Application NFC 15-160 Vétérinaire PV361 CAN-0000 0000 Rocques

EN PRATIQUE
Article
de synthèse
RADIOPROTECTION
Florian Rocques*,
Jean-Claude Desfontis**, ***
* Clinique vétérinaire des Chambons,
63230 Pontgibaud
** Service compétent en radioprotection, École
nationale vétérinaire, agroalimentaire et de
l’alimentation Nantes Atlantique,
Oniris, Atlanpôle, La Chantrerie,
44307 Nantes Cedex 3
*** Unité de pharmacologie et toxicologie,
École nationale vétérinaire,
agroalimentaire et de l’alimentation
Nantes Atlantique, Oniris, Atlanpôle
0,05 CFC
par article lu
Aide à la mise
en application
de la nouvelle
norme NFC 15-160
en radiologie vétérinaire
La réglementation en radiologie évolue. Cet article en présente les modalités et leur application en
pratique vétérinaire canine et équine.
D
Conflit
d’intérêts
Aucun.
RÉSUMÉ
 La norme NFC 15-160
d’application obligatoire
en radiologie vétérinaire
nécessite, entre autres, de
réaliser des calculs d’efficacité
d’atténuation des parois de
la pièce de radiologie. Pour ce
faire, il convient de connaître les
caractéristiques techniques du
générateur de rayons X utilisé,
la nature et le niveau d’activité
en radiologie (appareil fixe à tir
de rayons X vertical exclusif en
canine, appareil fixe ou mobile
à tir de rayons X horizontal
possible en équine). Un tableur
à l’usage des vétérinaires vous
est présenté, avec des exemples
explicatifs, pour faciliter le travail
de la personne compétente en
radioprotection.
2
Le Point Vétérinaire / Décembre 2015 / N° 361
nouvelles exigences et aux nouveaux appareils mis sur le marché
(tableau 1).
epuis le 1er janvier 2014, une
nouvelle version de la norme
NFC 15-160 est obligatoirement
applicable en médecine vétérinaire
par arrêté du 22 août 2013 publié
au Journal officiel de la République
française.
3.
Dans quels cas
appliquer la norme
NFC 15-160 de mars 2011 ?
Toutes les installations mises en service avant le 1er janvier 2016 restent
conformes si elles répondent aux
anciennes normes, c’est-à-dire à la
norme NFC 15-160 de novembre 1975,
ainsi qu’aux normes NFC 15-161 et
15-163 selon le domaine considéré
(radiodiagnostics médical, vétérinaire
et dentaire).
Tous les nouveaux appareils de
radiologie mis en service à partir
du 1 er janvier 2016 devront désormais répondre aux exigences de
CONTEXTE
LÉGISLATIF
1. De quoi s’agit-il ?
La norme NFC 15-160 est relative aux
appareils de radiologie à poste fixe,
ou considérés comme tels, utilisant
une haute tension maximale de
moins de 600 kV, c’est-à-dire la plupart de ceux qui sont employés en
médecine vétérinaire, dans la filière
équine ou canine.
Plus précisément, la norme définit
les exigences en matière de conception de la salle de radiologie, notamment les installations électriques
et la signalisation, mais également
les règles de calcul de protection
concernant les parois de la salle de
radiologie, en fonction de sa conformation, de l’appareil utilisé et de sa
fréquence d’emploi.
TABLEAU 1
Récapitulatif du contexte
législatif de la norme NFC 15-160
de mars 2011
Quel domaine ?
Médecine vétérinaire utilisant un
appareil à poste fixe ou mobile dans
une pièce dédiée
Quels appareils ?
Appareils employant une haute
tension maximale de 600 kV
2. Pourquoi l’avoir mise
Quels praticiens ?
Praticiens vétérinaires équins et canins
L’ancienne norme, qui datait de
1975, devenant obsolète en matière
de radioprotection, a été revisitée
en mars 2011 afin de répondre aux
Quels critères
d’inclusion ?
Tous les nouveaux appareils mis en
service
Quels critères
d’exclusion ?
Toutes les installations mises en service
avant le 1er janvier 2016 conformes
aux anciennes normes
à jour ?
RADIOPROTECTION
Aide à la mise en application
de la nouvelle norme NFC 15-160
en radiologie vétérinaire
1a et 1b.
la nouvelle norme, abrogeant les
anciennes.
Équipement
de radiologie
en médecine
vétérinaire
canine (1a :
appareil sous
régime de
déclaration à
l’Autorité de
sûreté nucléaire)
et en médecine
vétérinaire
équine (1b :
appareil
sous régime
d’autorisation
à l’Autorité de
sûreté nucléaire).
APPLICATION
DE LA NORME
f Les calculs de la protection nécessaire à installer sur les parois de la
salle de radiologie se fondent tout
d’abord sur les lois de protection des
personnes contre les rayons X, notamment le personnel de la clinique vétérinaire. Ainsi, selon le Code du travail
et le Code de la santé publique, le
rayonnement maximal toléré (Hmax)
en zone publique (en dehors de la
salle de radiologie, derrière chacune
des parois) est de 0,02 millisievert
(mSv) par semaine (arrêté du 15 mai
2006 inscrit au Journal officiel de la
République française). Sur cette base,
des formules mathématiques ont été
élaborées afin de calculer l’épaisseur
des parois, exprimée en équivalence
d’épaisseur de plomb, à ajouter aux
parois déjà existantes.
f Pour ce faire, il convient de définir
le type d’activité radiologique au sein
de la clinique vétérinaire, qui diffère
en médecines équine et canine (photos 1a et 1b).
En effet, en médecine vétérinaire
équine, la plupart du temps, l’appareil mobile utilisé est considéré
comme un poste fixe car il fonctionne toujours dans la même pièce
(tableau 2). Le tir de rayons X est horizontal et la paroi derrière laquelle se
trouve l’animal est soumise directement au rayonnement primaire, très
intense. Les autres parois non visées
directement sont soumises aux rayonnements diffusés et de fuite, plus ou
moins intenses.
En médecine vétérinaire canine, l’appareil est fixe en pratique courante
et le tir de rayons X est vertical. Les
parois de la salle sont donc toutes
soumises aux rayonnements diffusés
et de fuite, le rayonnement primaire
étant dirigé vers le sol.
f Ensuite, il est nécessaire de considérer la charge de travail (W, en
mAmin/semaine), qui traduit l’importance de l’activité radiologique
au sein de la clinique, c’est-à-dire le
nombre de clichés radiographiques
réalisés en moyenne par semaine,
pondéré avec l’intensité moyenne
des clichés (le réglage des mAs).
EN PRATIQUE
Article
de synthèse
PHOTO 1A : F. ROCQUES
PHOTO 1B : ONIRIS-NANTES,
SERVICE COMPÉTENT EN
RADIOPROTECTION.
1a
f Sachant cela, les calculs peuvent
être initiés. Trois étapes sont alors
nécessaires :
- déterminer le facteur d’atténuation
(F) nécessaire pour réduire l’intensité
du rayonnement total émis dû aux
différents rayonnements (primaire,
diffusé ou de fuite) à la valeur maximale tolérée selon la réglementation,
soit 0,02 mSv par semaine (figure 1) ;
- déterminer l’équivalence d’épaisseur
de plomb ou de béton à l’aide de
courbes logarithmiques définies dans
la norme NFC 15-160 de mars 2011 ;
- déterminer l’équivalence d’épaisseur
de plomb des parois déjà existantes à
l’aide des tableaux présents dans la
norme et les soustraire à l’épaisseur
totale calculée à la deuxième étape.
La nécessité ou non d’ajouter une
protection supplémentaire sur chacune des parois en est déduite.
f Les formules de calcul restent relativement complexes, notamment en
raison des nombreuses variables qui
entrent en jeu. Afin de simplifier l’utilisation de la norme par le praticien
ayant reçu la formation de “personne
compétente en radioprotection”, un
1b
tableur informatique a été créé dans
le cadre d’une thèse vétérinaire. Il
consiste à calculer automatiquement
le facteur d’atténuation des parois de
la pièce de radiologie. Ainsi, il permet
d’identifier le besoin de renforcer l’atténuation des parois existantes.
f Les calculs dépendent principalement :
- de la charge de travail W, exprimée
en milliampères fois minutes par
semaine (mAmin/semaine). Il s’agit
de la somme de la charge de toutes
les expositions réalisées pendant la
semaine de référence et divisée par
60 pour l’exprimer en mAmin. Elle
est en général comprise entre 2 et
100 mAmin/semaine en médecine
vétérinaire. Pour sa détermination, il
convient de choisir une semaine de
référence où la production de rayons
X est la plus élevée ;
- du facteur d’occupation T, sans
unité, choisi en fonction de la fréquence d’occupation des locaux
attenants à la salle de radiographie.
Pour sa détermination, un tableau
est disponible dans la norme (voir
le tableau 2 de la norme NFC 15-160
TABLEAU 2
Récapitulatif des différents rayonnements
et des appareils utilisés selon la pratique
TYPE D’APPAREIL
FRÉQUEMMENT UTILISÉ
ORIENTATION
DU TIR DE RAYONS X
TYPE DE RAYONNEMENT
Pratique
équine
Appareil fixe ou mobile considéré
comme un poste fixe dans une salle
de radiologie dédiée
Horizontal
Primaire pour la paroi visée,
diffusé et de fuite pour les
autres parois
Pratique
canine
Poste fixe
Vertical
Diffusé et de fuite pour
toutes les parois
Le Point Vétérinaire / Décembre 2015 / N° 361
3
EN PRATIQUE
Article
de synthèse
RADIOPROTECTION
Aide à la mise en application
de la nouvelle norme NFC 15-160
en radiologie vétérinaire
TABLEAU 3
FIGURE 1
Facteurs d’atténuation
des différents types de
rayonnements, primaire (Fp),
diffusé (Fs) et de fuite (Fg)
Fp =
Fs =
Fg =
Hp ◊ T
Hmax
=
ΓR ◊ W ◊ R ◊ T
Hmax ◊ a2
Hs ◊ T ΓR ◊ W ◊ k ◊ T
=
Hmax Hmax ◊ b2 ◊ d2
Hg ◊ T
Hmax
=
Cg ◊ W ◊ f ◊ T
Hmax
◊ c2 ◊ Q
- Hp : débit d’équivalent de dose au point considéré, en mSv/semaine, en
l’absence de protection.
- ΓR : rendement du tube à rayons X, en mSv × m2/mA × min.
- W : charge de travail, en mA × min/semaine.
- R : facteur d’orientation, sans unité, choisi en fonction de l’orientation du
faisceau la plus fréquente vers la paroi considérée. Si le faisceau est utilisé
avec plus de 30 % de la charge de travail dirigée vers la paroi considérée, le
facteur est égal à 1. S’il est employé avec au plus 30 % de la charge de travail
vers la paroi, le facteur est de 0,3. Jusqu’à 10 %, le facteur est de 0,1.
- T : facteur d’occupation, généralement fixé à 1.
- Hmax : tension maximale dans les conditions habituelles d’utilisation.
- a : distance du point à protéger au foyer, en mètres.
- k : coefficient, en mètres carrés (m2), caractérisant la contribution
du rayonnement diffusé à 1 m du milieu de diffusion par rapport à la
contribution du rayonnement primaire. Des valeurs du coefficient k en
fonction de la haute tension maximale utilisée sont données dans un tableau
de la norme (tableau 3 de la norme NFC 15-160 de mars 2011(1)).
- b : distance du foyer au milieu de diffusion, en mètres.
- d : distance du point à protéger au milieu de diffusion, en mètres.
- Cg : débit d’équivalent de dose à 1 m pour le rayonnement de fuite, en
millisieverts fois mètres carrés par heure (mSv × m2/h). Cette valeur relative à
l’appareil à rayonnement X utilisé peut être fournie par le fabricant. À défaut,
la norme donne des valeurs de Cg en fonction de la haute tension nominale
de l’appareil. Si celle-ci est inférieure à 150 kV, Cg est égal à 1 mSv × m2/h. Si
elle est supérieure ou égale à 150 kV, Cg est égal à 10 mSv × m2/h.
- c : distance du secteur à protéger au foyer, en mètres.
- f : facteur, sans unité, prenant en considération le fait que le débit de
dose du rayonnement de fuite n’atteint sa valeur maximale que lorsque la
haute tension maximale admissible indiquée par le fabricant (haute tension
nominale) est utilisée. Par défaut, le facteur f = 1. Une figure présente dans
la norme donne des valeurs de f en fonction de la haute tension nominale
de l’appareil et de la haute tension maximale utilisée (figure 7 de la norme
NFC 15-160 de mars 2011(1)).
- Q : produit de l’intensité et du temps maximal par heure au maximum de la
tension nominale, en milliampères fois minutes par heure (mA x min/h). Cette
valeur est indiquée par le fabricant de l’appareil à rayonnement X. À défaut, la
norme donne des valeurs de Q en fonction de la haute tension nominale de
l’appareil. Si celle-ci est inférieure à 200 kV, Q est égal à 180 mAmin/h. Si elle
est supérieure ou égale à 200 kV, Q est égal à 900 mA × min/h.
(1) La norme
NFC 15-160 de
mars 2011 est
payante en ligne sur
le site Internet de
l’Afnor : http://www.
boutique.afnor.org/
norme/nf-c15-160/
installations-pourla-production-etl-utilisation-derayonnementsx-exigences-deradioprotection/
article/651302/
fa163644
4
de mars 2011(1)). Il est généralement
considéré égal à 1 ;
- du rendement du tube (ΓR), en millisieverts fois mètres carrés par milliampère fois minutes (mSvm2/mAmin),
pour les rayonnements primaire et
diffusé. C’est l’équivalent de dose
produit à 1 m de la cible par unité de
charge. Il dépend de la haute tension
maximale utilisée et de la filtration du
tube. Des valeurs de rendement sont
données par des courbes à la fin de la
norme NFC 15-160 de mars 2011 (voir
les figures 2a, 2b et 3 de la norme(1)).
Les données de ces courbes sont
Le Point Vétérinaire / Décembre 2015 / N° 361
Valeurs des variables à renseigner
dans le tableur
KV MAX
F
W
b
KV NOM
85 kV
2 mm d’Al
30 mAmin/semaine
0,8 m
125 kV
F : filtration de l’appareil
W : charge de travail
b : distance entre le tube émetteur et l’animal
KV NOM : haute tension nominale
KV MAX : haute tension maximale
FIGURE 2
Plan de la salle de radiologie canine
3
Pharmacie (T = 1)
Plâtre 7 cm
2
Salle de soins
(T = 1)
4
Salle de consultation
(T = 1)
Plomb 2 mm
Plomb 2 mm
Béton 20 cm
1
Salle de soins (T = 1)
Échelle :
1m
Foyer
Porte en plomb, 2 mm
Dans une salle de radiologie canine, le faisceau du générateur (fixe et vertical) de rayons X est orienté
vers le sol. Aucune paroi n’est donc soumise au rayonnement primaire. Ainsi, le coefficient d’atténuation
Fp (rayonnement primaire) pour le faisceau primaire n’est pas calculé, sauf en cas d’utilisation de la pièce
située sous le plancher. Pour toutes les parois, seuls les coefficients d’atténuation Fs (rayonnement diffusé)
et Fg (rayonnement de fuite) sont calculés.
fournies automatiquement dans
le tableur développé dans la thèse
vétérinaire.
f Pour illustrer l’intérêt du tableur
informatique pour l’application de la
norme NFC 15-160 dans sa version de
mars 2011, cet article propose deux
exemples concrets.
1.
Premier exemple
d’une activité
radiologique en canine
f Dans le cadre d’une activité radiologique moyenne à élevée en clientèle canine, la charge de travail (W)
est en moyenne de 30 mAmin par
semaine, ce qui équivaut à 72 clichés
par semaine avec une moyenne d’intensité fois temps de pose de 25 mAs
par cliché (72 × 25 = 1 800 mAs =
30 mAmin).
f Il convient d’entrer dans le tableur
informatique les principales valeurs
nécessaires aux calculs : le tube
émetteur de rayons X possède une
haute tension nominale (le potentiel
maximal de l’appareil, kV nom) de
125 kV, mais la haute tension maximale utilisée habituellement est de
85 kV (kV max) (tableau 3). La filtration de l’appareil (F) indiquée par le
fournisseur est de 2 mm d’aluminium.
Enfin, la distance du foyer émetteur
de rayons X au milieu de diffusion,
soit la distance entre le tube émetteur
et l’animal, est de 80 cm environ (b).
f Doivent être considérés, entre
autres, les distances du tube émetteur
de rayons X aux parois de la salle (c)
et celles du milieu de diffusion aux
parois (d), qui sont égales avec un
appareil de radiologie canine (c = d),
ainsi que l’épaisseur et les matériaux
de ces parois (figure 2).
Après avoir rempli toutes les cellules du tableur, l’épaisseur (en
équivalent épaisseur de plomb) correspondante de chaque paroi pour
le rayonnement de fuite se calcule
automatiquement, tandis que les
épaisseurs (en équivalent épaisseur
de plomb) des parois pour le rayonnement diffusé sont déterminées
grâce à une figure qui se trouve dans
la norme NFC 15-160 de mars 2011,
correspondant aux courbes logarithmiques d’atténuation du plomb
(tableau 4).
EN PRATIQUE
Article
de synthèse
RADIOPROTECTION
Aide à la mise en application
de la nouvelle norme NFC 15-160
en radiologie vétérinaire
Ensuite, il est nécessaire de déterminer l’équivalence en plomb des
parois déjà existantes et de la déduire
des épaisseurs de plomb totales
calculées.
Dans cet exemple, les parois 1, 2 et 4
n’ont pas besoin de protection supplémentaire, tandis que la paroi 3,
constituée de 7 cm de plâtre, nécessite une protection supplémentaire
équivalente à 0,67 mm de plomb
pour répondre à la norme de protection contre les rayons X.
En pratique, cette paroi doit être
renforcée, soit avec un contreplaqué plombé (d’une épaisseur de
1 mm de plomb), soit avec un mur
de plâtre (d’une épaisseur de 25 cm)
ou de parpaing de béton plein (d’une
épaisseur de 7 cm environ).
TABLEAU 4
Extrait du tableur donnant les résultats du calcul
des épaisseurs des parois nécessaires issues
des facteurs d’atténuation calculés
2. Second exemple d’une
activité radiologique en
équine
f Dans le cadre d’une activité radiologique élevée en clientèle équine,
la charge de travail est de 73 mAmin
par semaine, ce qui équivaut à
104 clichés par semaine avec une
moyenne d’intensité fois temps de
pose de 42 mAs par cliché (104 ×
42 = 4 368 mAs = 73 mAmin).
f Il convient d’entrer dans le tableur
informatique les principales valeurs
nécessaires aux calculs avec les
valeurs suivantes, correspondant aux
caractéristiques de l’appareil et de
son utilisation (tableau 5).
f La haute tension nominale de
l’appareil est de 150 kV, tandis que la
haute tension maximale utilisée est
de 125 kV. Il est inscrit sur l’appareil
que sa filtration est de 1 mm d’aluminium et la distance entre le foyer
et l’animal de 40 cm.
f Pour réaliser un cliché radiologique de cheval, celui-ci étant
debout, un tube à rayons X dont le
Points forts
€ Le lien vers un tableur préformaté permet à
chaque personne compétente en radioprotection
en médecine vétérinaire de réaliser les calculs pour
vérifier la bonne atténuation des parois de la salle
de radiologie.
€ Plusieurs exemples sont donnés au lecteur pour
l’aider à renseigner correctement et plus aisément
le tableur.
TABLEAU 5
Valeurs des variables
à renseigner dans le tableur
KV MAX
F
W
b
KV NOM
125 kV
1 mm d’Al
73 mAmin/semaine
0,4 m
150 kV
F : filtration de l’appareil
W : charge de travail
b : distance entre le tube émetteur et l’animal
KV NOM : haute tension nominale
KV MAX : haute tension maximale
FIGURE 3
Plan de la salle de radiologie équine
2
Laboratoire (T = 1)
Béton 10 cm
1
Salle de
radiographie
(T = 1)
3
Salle de
consultation
(T = 1)
R=1
Béton 20 cm
Béton 20 cm
Plomb 2 mm
4 Jardin (T = 1)
Échelle :
1m
Foyer
Porte en plomb, 2 mm
Dans une salle de radiologie équine, le faisceau du générateur de rayons X est orienté vers la paroi 4, pour
laquelle seul le coefficient d’atténuation Fp (rayonnement primaire) pour le faisceau primaire est calculé.
Pour toutes les autres parois qui ne reçoivent pas de faisceau primaire, les coefficients d’atténuation Fs
(rayonnement diffusé) et Fg (rayonnement de fuite) sont calculés.
tir est horizontal est utilisé. Aussi la
paroi qui se trouve à l’opposé estelle directement soumise aux rayons
X, c’est-à-dire au rayonnement primaire. Celui-ci est tellement fort que
les rayonnements diffusés et de fuite
s’en trouvent négligeables. Pour effectuer les calculs, Il est donc nécessaire
d’identifier les parois régulièrement
soumises au rayonnement primaire,
c’est-à-dire celles qui sont visées en
fonction du positionnement du cheval. Il s’agit du facteur R, qui indique
l’orientation du tube à rayons X.
Seule la paroi 4 est visée, donc
soumise au rayonnement primaire,
ce qui signifie que tous les clichés
sont réalisés alors que le cheval est
placé contre celle-ci : R est égal à 1
(figure 3). Les autres parois, n’étant
jamais visées, sont soumises uniquement aux rayonnements diffusée et
de fuite.
Pour les parois 1, 2 et 3, il convient
donc de remplir les deux premières
parties du tableur correspondant
aux rayonnements diffusés et de
fuite. Pour la paroi 4, seule la partie
Le Point Vétérinaire / Décembre 2015 / N° 361
5
EN PRATIQUE
Article
de synthèse
RADIOPROTECTION
Aide à la mise en application
de la nouvelle norme NFC 15-160
en radiologie vétérinaire
TABLEAU 6
Extrait du tableur donnant les résultats du calcul des épaisseurs
des parois nécessaires issues des facteurs d’atténuation calculés
(2) La thèse et le
tableur informatique
sont accessibles en
ligne sur le site Internet de l’École nationale vétérinaire,
agroalimentaire et
de l’alimentation
Nantes Atlantique,
Oniris, à la rubrique
des thèses vétérinaires du centre
de documentation
(Kentika) :
Florian Rocques,
thèse 2014.
http://kentika.onirisnantes.fr/Record.
htm?idlist=4&rec
ord=19395710124
911139929
correspondant au rayonnement primaire est à remplir.
Après avoir rempli toutes les cellules,
les résultats apparaissent (tableau 6).
Comme dans l’exemple précédent,
l’épaisseur de plomb correspondante
pour chaque paroi pour le rayonnement de fuite se calcule automatiquement, tandis que les épaisseurs
de plomb des parois pour les rayonnements diffusé et primaire sont
déterminées grâce à une figure qui
se trouve dans la norme NFC 15-160
de mars 2011.
Malgré des épaisseurs de béton qui
semblent importantes, il manque une
épaisseur équivalente en plomb de
0,08 mm pour les parois 1 et 3 et de
0,68 mm pour la paroi 2. Le facteur
d’atténuation calculé pour la paroi 4
est tellement élevé que les 2 mm de
plomb qui constituent la paroi déjà
existante sont insuffisants pour assurer une protection contre les rayons X
au-delà de celle-ci. Une paroi ayant
une équivalence en épaisseur de
plomb de 1,8 mm doit être ajoutée.
Dans la pratique, il convient d’ajouter
soit un contreplaqué plombé (contenant 2 mm d’épaisseur de plomb),
soit un mur en parpaing plein d’environ 20 cm d’épaisseur.
Cet outil vise à simplifier les calculs
et à faciliter l’application de la nouvelle norme NFC 15-160 de 2011 pour
conférer un gain de temps à la personne compétente en radioprotection qui doit réaliser les calculs de
protection de la pièce destinée à la
radiologie. Une notice en dessous
du tableur explique la signification
de chaque cellule et de chaque
Summary
Resum+Motclé_SUMMARY_TITRE_ARTICLE
fResume_texte
Keywords
xx
6
Le Point Vétérinaire / Décembre 2015 / N° 361
facteur nécessaires aux calculs de
protection.
Pour plus d’informations sur la norme
NFC 15-160 et le tableur informatique,
il est possible de consulter la thèse
vétérinaire de Florian Rocques sur
Internet, qui contient des exemples
supplémentaires en activités canine
et équine, ainsi qu’une explication
plus complète de la norme(2).
Conclusion
à venir ❚