radiocatif (on attend deux fois moins à chaque demie-vie, fonction décroissante). Elle ne devient plus dangereuse à partir de 10 demie-vie (1 atome sur mille qui sera radioactif). 5. Principe (25/09/24) 5.1-Origine de la radioprotection: Au niveau mondial: les Nations unies (UNSCEAR) recueillent et analysent des infos sur la radioprotection dans tous les pays. Elles sont ensuite transmises à la CIPR (commission international de radioprotection) qui édite les bonnes pratiques de cette radioprotection (notamment la distance de 2 - 3 m d’un patient radioactif pour recevoir le moins de doses possible). Elle délivre ensuite ses recommandations à l'AIEA (qui elle crée le règlement des transports des matières radioactives) et l'EuraTom qui présente des directives ou lois qui seront soumises à un vote aux pays de l’union européenne sur la radioprotection, ces États membres ont jusqu'à cinq années pour s’y soumettre. Ainsi, l'AIEA et l’EURATOM transmettent leur règlements et directives à la réglementations de la Belgique en faveur de la radioprotection 5.2- Réglementation:Radioprotection En 1996: l’EURATOM présente la radioprotection du travailleur En 1997: l’EURATOM présente la radioprotection du patient votée qui sera votée cinq ans plus tard par l'arrêté royal qui englobe ces deux directives: l'arrêté du 20/07/2001 nouvel arrêté sur la radioprotection. EURATOM 2013/59 normes de base de la radioprotection : arrêté du 21/12/18 radioprotection des utilisateurs, 2020 arrêté spéciales sur la radioprotection du patient.  5.3-Philosophie de la radioprotection: il y a trois niveau et deux branches important dans la législation la partie justification et l’optimisation: Philosophie de la radioprotection: Deux branches et trois niveaux BRANCHE I: BRANCHE II: Limitation des doses individuelles du Niveau de doses de référence diagnostique personnels: pour le patient. les limites de doses sont des limites de sécurité (port de dosimètre) 20 mSv pour tous les corps en tant que professionnel sur 12 mois glissant et 500 mSv au niveau des mains. Un contrôle sera fait par le responsable de la radioprotection et médecine du travail. La justification des pratiques: La justification des pratiques (le législateur sait que les Rx sont nocifs (le législateur sait que les Rx sont nocifs pour pour la santé il faut donc un élément pour la santé il faut donc un élément pour contrebalancer cette nocivité): le bon de radio contrebalancer cette nocivité): le bon de radio doit contenir l’identité du patient et la raison doit contenir l’identité du patient et la raison qui explique la demande, s’il n'y a rien de qui explique la demande, s’il n'y a rien de tous ça ou s’il manque le bon intitulé, il y a tous ça ou s’il manque le bon intitulé, il y a INTERDICTION de l'effectuer. Demandé à la INTERDICTION de l'effectuer. Demandé à la patiente si elle est enceinte si oui PAS de patiente si elle est enceinte si oui PAS de radio, pour tout bon suspect demandé au radio, pour tout bon suspect demandé au radiologue. Prouver qu’il y a plus de radiologue. Prouver qu’il y a plus de bénéfices que de risques à faire cet examen. bénéfices que de risques à faire cet examen. Optimisation de la radioprotection: Optimisation de la radioprotection Il faut faire l’examen de radiologie avec le obtenir la meilleure image en une fois, (pas moins de rayons x possible (radioprotection, de mauvais examen c’est à dire pas trop de pas de mauvais examen, pas trop de dose ni dose ni pas assez). pas assez) principe ALARA.  6. Niveau de dose 6.1 - la dose absorbée (Gy) La dose de radiation ionisante de l’NRJ /kg spir 1 joule/ kilo c’est la dose (quantité d’énergie) absorbée dans le corps du patient et qui détruit une partie de la cellule par unité de masse. Elle est équivalente à la masse du patient. Unité de radioprotection : 1 joule/ 1 kg = 1 gray (NRJ/masse) 1 Gray = on parler en Milligray (mGy) 6.2- la dose équivalente (Sv) Mesure des effets néfastes des doses. Pour calculer la dose équivalente : dose absorbé x facteur de pondération du type de rayonnement (Wr = 1 pour les Rx) on parle en Sv = il recevra….mSv Il est possible de donner la même quantité d’NRJ de chaque côté mais les effets sur les vivants sont différents selon le type d’irradiation ( il faut tenir compte du type de radiation avec lequel on va irradié le patient) = la dose équivalente. 6.2.1 Le tableau du coefficient f (nature de rayonnement) noté en Wr (Dia. 49) Le facteur de pondération (WR) dépend du type de rayonnement. Pour une même quantité de rayons (ex. 1 proton=2Wr comparé à 1 rx= 1Wr), les protons sont 2X plus nocifs pour la santé que les rayons x cependant, ils sont plus difficiles à arrêter. 1 sievert = 100 rem. Pour calculer la dose équivalente on fait : - Somme des différents facteurs de pondération (WR) X la dose absorbée (D T,R). 6.3 Dose efficace (Sv) Le corps à des zones de radiations plus sensibles au rayons X que d’autres, il faut donc être plus vigilant selon la zone irradiée. Formule pour calculer la dose efficace: E [Sv] = ΣT WT(tissus) ΣR DT,R x WR (rayonnement) E permet de comparer des examens RX, MN, CT = l’irradiation totale due à l'irradiation de la zone correspond à …. mSv. Exercice: quel est la zone la plus irradié entre le poumons (800 mGy) et la main (200 mGy) Wr: dépend du type de rayonnement (Rx, Gamma…) Dose absorbé: NRJ/ masse Dose équivalente : dose absorbée x facteur de pondération du type de rayonnement (Wr = 1 pour les Rx) on parle en Sv. Dose efficace: dose équivalente X le coefficient de la zone recevant les rayons l’irradiation totale due à l'irradiation de la zone correspond à …. mSv.  6.4 Énergie et effet La notion de dose dépend du débit de dose, de l’NRJ des rayons, du point d’impact (sensibilité des organes). La dose efficace totale: dose équivalente X le coefficient de la zone recevant les rayons. 6.5 Irradiation naturelle Quelle est l’irradiation naturelle en belgique?: Une ordre de grandeur d’environ 2 mSv/an. Une irradiation naturelle provoque une augmentation des effets des doses. 7. Dosimètre Dosimètre passif (dosimètre légal): il est personnel et est renvoyé tous les mois afin de récolter les données de dosimétrie sur le moins utilisé. Il a un numéro, un boitier, le nom de la société, un code de couleur, une fréquence d’échange. coût = 50€. Dosimétrie opérationnelle/ à lecture directe: permet de mesurer en direct la dose avec affichage il donne la dose, le temps d’exposition , la dose, le débit de dose, temps d'exposition, programmable et fonctionne avec une batterie, cassable. Coût = 1000€, utilisé lors de fortes radiations. 7.1 Dosimètre individuel Nominatif, individuel et obligatoire, coloré selon le mois en cours. (ex. 2 mSv) Le dosimètre non nominatif, reste dans le service et mesure l’irradiation naturel du lui où on travail afin de vérifier qu’on ne dépasse pas les 20 mSv.(ex. 1 mSv) Notre dose en temps que professionnel est de 3-1 mSv 7.2 Dispositifs portés par des travailleur Toute personne professionnellement exposée doit porter un dosimètre à hauteur de la poitrine (zone la plus sensible au radiation) et être visible. Ses données sont archivées avec les documents assurant une identification du travailleur, ce travailleur à accès aux résultats de son dosimètre personnel (unité en µSv = 1000 moins que le S). 8. Moyen de protection Le moyen de protection se fait en fonction de l’activité initiale, le type de radiation (alpha, beta, gamma) et l'énergie d’émission. Port de tablier plombé: 0,5 mm de plomb. La seringue de technétium est contenue dans une caisse plombée de 2-3 mm, afin que le TIM ne reçoive que très peu de doses. Un cache thyroïde. des gants plombés. Des lunettes/ visières plombées. 9.1 - Zone contrôlée (zone chaude) Zone soumise à des réglementations spéciales pour des raisons de radioprotection, et de de confinement de la radioactivité interdit aux femmes enceinte, zone à risque de radiation plus élevée qu'ailleurs. Elle porte le signe radioactif, tout le monde ne peut y entrer, hormis les détenteurs de dosimètres. Les locaux de zone contrôlée doivent être fermés à clef à la fin de la journée. 9.2 - Principes de radioprotection, il y en a trois: La distance : elle doit être de 2-3 m de la source de radiation, plus on est proche de la source, plus on reçoit de dose, la radioactivité est proportionnelle au carré de la distance ( distance augmentée d’un facteur 2 = 2 x plus proche = 2² de dose). Ne touchez pas une source radioactive d’activité inconnue et travaillez à distance maximale des sources radioactives, distances compatible avec une bonne exécution des opérations ( pinces si nécessaire). Le temps: rester le moins longtemps possible à côté du patient radioactif, travaillez rapidement et efficacement en suivant un plan étudié au préalable afin de réduire la durée de manipulation de produit radioactif. Le blindage: adapter en fonction des rayons émis, vérifiez l'efficacité du blindage à l’aide d’un débitmètre, la dose reçue sur le blindage ne doit pas dépasser 0,2 mSv/H, il faut rester derrière le paravent plombé de 2 à 3 mm afin de recevoir très peu de doses.