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Comment la dose efficace est-elle calculée lorsque seule une partie du corps est irradiée ?

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Pour calculer la dose de rayonnement efficace en Sv, la dose équivalente absorbée par chaque partie du corps est moyennée en fonction de facteurs de pondération spécifiques aux tissus, qui totalisent 1.

Si tout le corps n'est pas irradié, comment ces facteurs sont-ils utilisés ?


Pas sûr d'avoir bien compris ta question.

Le concept de « dose efficace » a été spécialement introduit pour fournir un mécanisme d'évaluation du détriment des rayonnements des irradiations corporelles partielles en termes de données dérivées des irradiations corporelles entières. La dose efficace est la dose absorbée moyenne provenant d'une irradiation uniforme du corps entier qui entraîne le même détriment total du rayonnement que de l'irradiation partielle du corps non uniforme en question..

Ce qui vous induit probablement en erreur, c'est la somme des facteurs de pondération à 1. En effet, nous essayons de comparer l'irradiation corporelle partielle et l'irradiation corporelle totale et les facteurs de pondération représentent la sensibilité et la susceptibilité relatives des tissus au rayonnement. Votre rayonnement ne doit pas couvrir tous les tissus et organes possibles, vous supposez simplement que l'irradiation est nulle pour eux, ce qui annule leur sommation afin qu'ils puissent être ignorés dans le calcul final. En d'autres termes, c'est tout à fait correct (et c'est quand même "par conception") de n'avoir qu'une partie du WT*HT facteurs dans votre formule.


But: Des complications tardives liées à l'irradiation corporelle totale (TCC) dans le cadre du régime de conditionnement pour la transplantation de cellules souches hématopoïétiques ont été de plus en plus notées. Nous avons examiné et comparé les résultats des traitements avec divers schémas thérapeutiques TBI et essayé de dériver une relation dose-effet pour le critère d'évaluation de l'insuffisance rénale tardive. L'objectif était de trouver la dose de tolérance pour le rein lors de la réalisation d'un TCC.

Méthodes et matériels : Une recherche documentaire a été effectuée à l'aide de PubMed pour les articles faisant état d'un dysfonctionnement rénal tardif. Pour l'intercomparaison, les différents schémas thérapeutiques TBI ont été normalisés à l'aide du modèle linéaire-quadratique, et les doses biologiquement efficaces (BED) ont été calculées.

Résultats: Onze rapports ont été trouvés décrivant la fréquence de la dysfonction rénale après TCC. La fréquence des dysfonctions rénales en fonction du BED a été obtenue. Pour BED >16 Gy, une augmentation de la fréquence des dysfonctionnements a été observée.


Contenu

En général, les rayonnements ionisants sont nocifs et potentiellement mortels pour les êtres vivants, mais peuvent avoir des effets bénéfiques sur la santé en radiothérapie pour le traitement du cancer et de la thyréotoxicose.

La plupart des effets néfastes sur la santé de l'exposition aux rayonnements peuvent être regroupés en deux catégories générales :

  • effets déterministes (réactions tissulaires nocives) dus en grande partie à la destruction/dysfonctionnement des cellules suite à des doses élevées et
  • les effets stochastiques, c'est-à-dire le cancer et les effets héréditaires impliquant soit le développement d'un cancer chez les individus exposés en raison d'une mutation des cellules somatiques, soit une maladie héréditaire chez leur progéniture en raison d'une mutation des cellules reproductrices (germinales). [1]

Modifier stochastique

Certains effets des rayonnements ionisants sur la santé humaine sont stochastiques, ce qui signifie que leur probabilité d'occurrence augmente avec la dose, tandis que la gravité est indépendante de la dose. [2] Le cancer radio-induit, la tératogenèse, le déclin cognitif et les maladies cardiaques sont tous des exemples d'effets stochastiques.

Son impact le plus courant est l'induction stochastique du cancer avec une période de latence de plusieurs années ou décennies après l'exposition. Le mécanisme par lequel cela se produit est bien compris, mais les modèles quantitatifs prédisant le niveau de risque restent controversés. Le modèle le plus largement accepté postule que l'incidence des cancers dus aux rayonnements ionisants augmente linéairement avec la dose efficace de rayonnement à un taux de 5,5 % par sievert. [3] Si ce modèle linéaire est correct, alors le rayonnement de fond naturel est la source de rayonnement la plus dangereuse pour la santé publique générale, suivi de près par l'imagerie médicale. D'autres effets stochastiques des rayonnements ionisants sont la tératogenèse, le déclin cognitif et les maladies cardiaques.

Les données quantitatives sur les effets des rayonnements ionisants sur la santé humaine sont relativement limitées par rapport à d'autres conditions médicales en raison du faible nombre de cas à ce jour et de la nature stochastique de certains des effets. Les effets stochastiques ne peuvent être mesurés que par de grandes études épidémiologiques où suffisamment de données ont été collectées pour éliminer les facteurs de confusion tels que les habitudes tabagiques et d'autres facteurs liés au mode de vie. La source la plus riche de données de haute qualité provient de l'étude des survivants japonais de la bombe atomique. Les expérimentations in vitro et animales sont informatives, mais la radiorésistance varie considérablement d'une espèce à l'autre.

Le risque supplémentaire à vie de développer un cancer par un seul scanner abdominal de 8 mSv est estimé à 0,05 %, soit 1 sur 2 000. [4]

Déterministe Modifier

Les effets déterministes sont ceux qui se produisent de manière fiable au-dessus d'une dose seuil, et leur sévérité augmente avec la dose. [2]

Une dose de rayonnement élevée donne lieu à des effets déterministes qui se produisent de manière fiable au-dessus d'un seuil, et leur sévérité augmente avec la dose. Les effets déterministes ne sont pas nécessairement plus ou moins graves que les effets stochastiques et peuvent éventuellement conduire à une nuisance temporaire ou à un décès. Voici des exemples d'effets déterministes :

    , par rayonnement aigu du corps entier , du rayonnement à une surface corporelle particulière , un effet secondaire potentiel de la radiothérapie contre l'hyperthyroïdie , du rayonnement à long terme. , de par exemple la radiothérapie aux poumons , et l'infertilité. [2]

Le Comité des effets biologiques des rayonnements ionisants de l'Académie nationale des sciences des États-Unis « a conclu qu'il n'y a aucune preuve convaincante pour indiquer un seuil de dose en dessous duquel le risque d'induction de tumeur est nul ». [5]

Phase Symptôme Dose absorbée au corps entier (Gy)
1-2 Gy 2–6 Gy 6-8 Gy 8-30 Gy > 30 Gy
Immédiat Nausée et vomissements 5–50% 50–100% 75–100% 90–100% 100%
Heure d'apparition 2 à 6 heures 1 à 2 heures 10 à 60 minutes < 10 min Minutes
Durée < 24 h 24-48 heures < 48 h < 48 h N/A (les patients décèdent dans < 48 h)
La diarrhée Rien Aucun à léger (< 10%) Lourd (> 10%) Lourd (> 95%) Lourd (100%)
Heure d'apparition 3 à 8 heures 1 à 3 heures < 1 h < 1 h
Mal de tête Léger Légère à modérée (50 %) Modéré (80%) Sévère (80-90%) Sévère (100%)
Heure d'apparition 4–24 heures 3 à 4 heures 1 à 2 heures < 1 h
Fièvre Rien Augmentation modérée (10–100 %) Modéré à sévère (100 %) Sévère (100%) Sévère (100%)
Heure d'apparition 1 à 3 heures < 1 h < 1 h < 1 h
Fonction CNS Pas de dépréciation Déficience cognitive 6–20 h Déficience cognitive > 24 h Incapacité rapide Convulsions, tremblements, ataxie, léthargie
Periode de latence 28-31 jours 7–28 jours < 7 jours Rien Rien
Maladie Leucopénie légère à modérée
Fatigue
La faiblesse
Leucopénie modérée à sévère
Purpura
Hémorragie
Infections
Alopécie après 3 Gy
Leucopénie sévère
Forte fièvre
La diarrhée
Vomissement
Vertiges et désorientation
Hypotension
Perturbation électrolytique
La nausée
Vomissement
Diarrhée sévère
Forte fièvre
Perturbation électrolytique
Choc
N/A (les patients décèdent dans < 48h)
Mortalité Sans attention 0–5% 5–95% 95–100% 100% 100%
Avec soin 0–5% 5–50% 50–100% 99–100% 100%
Décès 6 à 8 semaines 4 à 6 semaines 2 à 4 semaines 2 jours – 2 semaines 1-2 jours
Source du tableau [6]

Par type de rayonnement Modifier

Lorsque des isotopes émettant des particules alpha sont ingérés, ils sont beaucoup plus dangereux que ne le suggèrent leur demi-vie ou leur taux de désintégration. Cela est dû à l'efficacité biologique relative élevée du rayonnement alpha pour causer des dommages biologiques après que les radio-isotopes émetteurs alpha pénètrent dans les cellules vivantes. Les radio-isotopes émetteurs alpha ingérés tels que les transuraniens ou les actinides sont en moyenne environ 20 fois plus dangereux, et dans certaines expériences jusqu'à 1000 fois plus dangereux qu'une activité équivalente de radio-isotopes émetteurs bêta ou gamma. Si le type de rayonnement n'est pas connu, il peut être déterminé par des mesures différentielles en présence de champs électriques, de champs magnétiques ou de quantités variables de blindage.

Pendant la grossesse Modifier

Le risque de développer un cancer radio-induit à un moment donné de la vie est plus grand lorsqu'on expose un fœtus qu'un adulte, à la fois parce que les cellules sont plus vulnérables lorsqu'elles se développent, et parce qu'il y a une durée de vie beaucoup plus longue après la dose pour développer un cancer.

Les effets déterministes possibles comprennent l'exposition aux rayonnements pendant la grossesse, notamment les fausses couches, les anomalies congénitales structurelles, le retard de croissance et la déficience intellectuelle. [7] Les effets déterministes ont été étudiés par exemple chez des survivants des bombardements atomiques d'Hiroshima et de Nagasaki et des cas où la radiothérapie a été nécessaire pendant la grossesse :

L'âge gestationnel Âge embryonnaire Effets Dose seuil estimée (mGy)
2 à 4 semaines 0 à 2 semaines Fausse couche ou aucune (tout ou rien) 50 - 100 [7]
4 à 10 semaines 2 à 8 semaines Malformations congénitales structurelles 200 [7]
Restriction de croissance 200 - 250 [7]
10 à 17 semaines 8 à 15 semaines Déficience intellectuelle sévère 60 - 310 [7]
18 à 27 semaines 16 à 25 semaines Déficience intellectuelle sévère (risque plus faible) 250 - 280 [7]

Le déficit intellectuel a été estimé à environ 25 points de QI pour 1 000 mGy entre 10 et 17 semaines d'âge gestationnel. [7]

Ces effets sont parfois pertinents au moment de décider de l'imagerie médicale pendant la grossesse, car la radiographie projectionnelle et la tomodensitométrie exposent le fœtus aux radiations.

En outre, le risque pour la mère de développer plus tard un cancer du sein radio-induit semble être particulièrement élevé pour les doses de rayonnement pendant la grossesse. [8]

Le corps humain ne peut détecter les rayonnements ionisants qu'à des doses très élevées, mais les effets de l'ionisation peuvent être utilisés pour caractériser les rayonnements. Les paramètres d'intérêt comprennent le taux de désintégration, le flux de particules, le type de particules, l'énergie du faisceau, le kerma, le débit de dose et la dose de rayonnement.

La surveillance et le calcul des doses pour protéger la santé humaine sont appelés dosimétrie et sont entrepris dans le cadre de la science de la physique de la santé. Les principaux outils de mesure sont l'utilisation de dosimètres pour donner la dose efficace externe absorbée et l'utilisation d'un bio-essai pour la dose ingérée. L'article sur le sievert résume les recommandations de l'ICRU et de la CIPR sur l'utilisation des grandeurs de dose et comprend un guide des effets des rayonnements ionisants mesurés en sievert, et donne des exemples de chiffres approximatifs de prise de dose dans certaines situations.

La dose engagée est une mesure du risque stochastique pour la santé dû à une incorporation de matières radioactives dans le corps humain. La CIPR stipule que « Pour l'exposition interne, les doses efficaces engagées sont généralement déterminées à partir d'une évaluation des incorporations de radionucléides à partir de mesures par essai biologique ou d'autres quantités. La dose de rayonnement est déterminée à partir de l'incorporation à l'aide des coefficients de dose recommandés ». [9]

Dose absorbée, équivalente et efficace Modifier

La dose absorbée est une quantité de dose physique représentant l'énergie moyenne conférée à la matière par unité de masse par les rayonnements ionisants. Dans le système d'unités SI, l'unité de mesure est le joules par kilogramme et son nom spécial est le gris (Gy). [10] L'unité rad non-SI CGS est parfois également utilisée, principalement aux États-Unis.

Pour représenter le risque stochastique, la dose équivalente H T et dose efficace E sont utilisés et des facteurs et coefficients de dose appropriés sont utilisés pour les calculer à partir de la dose absorbée. [11] Les quantités de dose équivalentes et efficaces sont exprimées en unités de sievert ou rem, ce qui implique que les effets biologiques ont été pris en compte. Ceux-ci sont généralement conformes aux recommandations du Comité international de radioprotection (ICRP) et de la Commission internationale des unités et mesures radiologiques (ICRU). Le système cohérent de grandeurs de protection radiologique qu'ils ont développé est illustré dans le schéma ci-joint.

La Commission internationale de protection radiologique (CIPR) gère le Système international de protection radiologique, qui fixe les limites recommandées pour l'absorption de dose. Les valeurs de dose peuvent représenter la dose absorbée, équivalente, efficace ou engagée.

D'autres organisations importantes qui étudient le sujet comprennent

    (ICRU) (UNSCEAR)
  • Conseil national des États-Unis sur la radioprotection et les mesures (NCRP)
  • Royaume-Uni Santé publique Angleterre
  • Académie nationale des sciences des États-Unis (NAS à travers les études BEIR)
  • Institut français de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) (ECRR) le stade de rayonnement dépend du stade auquel les parties du corps sont affectées

Modification externe

L'exposition externe est une exposition qui se produit lorsque la source radioactive (ou une autre source de rayonnement) est à l'extérieur (et reste à l'extérieur) de l'organisme qui est exposé. Voici des exemples d'exposition externe :

  • Une personne qui met une source radioactive scellée dans sa poche
  • Un voyageur de l'espace qui est irradié par les rayons cosmiques
  • Une personne qui est traitée pour un cancer par téléthérapie ou par curiethérapie. Alors qu'en curiethérapie, la source est à l'intérieur de la personne, elle est toujours considérée comme une exposition externe car elle n'entraîne pas de dose engagée.
  • Un travailleur nucléaire dont les mains ont été souillées de poussière radioactive. En supposant que ses mains soient nettoyées avant que toute matière radioactive puisse être absorbée, inhalée ou ingérée, la contamination de la peau est considérée comme une exposition externe.

L'exposition externe est relativement facile à estimer, et l'organisme irradié ne devient pas radioactif, sauf dans le cas où le rayonnement est un faisceau de neutrons intense qui provoque une activation.

Par type d'imagerie médicale Modifier

Modification interne

L'exposition interne se produit lorsque la matière radioactive pénètre dans l'organisme et que les atomes radioactifs s'incorporent à l'organisme. Cela peut se produire par inhalation, ingestion ou injection. Vous trouverez ci-dessous une série d'exemples d'exposition interne.

  • L'exposition causée par le potassium-40 présent dans un Ordinaire personne.
  • L'exposition à l'ingestion d'une substance radioactive soluble, comme le 89 Sr dans le lait de vache.
  • Une personne qui est traitée pour un cancer au moyen d'un produit radiopharmaceutique où un radio-isotope est utilisé comme médicament (généralement un liquide ou une pilule). Une revue de ce sujet a été publiée en 1999. [15] Parce que la matière radioactive se mélange intimement avec l'objet affecté, il est souvent difficile de décontaminer l'objet ou la personne dans un cas où une exposition interne se produit. Bien que certains matériaux très insolubles tels que les produits de fission dans une matrice de dioxyde d'uranium ne puissent jamais vraiment faire partie d'un organisme, il est normal de considérer de telles particules dans les poumons et le tube digestif comme une forme de contamination interne qui entraîne une exposition interne . (BNCT) consiste à injecter un produit chimique marqué au bore-10 qui se lie préférentiellement aux cellules tumorales. Les neutrons d'un réacteur nucléaire sont façonnés par un modérateur de neutrons au spectre d'énergie des neutrons adapté au traitement BNCT. La tumeur est bombardée sélectivement par ces neutrons. Les neutrons ralentissent rapidement dans le corps pour devenir de faible énergie neutrons thermiques. Ces neutrons thermiques sont capturés par le bore-10 injecté, formant un (bore-11) excité qui se décompose en lithium-7 et une particule d'hélium-4alpha, tous deux produisent un rayonnement ionisant étroitement espacé. Ce concept est décrit comme un système binaire utilisant deux composants distincts pour le traitement du cancer. Chaque composant en soi est relativement inoffensif pour les cellules, mais lorsqu'ils sont combinés pour le traitement, ils produisent un effet hautement cytocide (cytotoxique) qui est mortel (dans une plage limitée de 5 à 9 micromètres ou d'environ un diamètre cellulaire). Des essais cliniques, aux résultats prometteurs, sont actuellement menés en Finlande et au Japon.

Lorsque des composés radioactifs pénètrent dans le corps humain, les effets sont différents de ceux résultant de l'exposition à une source de rayonnement externe. Surtout dans le cas des rayonnements alpha, qui normalement ne pénètrent pas dans la peau, l'exposition peut être beaucoup plus dommageable après ingestion ou inhalation. L'exposition aux rayonnements est normalement exprimée en dose engagée.

Bien que le rayonnement ait été découvert à la fin du 19e siècle, les dangers de la radioactivité et des rayonnements n'ont pas été immédiatement reconnus. Les effets aigus des rayonnements ont été observés pour la première fois dans l'utilisation des rayons X lorsque Wilhelm Röntgen a intentionnellement soumis ses doigts à des rayons X en 1895. Il a publié ses observations concernant les brûlures qui se sont développées, bien qu'il les ait attribuées à tort à l'ozone, un radical libre produit dans l'air par les rayons X. D'autres radicaux libres produits dans le corps sont maintenant considérés comme plus importants. Ses blessures ont guéri plus tard.

En tant que domaine des sciences médicales, la radiobiologie est née de la démonstration de Leopold Freund en 1896 du traitement thérapeutique d'un grain de beauté à l'aide d'un nouveau type de rayonnement électromagnétique appelé rayons X, découvert un an auparavant par le physicien allemand Wilhelm Röntgen. Après avoir irradié des grenouilles et des insectes avec des rayons X au début de 1896, Ivan Romanovich Tarkhanov a conclu que ces rayons nouvellement découverts non seulement photographient, mais "affectent également la fonction vivante". [16] Parallèlement, Pierre et Marie Curie découvrent le polonium et le radium radioactifs utilisés plus tard pour traiter le cancer.

Les effets génétiques des rayonnements, y compris les effets sur le risque de cancer, ont été reconnus beaucoup plus tard. En 1927, Hermann Joseph Muller a publié des recherches montrant des effets génétiques et, en 1946, a reçu le prix Nobel pour ses découvertes.

Plus généralement, les années 1930 ont vu des tentatives de développer un modèle général pour la radiobiologie. Notable ici était Douglas Lea, [17] [18] dont la présentation comprenait également un examen exhaustif de quelque 400 publications de soutien. [19] [ page nécessaire ] [20]

Avant que les effets biologiques des rayonnements ne soient connus, de nombreux médecins et entreprises avaient commencé à commercialiser des substances radioactives en tant que médicaments brevetés et charlatanisme radioactif. Les exemples étaient les traitements de lavement au radium et les eaux contenant du radium à boire comme toniques. Marie Curie s'est prononcée contre ce type de traitement, avertissant que les effets des rayonnements sur le corps humain n'étaient pas bien compris. Curie est décédé plus tard d'une anémie aplasique causée par un empoisonnement aux radiations. Eben Byers, un célèbre mondain américain, est décédé de plusieurs cancers (mais pas du syndrome de radiation aiguë) en 1932 après avoir consommé de grandes quantités de radium pendant plusieurs années. Sa mort a attiré l'attention du public sur les dangers des radiations. Dans les années 1930, après un certain nombre de cas de nécrose osseuse et de décès chez des passionnés, les produits médicaux contenant du radium avaient presque disparu du marché.

Aux États-Unis, l'expérience des Radium Girls, où des milliers de peintres au radium ont contracté des cancers buccaux - [21] mais aucun cas de syndrome d'irradiation aiguë - [22] a popularisé les avertissements de santé au travail associés aux risques d'irradiation. . Robley D. Evans, au MIT, a développé la première norme pour la charge corporelle admissible de radium, une étape clé dans l'établissement de la médecine nucléaire comme domaine d'étude.Avec le développement des réacteurs nucléaires et des armes nucléaires dans les années 1940, une attention scientifique accrue a été accordée à l'étude de toutes sortes d'effets des rayonnements.

Les bombardements atomiques d'Hiroshima et de Nagasaki ont entraîné un grand nombre d'incidents d'empoisonnement aux radiations, ce qui a permis de mieux comprendre ses symptômes et ses dangers. Le chirurgien de l'hôpital de la Croix-Rouge, le Dr Terufumi Sasaki, a mené des recherches intensives sur le syndrome dans les semaines et les mois qui ont suivi les attentats d'Hiroshima. Le Dr Sasaki et son équipe ont pu surveiller les effets des rayonnements chez des patients à proximité de l'explosion elle-même, ce qui a conduit à l'établissement de trois stades enregistrés du syndrome. Dans les 25 à 30 jours suivant l'explosion, le chirurgien de la Croix-Rouge a remarqué une forte baisse du nombre de globules blancs et a établi cette baisse, ainsi que des symptômes de fièvre, comme normes pronostiques pour le syndrome de rayonnement aigu. [23] L'actrice Midori Naka, qui était présente pendant le bombardement atomique d'Hiroshima, a été le premier incident d'empoisonnement par rayonnement à être largement étudié. Sa mort, le 24 août 1945, a été le premier décès à être officiellement certifié à la suite d'un empoisonnement aux radiations (ou « maladie de la bombe atomique »).

Les interactions entre les organismes et les champs électromagnétiques (CEM) et les rayonnements ionisants peuvent être étudiées de plusieurs manières :

L'activité des systèmes biologiques et astronomiques génère inévitablement des champs magnétiques et électriques, qui peuvent être mesurés avec des instruments sensibles et qui ont parfois été suggérés comme base pour des idées "ésotériques" de l'énergie.

Les expériences de radiobiologie utilisent généralement une source de rayonnement qui peut être :


Comment analyser les rapports de dose DICOM dans FGI

Il y a environ 20 ans, les paramètres d'exposition du FGI étaient généralement enregistrés manuellement dans un système d'information radiologique ou hospitalier (RIS/HIS) ou sur papier. Plus tard, le stockage a été fourni avec les images angiographiques dans un système d'archivage et de communication d'images (PACS) sous forme de rapport bitmap. Toutes ces méthodes d'enregistrement ne permettent qu'une analyse difficile de l'exposition du patient. Aujourd'hui, DICOM RDSR est disponible dans la plupart des nouveaux systèmes d'angiographie et fournit une solution simple pour collecter les paramètres de dose. Cela inclut tous les paramètres d'exposition pour chaque scène fluoroscopique, toutes les images radiographiques ou séries cinématographiques avec kV, mAs, les paramètres géométriques de l'arceau, du détecteur et plus encore. Le tableau 1 montre un extrait d'une angiographie RDSR. En radiographie et en tomodensitométrie, les données d'exposition peuvent être extraites de manière relativement fiable des données d'image DICOM même sans RDSR. Ce n'est pas le cas avec les procédures fluoroscopiques, car les scènes de fluoroscopie ne sont généralement pas stockées dans le PACS. Les données d'images DICOM manquent donc de la contribution de dose de la fluoroscopie, qui peut facilement dépasser 50 % de la dose totale selon le type d'intervention. L'enregistrement et le traitement de l'exposition des patients ont été conduits par l'EU-BSS qui exige des États membres de l'Union européenne qu'ils assurent la justification et l'optimisation des procédures radiologiques et stockent les informations sur l'exposition des patients à des fins d'analyse et d'assurance qualité [4, 5]. Divers systèmes commerciaux de gestion de dose (DMS) avec des caractéristiques variables sont disponibles aujourd'hui [6]. Contrairement à la radiographie et à la tomodensitométrie, les rapports RDSR complexes ne sont pas toujours correctement et complètement enregistrés en tant qu'objets DICOM dans FGI et ne sont pas toujours correctement et complètement évalués par les fournisseurs de DMS. Ceci est particulièrement important car toutes les contributions de la fluoroscopie et de la radiographie/série cinématographique sont nécessaires pour déterminer l'exposition totale d'un patient. De plus, un enregistrement complet de tous les événements de rayonnement individuels est nécessaire pour calculer la distribution de dose à la surface du patient et pour identifier les emplacements où les champs de rayonnement qui se chevauchent peuvent conduire à une dose cutanée de pointe (DSP) élevée et donc à des lésions cutanées déterministes potentielles.

Les paramètres d'exposition les plus couramment utilisés sont le Kerma-area product (KAP) et le kerma de l'air au point de référence d'entrée du patient (Ka,r). KAP est utilisé pour les niveaux de référence diagnostiques (NRD) dans la plupart des pays et est également affiché ou transmis par les fabricants de tous les systèmes d'angiographie. KAP est une balise publique dans les objets de classe de service DICOM de radio-fluoroscopie (RF) et d'angiographie à rayons X (XA). Le deuxième paramètre le plus important est Ka,r, qui est plus corrélée que KAP avec la dose cutanée, suivie du temps total de scopie en nombre de séries cinématographiques ou d'images. CAP et Ka,r sont généralement transmises de manière cumulative dans le RDSR pour un examen complet, tandis que la distribution de dose à la surface du corps avec PSD doit être calculée à partir de tous les événements d'exposition individuels. Étant donné que les données dosimétriques sont généralement transférées vers un PACS après la fin d'un examen, la distribution de la dose n'est disponible dans un DMS qu'après la procédure. Un affichage en ligne de la distribution de dose cutanée sur l'écran de modalité pendant l'intervention serait souhaitable afin d'éviter une PSD élevée en changeant la direction de projection et donc le champ d'entrée de la peau de temps en temps.


RÉSULTATS

Étalonnage TLD

Le résultat de l'étalonnage TLD est donné avec la formule E = ƒ · C, où E est l'exposition au rayonnement dans l'air (en milliroentgens) mesurée dans la chambre à ions, C est la lecture des puces TLD (en nanocoulombs), et est le facteur d'étalonnage. Pour des potentiels de tube de 120 et 140 kV, les facteurs d'étalonnage ont été calculés à 13,3 et 13,0 mR/nC, respectivement, avec une erreur de 1 %.

Doses de rayonnement

Les doses efficaces CT pour le protocole B calculées avec ImPACT étaient de 16,10 et 16,40 mSv pour les patients féminins et masculins, respectivement. Pour le protocole A avec 100 et 300 mA, respectivement, les doses efficaces pour les patientes ont été calculées à 6,40 et 19,10 mSv, et les doses efficaces aux patients de sexe masculin ont été calculées à 6,60 et 19,70 mSv.

Les doses d'organe mesurées et les doses efficaces de la tomodensitométrie sont résumées dans le tableau 3. Les doses efficaces des trois protocoles de tomodensitométrie A, B et C, respectivement, étaient de 7,22, 18,56 et 25,68 mSv pour les patientes et de 7,42, 18,57, et 25,95 mSv pour les hommes. Les doses de rayonnement au cristallin de l'œil issues de la tomodensitométrie avec les trois protocoles A, B et C, respectivement, ont été mesurées à 8,1, 18,4 et 27,2 mSv pour les femmes et à 8,3, 18,6 et 27,3 mSv pour les hommes. .

La dose efficace de la TEP était de 6,23 mSv ( , Tableau 4). Les doses de TEP aux gonades, à l'utérus et à la vessie étaient plus élevées que pour les autres organes et étaient respectivement de 5,0, 7,8 et 59,2 mSv. Ceci est dû à l'accumulation finale de 18 F dans la vessie. Les autres doses aux organes variaient de 2,5 à 4,8 mSv.

Les doses efficaces totales des études TEP/TDM combinées, calculées en additionnant les doses efficaces de TDM et de TEP, étaient de 13,45, 24,79 et 31,91 mSv pour les femmes et de 13,65, 24,80 et 32,18 mSv pour les hommes pour les protocoles A, B et C, respectivement. La composante CT a contribué de 54 à 81 % de la dose totale combinée.

LAR de l'incidence du cancer estimée pour les populations des États-Unis et de Hong Kong

Le tableau LAR d'incidence du cancer pour les populations des États-Unis et de Hong Kong a démontré que les risques excessifs pour les patientes étaient plus élevés que ceux pour les patients de sexe masculin, à l'exception du côlon et de la vessie ( , Tableau 5). Les LAR estimés de l'incidence du cancer étaient particulièrement élevés chez les plus jeunes et diminuaient avec l'âge ( , Figure , , ). Par exemple, les LAR atteignaient respectivement 0,514 % et 0,323 % pour les femmes et les hommes américains de 20 ans. Ces risques pour la population de Hong Kong étaient plus élevés que pour la population américaine pour les deux sexes et pour tous les âges ( , Figure). Par exemple, à l'âge de 20 ans, les LAR d'incidence du cancer dans la population de Hong Kong étaient de 5,5 % à 20,9 % plus élevés que ceux de la population américaine, et à 80 ans, les LAR d'incidence du cancer étaient de 6,5 % à 47,9 % plus élevés. . La différence de risques entre ces deux populations était plus importante chez les femmes que chez les hommes, à des âges plus avancés et avec des protocoles de tomodensitométrie à dose plus élevée. Pour expliquer la cause du LAR plus élevé dans la population de Hong Kong par rapport à la population des États-Unis, nous nous sommes référés aux données sur l'espérance de vie et les statistiques sur le cancer des cinq cancers les plus fréquents parmi les populations de Hong Kong et des États-Unis ( , Tableau 6). Nous avons trouvé que l'explication était liée aux différences dans les données des tables de mortalité et des statistiques sur le cancer entre les deux populations. Premièrement, les résidents de Hong Kong ont une espérance de vie plus longue que les Américains pour développer un cancer après une exposition aux rayonnements. Deuxièmement, les incidences de base du cancer des organes les plus sensibles aux rayonnements sont plus élevées à Hong Kong qu'aux États-Unis. Par exemple, le cancer le plus répandu à Hong Kong se situe dans le poumon, auquel on attribue un facteur de pondération tissulaire élevé de 0,12 ( , 10), tandis qu'aux États-Unis, il se situe dans la prostate, avec un facteur de pondération tissulaire de 0,013.


Quel niveau de dose patient doit être autorisé ?

La dose de rayonnement délivrée à un patient est une conséquence nécessaire de l'acquisition des images radiographiques utilisées pour définir les processus anatomiques et physiopathologiques et établir un diagnostic. Étant donné que les rayons X sont cancérigènes et comportent un risque associé, il est important de s'assurer que les avantages d'un diagnostic précis l'emportent sur les risques d'être exposé aux rayonnements ionisants. Heureusement, les risques d'être exposé à des rayonnements ionisants en quantités généralement utilisées pour les procédures d'imagerie médicalement indiquées sont assez faibles et similaires à d'autres risques jugés acceptables dans la vie de tous les jours. Ainsi, l'étude radiographique doit être optimisée en termes d'obtention de la qualité d'image nécessaire à la dose de rayonnement la plus faible possible, afin de maximiser le rapport bénéfice/risque. Notez qu'il ne s'agit pas nécessairement de la dose la plus faible possible, mais de la dose de rayonnement minimale qui se traduit par une qualité d'image suffisante pour permettre à un radiologue compétent de poser un diagnostic en toute confiance. Tant que l'examen est approprié, le bénéfice pour un patient individuel (pour confirmer ou éliminer une maladie ou un traumatisme) l'emportera de loin sur le risque associé.


Principes de sûreté radiologique

    (Illustration) (HHS/CDC) (YouTube - 1:44 min) (DOE/TEPP/MERRTT) (YouTube - 2:15 min)
  • Facteurs qui diminuent les rayonnements dus à l'exposition - Durée, distance, protection (illustration) (EPA) ("As Low As Reasonably Achievable") : faire tous les efforts raisonnables pour maintenir les expositions aux rayonnements ionisants aussi loin que possible en dessous des limites de dose.
  • Guide de sûreté sur l'évaluation de l'exposition professionnelle due aux incorporations de radionucléides (PDF - 316 Ko) (IAEA Safety Standards Series No. RS-G-1.2, 1999)
  • Guide de sûreté sur l'évaluation de l'exposition professionnelle due aux sources externes de rayonnement (PDF - 307 Ko) (IAEA Safety Standards Series No. RS-G-1.3, 1999)

Méthode

Équipement

L'acquisition CBCT étudiée était l'acquisition de radiographie numérique DynaCT 8 s (8sDR) sur une unité de fluoroscopie interventionnelle Siemens Artis zee (Siemens Medical Solutions, Erlangen, Allemagne).

L'acquisition consiste en 396 images de fluoroscopie prises sur une rotation de 200° autour du patient passant d'une projection oblique antérieure gauche (LAO) postérieurement à une projection oblique antérieure droite (RAO). L'acquisition a été mise en place pour livrer 0,36 ??Gy par image sur la plaque d'imagerie et aucune filtration de cuivre supplémentaire n'a été sélectionnée. Le kV cible a été fixé à 70 kV, bien que l'examen préalable à l'acquisition ait déterminé les paramètres d'exposition réels (kV et mA) requis. Le faisceau de rayons X non collimaté était mesuré à 27 × 36 cm au niveau de la plaque d'imagerie (directions crâniocaudale × latérale, respectivement). Le champ ne pouvait être collimaté que dans la direction craniocaudale et la distance foyer-image était de 120 cm.

Les doses ont été mesurées avec une chambre d'ionisation à crayon Radcal série 2025 de 3 cm 3 de 100 mm de long et un électromètre avec un étalonnage traçable par rapport aux étalons primaires. La chambre a été utilisée avec un fantôme PMMA CTDI (ImPACT). Un seul fantôme mesure 14 cm de long pour 32 cm de diamètre. Un fantôme double longueur (28 cm de long) a été construit en fixant deux fantômes ensemble. Les doses ont été mesurées au centre du fantôme et aux huit positions de la chambre externe, à 15 cm du centre. Les fantômes ont été placés au centre de rotation du tube de telle sorte que la position de la chambre centrale soit à 60 cm de la plaque d'imagerie.

Validation CTDIW

Mesures du CTDIW ont été réalisés pour trois combinaisons de deux longueurs fantômes (14 et 28 cm) et deux collimations de faisceaux de rayons X (21 et 27 cm au niveau de la plaque d'imagerie). Les combinaisons fantôme/collimation mesurées étaient :

  • A : un seul fantôme avec le faisceau collimaté à la longueur de la chambre
  • B : un fantôme à double longueur avec le faisceau collimaté à la longueur de la chambre
  • C : un fantôme double longueur avec un faisceau non collimaté.

Pour les trois combinaisons, la chambre a été placée au centre du ou des fantômes dans la direction craniocaudale, et les doses ont été mesurées aux huit positions de la chambre externe et à la position de la chambre centrale. La collimation a été réglée visuellement sur l'écran d'affichage avant chaque exposition. La reproduction de la collimation a été estimée à 1 cm sur 21 cm pour la direction cranio-caudale (5 %).

La combinaison A est le scénario de test préféré pour les mesures d'assurance qualité de routine de la sortie de rayonnement, généralement un seul fantôme sera disponible pour une utilisation, et il est pratique de ne transporter qu'un seul fantôme. La combinaison B est une approximation d'une longueur infinie de PMMA et inclura l'effet de la diffusion des directions craniocaudales. Il a été démontré que cette combinaison représente le plus fidèlement une mesure réelle du CTDIW [8]. La combinaison C imite plus fidèlement l'exposition du patient, y compris à la fois la diffusion cranio-caudale causée par le corps du patient et le champ de rayons X plus large.

Le CTDIW est déterminée à partir de doses mesurées à partir d'une exposition à 360° en supposant qu'il y a une diminution linéaire de dose entre la périphérie et le centre du fantôme [12]. Pour une largeur de faisceau W moins que la longueur de la chambre à crayons L, il est donné par l'équation empirique : ((1))

centre est la dose mesurée au centre du fantôme et périphérie est la moyenne des doses mesurées aux positions de la chambre externe du fantôme. périphérie est généralement calculé à l'aide de quatre mesures de dose, généralement prises aux positions nord, est, sud et ouest du fantôme.

Lorsque la largeur du faisceau est supérieure à la longueur de la chambre, W reçoit la valeur de L [9] et l'équation (1) se simplifie en : ((2))

Pour déterminer si cette relation est toujours valable pour une irradiation partielle supérieure à 200°, ce CTDI empiriqueW valeur a été comparée à une dose moyenne interpolée dans une tranche. En supposant la même diminution linéaire entre la périphérie et le centre du fantôme, le fantôme a été divisé en une grille polaire d'intervalles de rayon de 1 cm et d'intervalles angulaires π/8. Les doses ont ensuite été interpolées entre les huit valeurs de dose périphérique et la valeur de dose centrale pour donner des doses à chaque position de la grille. La dose moyenne interpolée dans la tranche (ave) a été trouvé pour chaque combinaison fantôme/collimation et comparé à deux CTDI empiriquesW valeurs. Le premier (CTDIW ON ) a été calculé à l'aide des quatre doses périphériques « sur l'axe » mesurées aux positions nord, est, sud et ouest de la chambre dans le fantôme. CTDIW OFF a été calculé en utilisant les quatre doses périphériques « hors axe » mesurées aux positions de la chambre nord-est, sud-est, sud-ouest et nord-ouest.

Calculs de dose efficace : PCXMC

La dose efficace d'un examen DynaCT 8sDR de l'abdomen a été modélisée avec le logiciel de calcul de dose PCXMC 2.0. L'exposition a été initialement modélisée sous forme de 41 projections séparées à des intervalles de 5° autour du fantôme PCXMC couvrant une rotation de 200°. Un angle d'anode de 12° et une filtration du tube de 2,5 mm Al ont été utilisés comme paramètres du tube et la distance foyer-image était de 120 cm pour toutes les projections.

Comme le fantôme mathématique de PCXMC était elliptique, il était nécessaire de calculer la distance entre la surface d'entrée et la plaque à mémoire pour chaque projection afin de déterminer les dimensions du faisceau lorsqu'il entrait dans le fantôme. Le fantôme a été choisi pour être le patient adulte standard du PCXMC, pesant 73,2 kg et mesurant 178,6 cm de hauteur.

Le logiciel PCXMC nécessite une mesure de l'exposition pour calculer la dose efficace à partir de chaque projection. Le produit dose-surface (DAP) de l'ensemble de l'acquisition a été utilisé, divisé par le nombre de projections utilisées pour simuler l'exposition. Le kV final rapporté par l'unité a été utilisé pour toutes les projections. Wielandts et al [11] ont utilisé les valeurs kV et mAs image par image extraites de l'appareil à rayons X. Ils ont démontré que la puissance du tube reste constante tout au long de la course, donc supposer un kV et un DAP constants par image était une approximation raisonnable. Les conditions d'exposition pour les combinaisons fantôme/collimation B et C ont été modélisées dans PCXMC. La combinaison A devait donner le même résultat que B car les valeurs kV et DAP étaient similaires et les différentes longueurs de fantôme n'avaient aucun effet sur les calculs PCXMC. Les dimensions de l'image, les valeurs DAP et les valeurs kV utilisées sont indiquées dans le tableau 1.

Tableau 1 Détails de l'exposition utilisés dans PCXMC (STUK, Helsinki, Finlande) pour modéliser un examen DynaCT (Siemens Medical Solutions, Erlangen, Allemagne) de l'abdomen
Scénario de mesureDimensions de l'image (cm)kVDAP (mGy cm 2 )
Par projectionLe total
B. Double fantôme, faisceau collimaté21×361241301.253347
C. Double fantôme, faisceau non collimaté27×361211721.970596

Parce que la dose efficace varie avec les organes irradiés, l'examen a été simulé dans PCXMC à trois endroits dans l'abdomen (Figure 1). Le modèle supérieur couvrait le foie, l'estomac et la colonne vertébrale, le milieu couvrait les intestins et les os pelviens supérieurs et le modèle inférieur couvrait les intestins inférieurs et les organes reproducteurs. Le PCXMC 2.0 calcule la dose efficace en utilisant les facteurs de pondération tissulaire mis à jour publiés dans la publication 103 [13] de la Commission internationale de protection radiologique (ICRP) ainsi que les facteurs de pondération donnés dans la publication 60 [14] de la CIPR.

Figure 1

À gauche, capture d'écran du fantôme mathématique dans PCXMC (STUK, Helsinki, Finlande) avec l'emplacement des trois expositions de l'abdomen indiqué. A droite, organes irradiés dans chacune des trois expositions de l'abdomen. À partir de la partie supérieure de l'abdomen, les principaux organes représentés sont : le foie, l'estomac et la colonne vertébrale, les intestins et les os du bassin supérieur, les intestins inférieurs et les organes reproducteurs.

En plus de la modélisation de l'acquisition DynaCT avec 41 projections, l'acquisition du faisceau non collimaté (combinaison C) a été modélisée avec un nombre décroissant de projections. L'angle entre les projections a été augmenté par pas de 5°, modélisant finalement l'acquisition comme quatre projections distantes de 55°. Les trois emplacements dans l'abdomen ont été simulés avec les projections réduites.

Étant donné que la dose efficace est calculée à partir des doses aux organes, l'effet de la réduction du nombre de projections modélisées sur les doses aux organes individuels a été examiné en plus de la valeur de dose efficace finale.

Calculs de dose efficace : Directives européennes pour la tomodensitométrie multicoupe

Pour la région de l'abdomen et du bassin, le coefficient de conversion de dose efficace fourni par les Directives européennes 2004 pour la tomodensitométrie multicoupe est E=0,017 mSv mGy –1 cm –1 .

Les doses moyennes interpolées des trois combinaisons fantôme/collimation ont été utilisées avec ce coefficient pour fournir une estimation de la dose efficace à partir de l'acquisition DynaCT : ((3))

La longueur irradiée a été prise pour être la longueur du faisceau de rayons X au centre du fantôme. Le coefficient de conversion de dose efficace a été calculé sur la base des facteurs de pondération tissulaire de la CIPR 60, de sorte que les doses ont été comparées aux valeurs de dose efficace équivalente calculées à l'aide du PCXMC.


SANTÉ ENVIRONNEMENTALE & SÉCURITÉ

Un module Web produit par le Comité 3 de la Commission internationale de protection radiologique (CIPR)

Quel est le but de ce document ?

Au cours des 100 dernières années, la radiologie diagnostique, la médecine nucléaire et la radiothérapie sont passées des pratiques brutes originales à des techniques avancées qui constituent un outil essentiel pour toutes les branches et spécialités de la médecine. Les propriétés inhérentes aux rayonnements ionisants offrent de nombreux avantages, mais peuvent également causer des dommages potentiels.

Dans la pratique de la médecine, un jugement doit être porté sur le rapport bénéfice/risque. Cela nécessite non seulement une connaissance de la médecine mais aussi des risques radiologiques. Ce document est conçu pour fournir des informations de base sur les mécanismes de rayonnement, la dose provenant de diverses sources de rayonnement médical, l'ampleur et le type de risque, ainsi que des réponses aux questions fréquemment posées (par exemple, rayonnement et grossesse). Pour faciliter la lecture, le texte est sous forme de questions-réponses.

Les cardiologues interventionnels, les radiologues, les chirurgiens orthopédistes et vasculaires et autres, qui utilisent réellement des équipements médicaux à rayons X ou utilisent des sources de rayonnement, devraient posséder plus d'informations sur la technique appropriée et la gestion des doses que celles contenues ici. Cependant, ce texte peut fournir un point de départ utile.

Les rayonnements ionisants les plus couramment utilisés en médecine sont les rayons X, gamma, bêta et les électrons. Le rayonnement ionisant n'est qu'une partie du spectre électromagnétique. Il existe de nombreux autres rayonnements (par exemple la lumière visible, les ondes infrarouges, les ondes électromagnétiques à haute fréquence et radiofréquence) qui ne possèdent pas la capacité d'ioniser les atomes de la matière absorbante. Le présent texte ne traite que de l'utilisation des rayonnements ionisants en médecine.

L'utilisation des rayonnements ionisants en médecine est-elle bénéfique pour la santé humaine ?

Oui. Le bénéfice pour les patients des utilisations médicales des rayonnements a été établi sans aucun doute.

Radiologie diagnostique moderne assure un diagnostic plus rapide et plus précis et permet le suivi d'une grande partie des maladies. Il a été estimé que dans environ la moitié des cas, les actes radiologiques (radiographie simple, fluoroscopie, tomodensitométrie) ont un impact substantiel sur la rapidité du diagnostic et dans une grande partie des cas, ils sont d'une importance décisive. En outre, plusieurs procédures de dépistage (telles que la mammographie) ont été développées et sont bénéfiques pour des populations spécifiques à risque relativement élevé de certaines maladies. En outre, un certain nombre de procédures radiologiques interventionnelles (par exemple l'angioplastie), introduites au cours des 10 à 20 dernières années, contribuent de manière significative à l'efficacité du traitement de maladies très graves et potentiellement mortelles du système cardiovasculaire, du système nerveux central et d'autres systèmes organiques. Ces procédures sont également rentables.

Médecine nucléaire utilise des substances radioactives, appelées produits radiopharmaceutiques, dans le diagnostic et le traitement d'une gamme de maladies. Ces substances sont spécialement développées pour être absorbées principalement par un organe ou un type de cellule du corps. Après leur introduction dans l'organisme à des fins de diagnostic, ils sont suivis soit de mesures externes, donnant des images de leur répartition (à la fois dans l'espace et dans le temps), soit par des mesures d'activité dans le sang, l'urine et d'autres milieux. Dans tous les cas, les informations obtenues sont de caractère fonctionnel. Ces informations ne peuvent pas être obtenues, ou peuvent être obtenues avec moins de précision, par d'autres modalités. La médecine nucléaire offre donc des informations diagnostiques uniques en oncologie (diagnostic et stadification), cardiologie, endocrinologie, neurologie, néphrologie, urologie et autres. La plupart des méthodes actuellement utilisées sont celles de choix dans le processus de diagnostic, car elles présentent une sensibilité élevée, une spécificité et une bonne reproductibilité. Leur rentabilité est également élevée. De plus, il convient de souligner que ces procédures sont non invasives et ne présentent aucun risque de complications directes pour le patient.
Il faut se rappeler que si les générateurs électriques de rayonnements ionisants (machines à rayons X, accélérateurs d'électrons) cessent d'émettre des rayonnements lorsqu'ils sont éteints, les sources radioactives émettent des rayonnements, qui ne peuvent être modifiés au cours de la décroissance radioactive. Cela signifie que certaines précautions doivent être prises avec de tels patients recevant de grandes quantités thérapeutiques de radionucléides lorsqu'ils sont à l'hôpital et ensuite lorsqu'ils rentrent chez eux - pour se protéger contre l'exposition du personnel, des parents, des amis et des membres du public.

Radiothérapie utilise des rayonnements ionisants pour le traitement. L'incidence du cancer est d'environ 40 %, ce qui reflète une longue espérance de vie. Le cancer entraîne également

20-30 pour cent de mortalité cumulée. La pratique médicale actuelle utilise la radiothérapie dans environ la moitié des cas de cancer nouvellement diagnostiqués. Les techniques thérapeutiques peuvent être très complexes et imposer des exigences très élevées sur la précision de l'irradiation. Pour être efficaces, elles doivent être abordées sur une base interdisciplinaire, nécessitant une coopération efficace et harmonieuse entre les radio-oncologues, les physiciens médicaux et les techniciens hautement qualifiés. Cependant, il ne faut pas oublier que la radiothérapie du cancer s'accompagne souvent d'effets secondaires indésirables du traitement. Certains effets indésirables sont inévitables et disparaissent souvent spontanément ou avec un traitement. Des effets indésirables graves peuvent survenir et résulter de la proximité de tissus normaux sensibles au champ de traitement ou rarement en raison de la sensibilité individuelle aux rayonnements. Ils ne remettent pas en cause l'objectif de la radiothérapie. L'utilisation appropriée de la radiothérapie sauve des millions de vies chaque année dans l'ensemble. Même si seul un traitement palliatif est possible, la thérapie réduit considérablement la souffrance. Il existe également certaines maladies non malignes dont le traitement par irradiation est une méthode de choix.

La radiothérapie utilisant des produits radiopharmaceutiques est généralement non invasive mais limitée à plusieurs situations bien établies où la destruction des cellules hyperfonctionnelles ou malignes est importante (par exemple hyperthyroïdie, cancer de la thyroïde, maladies dégénératives et inflammatoires des articulations, traitement palliatif des métastases au squelette). En outre, il existe de nombreuses études montrant un potentiel important pour les anticorps radiomarqués et les peptides avides de récepteurs à utiliser dans le traitement de plusieurs tumeurs malignes. Cependant, ce mode de traitement n'en est qu'à ses débuts.

Les rayonnements ionisants sont donc l'un des outils de base de la médecine contemporaine, tant en diagnostic qu'en thérapie. La pratique d'une médecine contemporaine et avancée, sans recours aux rayonnements ionisants, apparaît aujourd'hui impensable.

L'utilisation des rayonnements ionisants en médecine comporte-t-elle des risques ?

Il y a évidemment des risques. L'ampleur du risque de rayonnement est liée à la dose, des quantités plus élevées de rayonnement étant associées à des risques plus élevés. Les avantages incontestés pour la santé des diagnostics par rayons X et par médecine nucléaire peuvent s'accompagner d'un risque (probabilité) généralement faible d'effets délétères. Ce fait doit être pris en compte lors de l'utilisation de sources de rayonnements ionisants dans le diagnostic. Étant donné que de grandes quantités de rayonnement sont nécessaires en radiothérapie, le risque d'effets indésirables liés aux rayonnements est sensiblement plus élevé.

L'objectif de la gestion de l'exposition aux rayonnements est de minimiser le risque putatif sans sacrifier, ou limiter indûment, les avantages évidents dans la prévention, le diagnostic et aussi dans la guérison efficace des maladies (optimisation). Il convient de souligner que lorsque trop peu de rayonnement est utilisé pour le diagnostic ou la thérapie, il y a une augmentation du risque bien que ces risques ne soient pas dus aux effets néfastes des rayonnements en soi. Une quantité trop faible de rayonnement dans le diagnostic entraînera soit une image qui n'a pas suffisamment d'informations pour poser un diagnostic et en radiothérapie, ne pas délivrer suffisamment de rayonnement entraînera une mortalité accrue car le cancer traité ne sera pas guéri.

L'expérience a fourni de nombreuses preuves qu'une sélection raisonnable des conditions dans lesquelles les rayonnements ionisants sont utilisés en médecine, peut conduire à des avantages pour la santé largement supérieurs aux effets délétères possibles estimés.

Comment quantifier la quantité de rayonnement ?

La fréquence ou l'intensité des effets biologiques dépend de l'énergie totale du rayonnement absorbé (en joules) par unité de masse (en kg) d'un tissu ou d'un organe sensible. Cette quantité est appelée dose absorbée et est exprimée en gray (Gy). Certains rayons X ou gamma traverseront le corps sans aucune interaction et ne produiront aucun effet biologique. D'autre part, le rayonnement qui est absorbé peut produire des effets. Les doses de rayonnement absorbées peuvent être mesurées et/ou calculées et constituent une base pour l'évaluation de la probabilité des effets radio-induits.

Lors de l'évaluation des effets biologiques des rayonnements après une exposition partielle du corps, d'autres facteurs tels que la sensibilité variable des différents tissus et les doses absorbées par les différents organes doivent être pris en considération. Pour comparer les risques d'irradiation corporelle partielle et totale aux doses expérimentées en radiologie diagnostique et en médecine nucléaire, une quantité appelée dose efficace est utilisée. Il est exprimé en sievert (Sv). La dose efficace ne s'applique pas à la radiothérapie, où de très fortes doses absorbées affectent des tissus ou des organes individuels.

Que sait-on de la nature (mécanisme) des effets biologiques radio-induits ?

Les cellules peuvent être détruites par les radiations Au cours de la division cellulaire, les aberrations chromosomiques dues aux radiations peuvent entraîner la perte d'une partie de l'ADN chromosomique, ce qui entraîne la mort cellulaire. La probabilité d'aberrations chromosomiques est proportionnelle à la dose et les cellules exemptes de dommages critiques à l'ADN conservent leur potentiel de division.

Les cellules survivantes peuvent porter des changements dans l'ADN à un niveau moléculaire (mutations). Les dommages élémentaires et primaires à l'ADN résultent des dommages chimiques causés par les radicaux libres, provenant de la radiolyse de l'eau. Les dommages à l'ADN peuvent également résulter de l'interaction directe de particules ionisantes avec la double hélice d'ADN (rarement).

Des changements importants dans l'ADN se produisent sous la forme de ruptures de continuité des chaînes d'ADN, bien que d'autres formes de dommages surviennent également. Ces cassures peuvent affecter un brin de l'hélice (cassures simple brin, SSB) ou les deux brins au même endroit (cassures double brin, DSB). Les SSB se produisent très fréquemment dans l'ADN sans irradiation et sont facilement et efficacement réparées par des systèmes enzymatiques spécifiques. En revanche, de nombreux DSB induits sont plus compliqués et moins faciles à réparer. En conséquence, une proportion importante des dommages est réparée de manière incorrecte (mauvaise réparation). Ces cassures mal réparées peuvent entraîner des aberrations chromosomiques et des mutations génétiques. Certains des gènes ainsi mutés constituent la première étape (initiation) du processus très long et compliqué de la cancérogenèse, nécessitant également plusieurs mutations ultérieures (probablement non induites par les radiations) dans les cellules affectées. Des mécanismes de mutation similaires, lorsqu'ils affectent les cellules germinatives, peuvent conduire à des mutations héréditaires exprimées chez les descendants des personnes irradiées. Bien entendu, le point essentiel pour considérer ces possibles séquelles d'irradiation est la fréquence (ou probabilité d'occurrence) des effets indésirables chez les personnes irradiées à une dose donnée, ou chez leurs descendants.

Comment les effets des rayonnements sont-ils classés ?

Il existe deux catégories fondamentales d'effets biologiques qui peuvent être observés chez les personnes irradiées. Ceux-ci sont 1) dus en grande partie à la destruction cellulaire (déterministe) et 2 mutations qui peuvent entraîner le cancer et des effets héréditaires (stochastiques ou probabilistes). Les effets dus à la destruction des cellules (comme la nécrose cutanée) ont une dose seuil pratique en dessous de laquelle l'effet n'est pas évident, mais en général, lorsque l'effet est présent, sa gravité augmente avec la dose de rayonnement. La dose seuil n'est pas un nombre absolu et varie quelque peu selon les individus. Les effets dus à des mutations (comme le cancer) ont une probabilité d'occurrence qui augmente avec la dose, il est actuellement jugé qu'il n'y a pas de seuil en dessous duquel l'effet ne se produira pas et enfin la sévérité des effets est indépendante de la dose. Ainsi, un cancer causé par une faible quantité de rayonnement peut être tout aussi malin qu'un cancer causé par une dose élevée.

Effets déterministes. Ces effets sont observés après de fortes doses de rayonnement absorbées et sont principalement une conséquence de la mort cellulaire induite par les rayonnements. Ils se produisent seulement si une grande proportion de cellules dans un tissu irradié ont été tuées par rayonnement, et la perte ne peut pas être compensée par une prolifération cellulaire accrue. La perte tissulaire qui s'ensuit est encore compliquée par des processus inflammatoires et, si les dommages sont suffisamment étendus, également par des phénomènes secondaires au niveau systémique (par exemple fièvre, déshydratation, bactériémie, etc.). De plus, les effets éventuels des processus de guérison, par ex. fibrose, peut contribuer à des dommages supplémentaires et à la perte de fonction d'un tissu ou d'un organe. Des exemples cliniques de tels effets sont les suivants : modifications nécrotiques de la peau, nécrose et modifications fibreuses des organes internes, maladie aiguë des rayons après irradiation du corps entier, cataracte et stérilité (tableau 1).

Les doses requises pour produire des changements déterministes sont dans la plupart des cas importantes (généralement supérieures à 1-2 Gy). Certains d'entre eux surviennent chez une petite proportion de patients en tant qu'effets secondaires de la radiothérapie. Ils peuvent également être trouvés après des investigations interventionnelles complexes (telles que la pose de stents vasculaires) lorsque de longues durées de fluoroscopie ont été utilisées.

La relation entre la fréquence d'un effet déterministe donné et la dose absorbée a une forme générale présentée dans la fig. 1. On constate que la caractéristique essentielle de cette relation dose-réponse est la présence d'une dose seuil. En dessous de cette dose, aucun effet ne peut être diagnostiqué, mais avec l'augmentation de la dose, l'intensité des dommages induits augmente de façon marquée, dans certaines situations, de façon spectaculaire. Un exemple des dommages déterministes à la peau est présenté dans la fig. 2.

Les malformations induites par les radiations dans le conceptus pendant la période d'organogenèse (3-8 semaines de grossesse), sont également dues à la mort cellulaire et sont classées comme effets déterministes. Il en va de même pour les malformations du cerveau antérieur - entraînant un retard mental - induites par l'exposition entre 8 et 15 semaines (et dans une certaine mesure jusqu'à 25 semaines) après la conception. Les doses seuils sont cependant sensiblement inférieures à celles retrouvées pour les effets déterministes après irradiation en vie extra-utérine : ainsi, 100-200 mGy forment une fourchette seuil pour les malformations induites entre la 3ème et la 8ème semaine, et

200 mGy pour les lésions cérébrales susmentionnées (8-25 semaines).

Effets stochastiques. Comme mentionné ci-dessus, les cellules irradiées et survivantes peuvent être modifiées par des mutations induites (somatiques, héréditaires). Ces modifications peuvent conduire à deux effets cliniquement significatifs : les néoplasmes malins (cancer) et les mutations héréditaires.

Cancer: Les rayonnements ionisants sont cancérigènes bien que relativement faibles. Un suivi attentif de plus de 80 000 survivants des bombes atomiques à Hiroshima et Nagasaki au cours des 50 dernières années indique qu'il y a eu 12 000 cas de cancer dont moins de 700 décès supplémentaires étaient dus aux radiations. Autrement dit, seulement 6 % environ des cancers survenant chez ces survivants sont liés aux rayonnements.

Ces observations permettent d'estimer la probabilité avec laquelle une dose donnée peut conduire au diagnostic (incidence) et au décès (mortalité) de divers cancers. Parmi ces derniers, il existe plusieurs formes de leucémies et de tumeurs solides de différents organes, principalement des carcinomes du poumon, de la thyroïde, du sein, de la peau et du tractus gastro-intestinal. Les cancers radio-induits n'apparaissent pas immédiatement après l'exposition aux rayonnements mais nécessitent du temps pour devenir cliniquement apparents (période de latence). Des exemples de périodes de latence minimales sont la leucémie non-LLC 2 ans, environ 5 ans pour le cancer de la thyroïde et des os et 10 ans pour la plupart des autres cancers. Les périodes de latence moyennes sont de 7 ans pour la leucémie non-LLC et de plus de 20 ans pour la plupart des autres cancers. Il est important de noter que certaines tumeurs ne semblent pas ou faiblement radio-induites. Il s'agit notamment des carcinomes de la prostate, du col de l'utérus, de l'utérus, des lymphomes et de la leucémie lymphatique chronique.

Effets héréditaires : Le risque d'effets héréditaires des rayonnements ionisants a été estimé sur la base d'expérimentations sur différentes espèces animales, car il n'y a pas d'effets démontrés chez l'homme (les valeurs probables de probabilité par unité de dose sont données plus loin).

Une analyse minutieuse des études expérimentales et des enquêtes épidémiologiques permet de conclure que les relations dose-réponse pour ces deux catégories d'effets stochastiques ont une forme nettement différente de celles caractérisant les séquelles déterministes. Une relation dose-réponse générale pour le cancer est présentée à la fig. 3. Les principales caractéristiques de la relation peuvent être résumées comme suit : ne pas être interprétée comme la présence d'un seuil de dose. On suppose qu'aux faibles doses (< 0,2 Gy), la probabilité de l'effet (fréquence) augmente très probablement proportionnellement à la dose.

c. Il y a toujours une fréquence spontanée de l'effet (mutations, cancer) dans les populations non irradiées (F0 sur la figure 2), qui ne peut être différenciée qualitativement de celle induite par le rayonnement. En effet, les mutations ou cancers induits par l'irradiation ont les mêmes caractéristiques morphologiques, biochimiques, cliniques etc. que les cas survenant chez les individus non irradiés

Quelle est l'ampleur du risque de cancer et d'effets héréditaires?

1. L'analyse des données épidémiologiques des populations irradiées a permis de déduire le risque approximatif de cancer radio-induit. La valeur à vie pour une personne moyenne est d'environ 5 % d'augmentation du nombre de cancers mortels après une dose au corps entier de 1 Sv (ce qui est beaucoup plus élevé que ce que l'on trouve dans la plupart des procédures médicales). Une augmentation statistiquement significative du cancer n'a pas été détectée dans les populations exposées à des doses inférieures à 0,05 Sv.

Il apparaît que le risque dans la vie fœtale, chez les enfants et les adolescents dépasse quelque peu ce niveau moyen (d'un facteur 2 ou 3) et chez les personnes de plus de 60 ans il devrait être inférieur d'environ un facteur de

5 (en raison d'une espérance de vie limitée et donc de moins de temps disponible pour la manifestation d'un cancer, qui est un effet tardif de l'exposition).

Les procédures médicales de diagnostic à dose plus élevée (telles qu'une tomodensitométrie de l'abdomen ou du bassin) donnent une dose efficace d'environ 10 mSv. S'il existait une grande population dans laquelle chaque personne avait subi une seule analyse de ce type, le risque théorique à vie de cancer mortel induit par les radiations serait d'environ 1 sur 2 000 (0,05 %). Cela peut être comparé au risque spontané normal de cancer mortel qui est d'environ 1 sur 4 (25 %).

Le risque individuel peut différer des calculs théoriques.La dose de rayonnement cumulée des procédures médicales est très faible chez de nombreux individus, cependant chez certains patients, les doses cumulées dépassent 50 mSv et le risque de cancer doit être soigneusement pris en compte. De nombreuses procédures de diagnostic à dose relativement élevée (telles que la tomodensitométrie) doivent être clairement justifiées et lorsque cela est fait, les avantages l'emporteront de loin sur les risques. Les procédures injustifiées à n'importe quel niveau de dose doivent être évitées. En radiothérapie il existe un risque de second cancer mais le risque est faible par rapport à l'impératif de traiter la malignité actuelle.

Aucun effet héréditaire résultant de l'exposition aux rayonnements n'a été observé chez l'homme. Aucun effet héréditaire n'a été trouvé dans les études sur la progéniture et les petits-enfants des survivants de la bombe atomique. Cependant, sur la base de modèles animaux et de la connaissance de la génétique humaine, le risque d'effets délétères héréditaires a été estimé à pas plus de 10 % du risque cancérigène radio-induit.

Les rayonnements ionisants d'origine médicale sont-ils les seuls auxquels les personnes sont exposées ?

Non. Tous les organismes vivants sur cette planète, y compris les humains, sont exposés aux rayonnements de sources naturelles. Une dose efficace annuelle moyenne de ce soi-disant bruit de fond naturel s'élève à environ 2,5 mSv. Cette exposition est très variable géographiquement (de 1,5 à plusieurs dizaines de mSv dans des zones géographiques restreintes). Les sources artificielles - à l'exception des médicaments - ajoutent des doses très infimes à la population en général.

Quelles sont les doses typiques des procédures de diagnostic médical?

Diverses procédures de radiologie diagnostique et de médecine nucléaire couvrent une large gamme de doses en fonction de la procédure. Les doses peuvent être exprimées soit en tant que dose absorbée par un seul tissu, soit en tant que dose efficace pour l'ensemble du corps, ce qui facilite la comparaison des doses avec d'autres sources de rayonnement (telles que le rayonnement de fond naturel. Les valeurs typiques de dose efficace pour certaines procédures sont présentées dans le tableau 2. Les doses sont fonction d'un certain nombre de facteurs tels que la composition des tissus, la densité et l'épaisseur du corps.Par exemple, il faut moins de rayonnement pour pénétrer l'air dans les poumons pour une radiographie pulmonaire que pour pénétrer dans les tissus de l'abdomen.

Il faut également savoir que même pour une procédure donnée, il peut y avoir une grande variation dans la dose administrée pour la même procédure sur un individu spécifique lorsqu'elle est effectuée dans différents établissements. Cette variation peut aller jusqu'à un facteur dix et est souvent due à des différences dans les facteurs techniques de la procédure tels que la vitesse du film/écran, le traitement du film et la tension. En outre, il existe souvent des variations encore plus importantes au sein et entre les établissements pour un type de procédure donné en raison d'une conduite moins que satisfaisante de la procédure dans certains établissements.

Les doses de rayonnement dans le diagnostic peuvent-elles être gérées sans affecter le bénéfice diagnostique ?

Oui. Il existe plusieurs façons de réduire les risques à des niveaux très, très faibles tout en obtenant des effets très bénéfiques sur la santé des procédures radiologiques, dépassant de loin l'impact sur la santé d'un éventuel préjudice. Dans ce contexte, il convient également de mentionner qu'un rapport bénéfice/risque radiologique élevé dépend dans une large mesure d'une bonne méthodologie des procédures et de la haute qualité de leurs performances. Par conséquent, l'assurance qualité et le contrôle qualité en radiologie diagnostique et en médecine nucléaire jouent également un rôle fondamental dans la fourniture d'une protection radiologique appropriée et solide du patient.

Il existe plusieurs façons de minimiser le risque sans sacrifier les informations précieuses qui peuvent être obtenues pour le bénéfice des patients. Parmi les mesures possibles, il faut justifier l'examen avant d'adresser un patient au radiologue ou au médecin de médecine nucléaire.

Il faut éviter de répéter des investigations effectuées récemment dans une autre clinique ou un autre hôpital. Les résultats des investigations doivent être consignés de manière suffisamment détaillée dans la documentation du patient et transférés à une autre unité de soins de santé. Cette règle pourrait permettre d'éviter une fraction importante des examens inutiles.

Le fait de ne pas fournir d'informations cliniques adéquates lors de l'aiguillage peut entraîner le choix d'une procédure ou d'une technique erronée par le radiologue ou le spécialiste en médecine nucléaire. Le résultat peut être un test inutile, l'investigation ne contribuant qu'à l'exposition des patients.

Une enquête peut être considérée comme utile si son résultat - positif ou négatif - influence la prise en charge du patient. Un autre facteur, qui ajoute potentiellement à l'utilité de l'investigation, est le renforcement de la confiance dans le diagnostic.

Pour remplir ces critères, des indications d'investigation spécifique tant dans la situation clinique générale que chez un patient donné doivent être données par le médecin référent sur la base des connaissances médicales. Des difficultés peuvent survenir dans la procédure de saisine principalement en raison du développement dynamique du domaine de l'imagerie médicale. Les progrès techniques en radiologie médicale et en médecine nucléaire ont été énormes au cours des 30 dernières années et deux nouvelles modalités sont entrées dans le domaine : les ultrasons et l'imagerie par résonance magnétique. Il n'est donc pas surprenant que suivre les développements techniques puisse être difficile à la fois pour un médecin généraliste et même pour des spécialistes dans de nombreux domaines de la médecine. Il existe cependant plusieurs lignes directrices publiées (voir lectures suggérées), qui peuvent aider à faire une référence appropriée, en utilisant des critères bien fondés, basés sur l'expérience clinique et l'épidémiologie.

Les circonstances les plus importantes à prendre en compte pour éviter les références inappropriées peuvent être classées en gros comme suit : possibilité d'obtenir des informations similaires sans utiliser de rayonnement ionisant, c'est-à-dire au moyen d'ultrasons (US) ou d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Leur utilisation est indiquée lorsque ces modalités sont disponibles, et lorsque le coût (c'est surtout le cas pour l'IRM), les délais d'attente et les difficultés d'organisation ne sont pas prohibitifs. Les lignes directrices mentionnées ci-dessus fournissent également des informations lorsque ces modalités sont préférables comme point de départ et parfois la seule enquête à effectuer.

Existe-t-il des situations où les examens radiologiques diagnostiques doivent être évités ?

Oui. Il existe des points de vue bien établis -pas toujours respectés- qui indiquent que dans certaines circonstances la radiographie ou la fluoroscopie n'apporte rien à la prise en charge des patients. Cela s'applique aux situations dans lesquelles une maladie n'a pas pu progresser ou se résoudre depuis l'enquête précédente, ou les données obtenues n'ont pas pu influencer le traitement des patients.

Les exemples les plus courants d'examens injustifiés sont : la radiographie thoracique de routine à l'admission à l'hôpital ou avant une intervention chirurgicale en l'absence de symptômes indiquant une atteinte (ou une insuffisance cardiaque ou pulmonaire) la radiographie du crâne chez les sujets asymptomatiques d'accidents la radiographie sacro-lombaire inférieure dans un état dégénératif stable colonne vertébrale au cours de la 5e ou plus tard décennie de la vie, mais il y en a bien sûr beaucoup d'autres.

Le dépistage des patients asymptomatiques pour la présence d'une maladie ne peut être effectué que si les autorités sanitaires nationales ont décidé qu'une incidence élevée dans une tranche d'âge donnée, une efficacité élevée de la détection précoce de la maladie, une faible exposition des personnes dépistées et un traitement facilement disponible et efficace peuvent en résulter. dans un rapport bénéfice/risque élevé. Les exemples positifs incluent la fluoroscopie ou la radiographie pour la détection de la tuberculose dans les sociétés ou les groupes à forte prévalence de la maladie, la mammographie pour la détection précoce du cancer du sein chez les femmes après 50 ans, ou le dépistage du carcinome gastrique par fluoroscopie de contraste spécialisée dans les pays à forte incidence de cette maladie. Tous les facteurs impliqués dans le dépistage doivent être périodiquement examinés et réévalués. Si les critères positifs cessent d'être satisfaits, le dépistage doit être interrompu.

L'irradiation pour des raisons légales et à des fins d'assurance doit être soigneusement limitée ou exclue. En général, l'irradiation des individus pour des raisons légales est sans bénéfice médical. L'un des exemples courants est que les compagnies d'assurance peuvent exiger diverses enquêtes aux rayons X pour satisfaire l'attente qu'une personne à assurer est en bonne santé. Dans de nombreux cas, de telles demandes, en particulier chez les individus asymptomatiques, doivent être traitées avec prudence et apparaissent souvent injustifiées lorsqu'elles ne sont médicalement pas dans l'intérêt direct de la personne concernée.

Existe-t-il des procédures de diagnostic spéciales qui devraient avoir une justification particulière ?

Alors que toutes les utilisations médicales des rayonnements doivent être justifiées, il va de soi que plus la dose et le risque d'une procédure sont élevés, plus le médecin doit se demander s'il y a un plus grand bénéfice à obtenir. Il existe des procédures radiologiques qui délivrent des doses à l'extrémité supérieure de l'échelle, présentée dans le tableau 2.

Parmi celles-ci, une place particulière est occupée par la tomodensitométrie (TDM), et en particulier ses variantes les plus avancées comme la tomodensitométrie en spirale ou multi-tranches. L'utilité et l'efficacité de cette grande réalisation technique ne font aucun doute dans des situations cliniques particulières, cependant la facilité d'obtention de résultats par ce mode et la tentation de surveiller fréquemment l'évolution d'une maladie ou d'effectuer un dépistage doivent être tempérées par le fait que des examens répétés peuvent dose efficace de l'ordre de 100 mSv, dose pour laquelle il existe des preuves épidémiologiques directes de cancérogénicité.

Les enfants et les femmes enceintes nécessitent-ils une attention particulière dans les procédures de diagnostic ?

Oui. On pense que le fœtus et les enfants sont plus radiosensibles que les adultes. Il est extrêmement improbable que les procédures de radiologie diagnostique et de médecine nucléaire diagnostique (même en combinaison) entraînent des doses provoquant des malformations ou une diminution de la fonction intellectuelle. Le principal problème à la suite d'une exposition in utero ou pendant l'enfance à des niveaux diagnostiques typiques (<50 mGy) est l'induction du cancer.

Avant d'effectuer une procédure de diagnostic, il convient de déterminer si une patiente est ou peut être enceinte, si le fœtus se trouve dans la zone de rayonnement primaire et si la procédure est à dose relativement élevée (par exemple, lavement baryté ou tomodensitométrie pelvienne). Des études diagnostiques médicalement indiquées à distance du fœtus (par exemple, des radiographies du thorax ou des extrémités, une scintigraphie pulmonaire de ventilation/perfusion) peuvent être effectuées en toute sécurité à tout moment de la grossesse si l'équipement est en bon état de fonctionnement. Généralement, le risque de ne pas poser le diagnostic est plus grand que le risque d'irradiation.

Si un examen se situe généralement à l'extrémité supérieure de la plage de doses diagnostiques et que le fœtus se trouve dans ou à proximité du faisceau ou de la source de rayonnement, il faut veiller à minimiser la dose au fœtus tout en faisant le diagnostic. Cela peut être fait en adaptant l'examen et en examinant chaque radiographie au fur et à mesure qu'elle est prise jusqu'à ce que le diagnostic soit posé, puis en mettant fin à la procédure. En médecine nucléaire, de nombreux radiopharmaceutiques sont excrétés par les voies urinaires. Dans ces cas, l'hydratation maternelle et l'encouragement à la miction réduiront le temps de séjour vésical du radiopharmaceutique et réduiront donc la dose fœtale.

Pour les enfants, la réduction de la dose est obtenue en utilisant des facteurs techniques spécifiques aux enfants et non en utilisant des facteurs adultes de routine. En radiologie diagnostique, des précautions doivent être prises pour minimiser le faisceau de rayonnement à seulement la zone d'intérêt. Parce que les enfants sont petits, en médecine nucléaire, l'utilisation d'une activité administrée inférieure à celle utilisée pour un adulte se traduira toujours par des images acceptables et une dose réduite pour l'enfant.

Que peut-on faire pour réduire le risque d'irradiation lors de l'exécution d'une procédure de diagnostic ?

L'outil le plus puissant pour minimiser le risque est la réalisation appropriée du test et l'optimisation de la protection radiologique du patient. Ils relèvent de la responsabilité du radiologue ou du médecin de médecine nucléaire et du physicien médical

Le principe de base de la protection des patients dans les examens radiologiques aux rayons X et les diagnostics en médecine nucléaire est que les informations diagnostiques nécessaires d'une qualité cliniquement satisfaisante doivent être obtenues au prix d'une dose aussi faible que raisonnablement possible, compte tenu des facteurs sociaux et financiers.

Les preuves obtenues dans de nombreux pays indiquent que la gamme des doses d'entrée (c'est-à-dire les doses mesurées à la surface du corps à l'endroit où le faisceau de rayons X pénètre dans le corps) pour un type donné d'examen radiographique est très large. Parfois, les doses les plus faibles et les plus élevées, mesurées dans les installations radiologiques individuelles, varient d'un facteur de

100. Comme la plupart des doses mesurées ont tendance à se grouper à l'extrémité inférieure de la distribution (fig. 4 Nécessité d'ajouter une figure et une légende de distribution de dose pour un examen spécifique), il est clair que les doses les plus élevées, au-dessus, par exemple, du 70-80 percentile de la distribution, ne peuvent pas être raisonnablement justifiées. En établissant ce qu'on appelle niveaux de référence diagnostiques pour chacune des investigations principales à un tel centile, on peut identifier les endroits (établissements, appareils à rayons X) nécessitant des actions correctives, qui réduiront facilement et substantiellement la dose moyenne aux patients à l'échelle du pays.

Cet objectif peut être atteint grâce à la coopération des radiologues avec des physiciens médicaux et des personnes ou des équipes d'audit. Il existe de nombreux facteurs techniques qui, lorsqu'ils sont appliqués systématiquement, réduisent considérablement l'exposition. L'effort d'optimisation de la protection requiert une bonne organisation ainsi qu'une volonté et une vigilance permanentes pour maintenir les doses aussi faibles que raisonnablement possible. On peut facilement montrer que le risque, même s'il est assez faible, peut encore être réduit de plusieurs fois par rapport à la situation qui prévalait dans les décennies précédentes.

Parmi les procédures à éviter figurent : 1) la fluoroscopie et la photofluorographie pour le dépistage de la tuberculose chez l'enfant et l'adolescent (seules des radiographies normales doivent être réalisées à cet âge). 2) Fluoroscopie sans intensification d'image électronique. Dans la plupart des pays développés, une telle procédure - qui donne des doses assez élevées au patient - est désormais légalement interdite.

Il faut souligner, que procédures interventionnelles radiologiques conduire à des doses plus élevées pour les patients que les investigations diagnostiques normales. Cependant, les indications pour de telles procédures résultent dans la plupart des cas d'un risque élevé de la chirurgie conventionnelle. Un équipement moderne approprié et la formation du personnel permettent de limiter l'exposition des patients à un niveau acceptable, garantissant un rapport bénéfice/risque très élevé.

En médecine nucléaire l'amplitude de la dose au patient résulte principalement de l'activité 1/ du radiopharmaceutique administré. L'éventail d'activités de ces derniers, administrés dans un but donné, varie d'un département à l'autre par un petit facteur - généralement un facteur de trois couvre les valeurs les plus élevées et les plus faibles. Dans plusieurs pays, il existe des niveaux de référence ou recommandés respectifs et les dépassements doivent généralement être évités lors de l'examen d'un individu de taille standard. Il existe également des règles (formules) acceptées pour modifier l'activité en fonction de la masse corporelle et pour réduire l'activité donnée aux enfants par rapport à celle administrée aux adultes. Les doses efficaces typiques pour les patients en médecine nucléaire diagnostique se situent dans une fourchette similaire à celles observées dans les diagnostics aux rayons X (tableau 2). De bonnes procédures et le respect des principes d'assurance qualité et de contrôle qualité garantissent un rapport bénéfice/risque élevé pour les examens dûment justifiés. Pendant la grossesse, les investigations utilisant des produits radiopharmaceutiques doivent être traitées de la même manière que les procédures radiographiques normales. En conséquence, ils ne doivent être effectués que si aucune méthode de diagnostic alternative n'est disponible et si les investigations ne peuvent être retardées qu'après l'accouchement. Pour éviter de graves dommages à la thyroïde fœtale, toute procédure utilisant des ions 131 I libres - même dans de petites activités - est contre-indiquée à partir de

10-12 semaines de grossesse (lorsque la thyroïde fœtale devient fonctionnelle).

Les femmes allaitantes peuvent être étudiées avec des produits radiopharmaceutiques. Certains produits radiopharmaceutiques ont une durée de vie relativement longue et sont excrétés dans le lait maternel (comme l'iode-131). Après l'administration de ces produits radiopharmaceutiques, l'allaitement doit être interrompu pour éviter le transfert à l'enfant. Il existe cependant d'autres radionucléides à courte durée de vie (comme la plupart des composés du technétium 99m) qui peuvent ne pas nécessiter l'arrêt de l'allaitement ou seulement quelques heures ou une journée.

1/ - Activité -nombre de désintégration nucléaire par seconde (dps) dans un échantillon donné. Utilisé comme mesure de quantité de substances radioactives, ici les radiopharmaceutiques administrés aux patients. L'unité est le becquerel qui est de 1 dps. Un mégabéquerel (MBq) équivaut à 1 million de dps.

L'optimisation de la protection des patients repose sur un principe selon lequel la dose à la cible irradiée (tumeur) doit être aussi élevée qu'il est nécessaire pour un traitement efficace tout en protégeant au maximum les tissus sains.

Que peut-on faire pour réduire le risque de rayonnement pendant la conduite de la radiothérapie?

La radiothérapie basée sur des indications appropriées est souvent un moyen efficace de prolonger la vie d'un patient ou de réduire la souffrance lorsque seule la palliation est possible, améliorant ainsi le patient, améliorant ainsi la qualité de vie des patients. Pour atteindre ce succès, il faut les normes de performance les plus élevées (précision de la dose délivrée), à ​​la fois lors de la planification de l'irradiation pour un patient individuel et lors de l'administration réelle de la dose.

La décision d'entreprendre un cours de radiothérapie est prise de manière optimale par une équipe multidisciplinaire comprenant des chirurgiens, des médecins et des radio-oncologues. Cette discussion doit confirmer la justification de la procédure, l'absence de traitements alternatifs plus bénéfiques et généralement la manière optimale de combiner différentes techniques (radiothérapie, chirurgie et chimiothérapie). Lorsqu'une telle approche multidisciplinaire n'est pas possible, le radio-oncologue qui prend seul la décision doit garder à l'esprit les traitements alternatifs ou combiner les stratégies de traitement.

En effet, alors que la justification générique de la radiothérapie ne peut être remise en cause dans la grande majorité des cas. Des efforts croissants sont faits, dans certains cas, pour diminuer la dose délivrée et pour réduire les volumes irradiés. Cela est particulièrement vrai pour certains types de cancers spécifiques, tels que la maladie de Hodgkins et les cancers de l'enfant, où l'association presque constante avec la chimiothérapie peut permettre au radio-oncologue de réduire la dose et le volume irradié et une réduction ultérieure des effets secondaires indésirables.

Dans un grand nombre de cas, diminuer la dose jusqu'au volume cible n'est pas possible car cela diminuerait de manière inacceptable le taux de guérison. Dans ces cas, les développements technologiques actuels visent à optimiser la protection des patients, en maintenant la dose tumorale absorbée aussi élevée que nécessaire pour un traitement efficace tout en protégeant les tissus sains à proximité. La thérapie conformationnelle a beaucoup aidé à cet égard.

Il convient de rappeler que l'éradication réussie d'une tumeur maligne par radiothérapie nécessite des doses élevées absorbées et qu'il existe un risque retardé (et généralement faible) de complication tardive. Les techniques mentionnées ci-dessus sont utilisées pour fournir le meilleur rapport bénéfice/risque.

Les femmes enceintes peuvent-elles recevoir une radiothérapie ?

Une tumeur maligne chez une femme enceinte peut nécessiter une radiothérapie pour tenter de sauver la vie du patient.Si une tumeur est située dans une partie éloignée du corps, la thérapie - avec une protection personnalisée de l'abdomen (dépistage) - peut se poursuivre. Si le faisceau doit être plus proche du conceptus mais n'irradiant toujours pas directement ce dernier, des précautions particulières doivent être prises et un expert en dosimétrie doit effectuer des calculs de dose au fœtus avant de prendre la décision de débuter le traitement. Une dose au conceptus (3-8 semaines après la conception) de irradiation directe par le faisceau primaire atteindront des valeurs dépassant sensiblement les seuils de malformations de divers organes, ou du cerveau (8 à 25 semaines) avec pour conséquence un retard mental dans la vie post-utérine. Elle peut également entraîner un retard de croissance fœtale, même si le traitement a eu lieu au 3 ème trimestre de la grossesse.

Il convient également de rappeler que l'irradiation du fœtus à tous les trimestres de la grossesse entraîne un risque accru de cancer chez le nouveau-né au cours de la première ou de la deuxième décennie de la vie et au doses thérapeutiques -ou leur fraction importante -ce risque peut être substantiel. Par conséquent, compte tenu de tous les facteurs mentionnés, une interruption de grossesse peut être envisagée. La décision doit être fondée sur une estimation minutieuse du risque encouru pour le fœtus, qui à son tour nécessite le calcul de la dose à la conception par un expert qualifié. La décision elle-même doit être prise par les femmes à traiter en consultation avec leur médecin, leur partenaire et leur conseiller. Des problèmes particulièrement difficiles surviennent lorsque la radiothérapie est réalisée chez une femme présentant une grossesse précoce non diagnostiquée. Le résultat est parfois une irradiation massive du conceptus dans une période où les malformations sont facilement induites (à ou après 3 semaines après la conception). Pour éviter une telle irradiation involontaire, il semble nécessaire d'effectuer des tests de grossesse pour diagnostiquer ou exclure la grossesse avant d'entreprendre une radiothérapie.

Le traitement de l'hyperthyroïdie par le 131 I chez une femme enceinte est strictement contre-indiqué en raison de la possibilité d'irradiation externe du fœtus, mais surtout en raison de l'iodure radioactif traversant le placenta dans la circulation fœtale avec une absorption ultérieure par sa thyroïde. La glande peut très bien être détruite par le rayonnement bêta du nucléide capté (131 I). Par conséquent, d'autres méthodes de traitement doivent être utilisées, si possible, jusqu'à l'accouchement.

Lorsqu'un cancer de la thyroïde avec métastases est diagnostiqué chez une femme enceinte, le traitement par 131 I, s'il ne peut être différé après l'accouchement, n'est pas compatible avec la poursuite de la grossesse.

Les patients traités par radiothérapie peuvent-ils mettre d'autres personnes en danger ?

Le rayonnement médical peut être délivré au patient à partir d'une source de rayonnement extérieure au patient (par exemple, à partir d'un appareil à rayons X pour le diagnostic ou d'un accélérateur linéaire pour la radiothérapie). Quelle que soit la dose reçue par le patient, ils ne deviennent pas radioactifs et n'émettent pas de rayonnement. En conséquence, ils ne présentent absolument aucun risque d'irradiation pour la famille ou les autres.

L'autre façon dont la radiation médicale est administrée est de placer des matières radioactives dans le patient. Dans ces cas, le patient émettra un rayonnement. Pour diagnostique études de médecine nucléaire (telles qu'une scintigraphie osseuse ou thyroïdienne), la quantité de radioactivité injectée est faible et de tels brevets ne présentent aucun danger pour leur famille ou pour le public. Ces patients sont libérés immédiatement après la procédure.

Les patients peuvent subir une radiothérapie en se faisant injecter de la radioactivité ou en implantant des sources radioactives dans la tumeur. Ces patients peuvent présenter ou non un danger pour les autres en fonction de la capacité de pénétration du rayonnement émis par le radionucléide. Certains sont très peu pénétrants (comme les implants prostatiques à l'iode 125. De tels brevets sont abandonnés. D'autres qui reçoivent des implants à l'iridium 192 ou au césium doivent rester à l'hôpital jusqu'à ce que les sources soient retirées. Le rayonnement pénétrant suffisamment pour que les visiteurs soient restreints de visiter le patient

Les patients traités avec une activité élevée de 131 I pour un cancer de la thyroïde, dans certains cas pour une hyperthyroïdie, ou les patients porteurs d'implants permanents de sources radioactives (catégorie spéciale de curiethérapie), une fois sortis d'une clinique ou d'un hôpital, peuvent présenter des symptômes - même légers - risque pour les membres de leur famille s'ils n'observent pas des règles de comportement spécifiques dans de telles situations. Ces patients doivent être informés oralement pour éviter tout contact corporel étroit avec les enfants et des autres précautions nécessaires par les spécialistes responsables de la conduite de leur traitement.

Les effets déterministes après irradiation du corps entier et localisée par les rayons X et gamma se rapprochent des doses seuils absorbées pour des expositions uniques (court terme) et fractionnées ou à faible débit de dose (long terme) [5,6].

Doses efficaces typiques des expositions médicales diagnostiques dans les années 1990 (Royaume-Uni).

Ventilation pulmonaire (Xe-133)
Perfusion pulmonaire (Tc-99m)
Rein (Tc-99m)
Thyroïde (Tc-99m)
Os (Tc-99m)
Étude cardiaque synchronisée (Tc-99m)
Tête PET (F-18 FDG)
-----------------
Fond naturel annuel

Données du National Radiation Protection Board au Royaume-Uni.

Tableau 2b. - versions alternatives (de NRPB, modifiées).

Larges niveaux de risque pour les examens radiologiques courants et les scintigraphies isotopiques
Examen aux rayons X (ou scan isotopique en médecine nucléaire) Les doses efficaces (mSv) se regroupent autour d'une valeur de : Période équivalente de rayonnement de fond naturel Risque supplémentaire de cancer à vie par examen*
Coffre
Les dents
Bras et jambes
Mains et pieds
0.01 Quelques jours Risque négligeable
Le crâne
Diriger
Cou
0.1 Quelques semaines Risque minimal
1 sur 1 000 000
à
1 sur 100 000
Sein (mammographie)
Hanche
Colonne vertébrale
Abdomen
Bassin
CT scan de la tête
(Scan isotopique pulmonaire)
(Scan isotopique du rein)
1.0 Quelques mois à un an Risque très faible
1 sur 100 000
à
1 sur 10 000
Reins et vessie
(UIV)
Estomac - farine de baryum
Colon - lavement baryté
CT scan de l'abdomen
(Scan isotopique osseux)
10 Quelques années Faible risque
1 sur 10 000
à
1 sur 1 000
*Ces niveaux de risque représentent de très petits ajouts à la chance sur 3 que nous avons tous d'avoir un cancer.

Sources d'informations suggérées

Sites Internet pour :

CIPR
NRPB
Collège américain ou radiologie
Communauté européenne
ASTRO
ESTRO
Institut national du cancer des États-Unis
Médecine fondée sur des preuves BMJ


1 réponse 1

Le Sievert est une mesure dérivée du risque stochastique pour la santé. Il n'est utilisé que dans les cas de rayonnements ionisants à faible dose. Les doses élevées qui produisent des effets déterministes sur la santé sont mesurées en Gray (Gy), un terme purement physique qui représente le dépôt réel d'un joule d'énergie dans un kilogramme de matière.

Contrairement au Gray, le Sievert ne mesure pas un véritable dépôt d'énergie dans les tissus. Le Sievert est un équivalent dose qui représente la probabilité de l'effet de déposer un joule d'énergie dans un kilogramme de matière. Le Sievert est utilisé pour calculer un équivalent dose, qui est calculée en utilisant la dose réelle déposée multipliée par un facteur de pondération qui dépend du type de rayonnement ionisant auquel on a été exposé.



Commentaires:

  1. Macadhamh

    Je vais me faire plaisir sera en désaccord avec toi

  2. Yokasa

    À mon avis, il a déjà été discuté.



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