module national d`enseignement de radioprotection du des

MODULE NATIONAL D'ENSEIGNEMENT DE RADIOPROTECTION DU DES DE RADIOLOGIE
Principes et mise en œuvre de
la radioprotection
JF Chateil (Radiologue, CHU Bordeaux)
H Ducou Le Pointe (Radiologue,Trousseau, Paris)
D Sirinelli ( Radiologue, CHU Tours)
3 cours
•
I/ Objectifs et principes de la radioprotection du patient :
justification, optimisation, principe de précaution et ses
limites, la démarche « aussi bas que raisonnablement
possible [ALARA] ». (1h)
• II/ Le principe de l’optimisation des doses. Moyens de
réduction de dose. Mesures de la dose reçue lors d’une
exposition. Comparaison du risque d’exposition et des
autres risques médicaux. (1h)
•
• III/ Expositions médicales diagnostiques et
thérapeutiques, nature et ordre de grandeur des doses
reçues lors des expositions en pratique médicale,
responsabilité médicale dans la demande et la
réalisation des actes, information des patients. (30mn)
1/ Objectifs et principes de la
radioprotection du patient
• Justification, et la substitution
• Principe de précaution et ses limites,
– Quelle dose et quel risque ?
• la démarche [ALARA] :
– « aussi bas que raisonnablement possible».
– Comment diminuer le risque ?
JF Chateil (Radiologue, CHU Bordeaux)
H Ducou Le Pointe (Radiologue,Trousseau, Paris)
D Sirinelli ( Radiologue, CHU Tours)
UN SIECLE D’IRRADIATION MEDICALE
1895 : 1ère RADIOGRAPHIE
• 1902 : PREMIERS effets RADIO INDUITS
cancers médecins et physiciens
• 1921 : comite pour la protection contre les rayons x
• 1928 : CIPR
–
COMMISSION INTERNATIONAL DE PROTECTION RADIOLOGIQUE:
RECOMMANDATIONS
DEBATS CONTRADICTOIRES ET POLEMIQUES
RADIOPROTECTION
• CIPR : assurer un niveau de protection
adéquate pour l’homme, sans pénaliser
indûment les pratiques bénéfiques
• Notion de risque et de bénéfice attendu
Une double contrainte
• Législative : Euratom 97/43 article 9
– Décret du 2003-270 du 24 mars 2003
• Les professionnels pratiquant des actes de radiodiagnostic…
exposant les personnes à des rayonnements ionisants…
doivent bénéficier, d'une formation, initiale, relative à
la protection des personnes exposées à des fins médicales
(article 1333-11 du code de la santé publique)
• Ethique et médiatique :
– Scientifiqyue
• Lancet 2004
• NYJM 2009
– Publique
• USA Today 22 janv 2001
• Washington post 17 sept 2002
• internet
Radioprotection des patients :
une obligation légale
• Nombreux textes :
–
Directive 97/43 euratom, Ordonnance 2001-270 28 mars 2001
– Code de Santé Publique
: section 6 du livre 1, titre 1, chap V-I
• Principe d’optimisation : article R. 1333.71 du CSP
• Principe de justification des actes : articles 1333- 56 et 1333-70 du CSP
• Ces textes rendent désormais obligatoire pour les
professionnels
demandant ou réalisant des examens
d’imagerie utilisant les rayonnements ionisants l’application
des principes fondamentaux de justification et d’optimisation.
• Obligation d’élaboration de guides adaptés
– Justification « Guide du bon usage des examens d’imagerie médicale »
– d’optimisation « Guides de procédures »
QUELLE DOSE ?
QUEL RISQUE ?
GERER LE RISQUE
Quelle dose ?
• Dose absorbée par la matière inerte : Gray
– Dose entrée, PDS et dose organe
• Effets sur matière vivante : Sievert : Sv
dose équivalente et dose efficace
– Nature du rayonnement
Facteur de conversion : FQ Rayons X = 1
dose équivalente = dose absorbée x FQ
mSv
=
mGy x 1
– Tissus irradiés : facteur biologique
• Dose efficace
•
DOSE EFFICACE
• Grandeurs « non mesurables »
• exprimées en SIEVERTS (mSv)
• Concepts introduits en radiobiologie et
radioprotection pour quantifier les effets d ’une
irradiation sur des tissus biologiques
• Ces doses sont calculées à partir des doses
physiques en utilisant des facteurs de
pondération « consensuels »…donc
susceptibles d ’évoluer.
Dose efficace : reflet du risque
TISSU OU
ORGANE
CIPR 26
CIPR 60 CIPR 92
Gonades
0.25
0.20
0.05
Moelle osseuse
0.12
0.12
0.12
Colon
-
0.12
0.12
Poumon
0.12
0.12
0.12
Estomac
-
0.12
0.12
Vessie
-
0.05
0.05
Seins
0.15
0.05
0.12
Foie
-
0.05
0.05
Œsophage
-
0.05
0.05
Thyroïde
0.03
0.05
0.05
Peau
-
0.01
0.01
Surface osseuse
0.03
0.01
0.01
Autres tissus ou
organes
(ensemble)
0.30
0.05
0.10
Varie dans le temps !
Somme des doses équivalents reçues par
chaque organe : mSv
IRRADIATION NATURELLE ET
ARTIFICIELLE
• IRRADIATION NATURELLE : 2,4 mSv / an
– radon (1,2 mSv/an)
– tellurique
– Cosmique
Dose d'irradiation
Équivalent irradiation
naturelle
1 mSv
6 mois
40 µSv
une semaine
5 µSv
un jour
0,25 µSv
une heure
• IRRADIATION ARTIFICIELLE : 1,2 à 2 mSv
Domaine des basses doses (inf à 100 mSv)
– Médicale : 1 à 1,8 mSv / an
– Nucléaire civil : 0,2 mSv / an
VARIATIONS de l’IRRADIATION
NATURELLE
• France : 1,5 à 6 mSv par an
• Monde : 1,5 à 80 mSv par an
ARTIFICIELLE : niveau d’industrialisation
– France : près de 70 millions d’actes par an
– USA : environ 70 millions de scanners/an
Variation de la dose
délivrée
• Selon type d’examen
– Scanner et scintigraphie 75% de la dose aux USA
– Fazel R et coll. : N Engl J Med 2009; 361: 849-857.
• Au cours d’un même type d’examen
– Selon la pathologie recherchée
– Selon le patient
– Selon la pratique locale
Doses délivrées en radiologie :
variations importantes
• D’un examen a l’autre :
facteur 500
Irradiation naturelle
annuelle : 2,4
RADIODIAGNOSTIC
mSv
5- à 20-
scanner thorax 
lavement baryté 
urographie 
transit gastrointestinal 
rachis lombaire 2 clichés
3- à 10-
scanner abdomen 
-5-
abdomen 
pelvis 

rachis dorsal 2 clichés
-1-
- 0,5 crâne 2 clichés 
thorax 2 clichés 
- 0,1 -
MEDECINE NUCLEAIRE
 cœur 201Tl
 tumeurs18 FDG
 cerveau 99m Tc HMPAO
 foie 99m Tc HIDA
 cœur 99m Tc MIBI
 squelette99m Tc phosphonate
 reins 99m Tc MAG3
 poumons99m Tc microsphères
 thyroïde99m Tc pertechnetate
 reins 99mTc DMSA
 reins 123 I hippuran
 test de Schilling57 Co vit. B12
 clairance 51 Cr EDTA
d'après Hänscheid et al. Kursus der Nuklearmedizin, http://www.uni wuerzburg.de/kursus/Grundlagen.htm
-
• D’un service a l’autre :
TDM 2008 USA facteur 13
QUELLE DOSE ?
QUEL RISQUE ?
DIMINUER LE RISQUE
Peut-on évaluer le risque radique?
• Il n’existe aucune preuve épidémiologique
certaine de cancer radio-induit dans le
domaine concerné des basses doses
– Tant pour l’imagerie diagnostique
– que pour les zones d’EN maximum
• Cancer du sein et exposition médicale ?
– Surveillance tuberculose (dose glande mammaire 0,79 à 2,1 Gy)
– Surveillance de scoliose (dose à la glande mammaire 0,11 Gy)
TUBERCULOSE
- Boice JD Jr, Monson RR (1977) Breast cancer in women after repeated fluoroscopic examinations of the chest. J Natl Cancer Inst 59:823–832
- Howe GR, Miller AB, Sherman GJ (1982) Breast cancer mortality following fluoroscopic irradiation in a cohort of tuberculosis patients. Cancer Detect Prev 5:175–178
- Howe GR, McLaughlin J (1996) Breast cancer mortality between 1950 and 1987 after exposure to fractionated moderate-dose-rate ionizing radiation in the Canadian fluoroscopy cohort study and a
comparison with breast cancer mortality in the atomic bomb survivors study. Radiat Res 145:694–707
- Miller AB, Howe GR, Sherman GJ, et al (1989) Mortality frombreast cancer after irradiation during fluoroscopic examinations in patients being treated for tuberculosis. N Engl J Med 321:1285–1289
SCOLIOSE
- Morin Doody M, Lonstein JE, Stovall M, et al (2000) Breast cancer mortality after diagnostic radiography: findings from the U.S. Scoliosis Cohort Study. Spine 25:2052–2063
Peut-on évaluer le risque
radique ?
•LE RISQUE RADIQUE : EPIDEMIOLOGIE
des HAUTES DOSES
•
IMAGERIE MEDICALE :
DOMAINE DES BASSES DOSES
Les règles des hautes doses sont-elles
applicables aux irradiations basses doses ?
Risque radique au cours des irradiations
hautes doses
2 types d’effets proportionnels à la dose
• Dans leur gravite : atteinte déterministe
• Dans leur risque d’apparition : stochastique
•
•
•
•
Effets déterministes
Gravite proportionnelle a la dose
Constants au dessus d’un seuil
Généralement réversibles
Tissus les plus fragiles :
• Peau, cristallin
• Tube digestif, poumons
• Cellules hematopoietiques
• Exceptionnels en imagerie médicale
– Jadis : les mains des radiologues
……et des chirurgiens
– Aujourd’hui : la peau et les cheveux des
patients de radiologie interventionnelle et TDM…
Effets stochastiques, aléatoires
loi du «tout ou rien»
•
•
•
•
Fréquence proportionnelle a la dose
Gravite indépendante de la dose
Apparition retardée
Notion de seuil ?
– Pas d’effet rapporté au dessous de 100 mSv
– Principe de précaution pas de seuil
Effets cancérigènes
Lymphomes? Leucemie
Cancers sein, thyroide, os ....
Effets génétiques : mutations
Extrapolation linéaire du risque de
cancers sans seuil
• Il ne s'agit pas d’une probabilité d’apparition de détriment mais
plutôt d’une probabilité maximale du risque
Probabilité
du risque
100 mSv
Dose
Effet potentiel des faibles doses :
• Définition d’une faible dose : inférieure à 100 mSv
• Hypothèse d’une relation linéaire sans seuil
– Ne pas tenir compte de l’absence de preuve
épidémiologique
– Calculer en extrapolant la partie linéaire de la courbe
vers son origine
Modèle délibérément pessimiste afin :
– De ne pas sous estimer le risque
– D’établir une quantification qui permet des comparaisons
en santé publique
– De définir une réglementation
Principe de précaution
L’expression du risque
• Un risque théorique, faible mais qui ne
peut être négligé
• Les avis et publications divergent
– Les optimistes : risque/bénéfices
– Les comptables : principe de précaution
Evaluation du risque
•
•
•
•
Lié au nombre d’examen
Lié à la dose délivrée par l’examen
Modèle mathématique
Approche « globale »
– Risque de cancer évalué à 5% pour une dose de 1 Sv
– Approche ciblée tenant compte de
• La région anatomique : sensibilité tissulaire
• Sexe : risque plus fort chez la la femme (sein)
• L’Âge du patient : le risque diminue avec l’âge
– Sensibilité tissulaire
– Durée de vie restante
UNE ATTENTION
PARTICULIÈRE en PEDIATRIE
• Le risque diminue avec l’âge :
• Multiples facteurs
– Volume plus petit
– Tissus plus fragiles
• Proportion de cellules jeunes plus important
• Organisme en croissance
– Espérance de vie plus longue
Sodikson Radiology april 2009
• Sous estimation de la dose
Que dit la littérature?
3 exemples
1. Approche globale de la population
2. Analyse ciblée d’une « pratique »
3. Risque lié à la répétition des actes
Lancet : janvier 2004
Amy Berrington
Pratique des années 90
Dans les pays industrialisés le risque cumulatif de
cancer est majoré de 0,6 % du fait de la radiologie
(RU : 7OO/ans)
• Apparition tardive
– Colon
– Vessie
– leucoses
Evaluation du nombre supposé de cancers
induits en 2007 par le scanner aux USA
• A partir
Amy Berrington Intern Med. 2009;169(22
– D’un modèle mathématique :
• risque de cancer dans 5% des cas après une irradiation de 1Sv
– 10 mSv par examen
– 60 millions d’examens
• Résultat : 29000 cancers induits par les seuls TDM
de 2007
– Soit 2% des 1,4 M de cancer diagnostiqués/an aux USA
• De 1990 à 2007 le taux de cancers induits X4 !
– serait passé de 0.5 à 2 % du fait du TDM
Evaluation des doses en TDM et
risque de cancers induits
Radiation Dose Associated With Common Computed Tomography Examinations and the
Associated Lifetime Attributable Risk of Cancer
Rebecca Smith-Bindman Arch Intern Med. 2009;169(22):2078-2086
• 4 établissements de Californie
– 1120 scanners consécutifs
• Résultat
– Doses délivrées
• Dose varie de 1 à 13 pour un même type d’examen
• En majorité au dessus des recommandations
– Dose médiane :
• tête 2 mSv,
• Abdo multiphase : 31 mSv
Smith-Bindman Arch Intern Med. 2009
Evaluation du risque en TDM
• Risque de cancer induit par TDM chez
une femme de 40 ans
–
–
–
–
–
1 pour 8000
1 pour 870
1 pour 750
1 pour 450
1 pour 270
TDM Crâne
TDM abdo
TDM thorax
TDM abdo multiphase
TDM coroscanner
Smith-Bindman Arch Intern Med. 2009
Risque lié à la répétition
d’examens chez un même patient
Etude : 31500 patients ayant un TDM en 2007
Recensement de tous les TDM (190 700) de
cette population dans les 22 ans précédents
A Sodickson Radiology, avril 2009
Etude : 31500 patients ayant un TDM en 2007
Recensement de tous les TDM (190 700) de
cette population dans les 22 ans précédents
• Sur une période de 22 ans
– 1/3 a eu plus de 5 scanners
– 5% a eu plus de 22 scanners
– 1% a eu au moins 40 scanners
Nbre total CT
Median
3
Mean
6.1
99th Percent 38
Maxim
132
Sodikson Radiology april 2009
Sodikson Radiology april 2009
Risque de cancer
CT Effective Dose Estimates Based on
Anatomic Coverage Region
• Moyenne 0.2% médiane 0.08 %
• 7% dépasse un risque de 1%
• 1% dépassent un risque de 2.6%
Cumulative CT
Examination
Cumulative Effect
Dose (mSv)
LAR of Cancer
Incidence (%)
LAR of Cancer
Mortality (%)
Median
3
24
0.13
0.08
Mean
6.1
54.3
0.3
0.2
99th Percentile
38
399
2.7
1.6
Maximum
132
1375
12.0
6.7
Covered Anatomy
Effective Dose CT
(mSv)
Head, face
2
Cervical spine, neck
2
Chest, pulmonary embolus, thoracic spine
8
Abdomen alone (no pelvis)
7.5
Pelvis alone (no abdomen)
7.5
Abdomen, pelvis, lumbar spine
15
Extremity
0
Sodikson Radiology april 2009
Que tirer de ces exemples ?
• 1° / L’irradiation des patients augmente du fait de
nos pratiques médicales
• 2° / Nous sommes dans le domaine du Principe de
précaution
– Identification d’un risque supposé
– Application d’un modèle volontairement pessimiste
– Pour définir des règles et recommandations
• Voire des indemnisations
• La question : le risque est-il surévalué ?
La relation dose-effet et l’estimation des effets
cancérogènes des faibles doses de
rayonnements ionisants
Académie des Sciences - Académie nationale de Médecine
11 mars 2005
• L’utilisation de la RLSS aboutit à une
surestimation des risques des examens
radiologiques
• Le principe de précaution ne doit pas se faire
au détriment d’une prise en charge optimale
du patient
www.academie-sciences.fr
Mise en cause du modèle
• L’hypothèse de linéarité sans seuil …
– n’est pas un modèle validé par des données
scientifiques
– ni une véritable « estimation » d’un risque, mais
un indicateur réglementaire,
• Son utilisation pourrait conduire, à cause d’un
risque hypothétique et peu plausible à faire
renoncer à des examens utiles
www.academie-sciences.fr
Réflexions et propositions
• « Il est impossible de bannir tous les
risques dans une société et il est
nécessaire de les hiérarchiser et d’évaluer
le coût et les bénéfices »
• « Sur le plan pratique (radiodiagnostic) les
principaux efforts sur les examens
délivrant plus de 5 mSv, surtout s’il s’agit
d’enfants »
www.academie-sciences.fr
QUELLE DOSE ?
QUEL RISQUE ?
DIMINUER LE RISQUE
QUE FAIRE ?
• Ne plus faire d’examens ?
Sûrement pas ! Équilibre : risque / bénéfice
• Modifier nos pratiques !!
Appliquer les règles de radioprotection
– Justification
– Substitution
– Optimisation
RESPONSABILITE MEDICALE
Le demandeur d’examen
•
•
•
•
•
•
Justification
Substitution
Information
Optimisation
Contrôle de qualité
information
Le Radiologue
RADIOPROTECTION :
DIMINUTION DU RISQUE RADIQUE
• JUSTIFICATION DES ACTES
– PERTINENCE DES PRESCRIPTIONS
– NOTION DE RISQUE / BENEFICE
– CONSENSUS ET PROTOCOLES PREETABLIS
TANT A LA PHASE DIAGNOSTIQUE QUE DANS LE SUIVI
•
SUBSTITUTION DES ACTES
– MOINS IRRADIANT
– NON IRRADIANT : IRM / ECHOGRAPHIE
à bénéfice diagnostique équivalent
• OPTIMISATION DES ACTES
COMPETENCE DES EQUIPES ….
ACCES AUX EQUIPEMENTS ….
le « Guide du bon usage des
examens d’imagerie médicale »
Les objectifs du “Guide“
• Réduire l’exposition des patients par
– suppression des examens d’imagerie non justifiés :
contrôle de la justification
– l’utilisation préférentielle des techniques non
irradiantes : inciter à la substitution
• Améliorer les pratiques cliniques par la
rationalisation des indications des examens
d’imagerie
• Servir de référentiel pour les audits cliniques
Mise en pratique des principes de justification et
substitution.
Destiné à tous les professionnels de santé habilités à demander ou à réaliser
des examens d’imagerie médicale.
“ toute exposition d’une personne à des rayonnements
ionisants dans un but diagnostique…doit faire l’objet
d’une analyse préalable permettant de s’assurer que
cette exposition présente un avantage médical direct
suffisant au regard du risque qu’elle peut présenter et
qu’aucune autre technique d’efficacité comparable
comportant de moindres risques ou dépourvue d’un
tel risque n’est disponible ”. article R. 1333.56 CSP
DEFINITION
• Un examen utile est un examen dont
le résultat — positif ou négatif —
modifiera la prise en charge du
patient ou confortera le diagnostic du
clinicien.
Qui est responsable ?
• les praticiens restent les premiers responsables de la
justification des actes qu’ils demandent ou qu’ils
réalisent.
• Cette responsabilité du choix final de la technique est
donnée au médecin réalisateur de l’acte, même en cas de
désaccord avec le praticien demandeur (article R.1333.57
du CSP)
Torticolis RS (rachis
sans cervical)
traumatism
e
09 M
Non indiqué
[B]
Douleur RS
rachidienne
10 M Scintigraph
ie
Indiqué [B]
IRM
Spina- Imagerie
bifida
occulta L5
ou S1
11 M
La déviation du cou est souvent due à une
contracture sans lésion osseuse. Si les
symptômes persistent, d’autres techniques
d’imagerie sont indiquées (TDM ou IRM)
après consultation spécialisée.
I
La radiographie est surtout contributive en
cas de douleur localisée et de raideur associée.
I
Examen
La scintigraphie osseuse est utile lorsque la
spécialisé [B] douleur persiste et que les radiographies sont
normales ou en cas de scoliose douloureuse.
II
Examen
L’IRM montre les anomalies rachidiennes,
spécialisé [B] discales, médullaires.
0
Indiqué
seulement
dans des cas
particuliers
[B]
Le défaut de fermeture des arcs postérieurs est
une variante radiologique fréquente et peu
significative si elle est isolée (même avec une
énurésie). Elle ne justifie des examens
complémentaires (Voir 12 M) que lorsque des
signes neurologiques sont associés.
Le contrôle de la justification passe par
l’existence d’une demande formulée
dans les formes
Décret n° 2003-270 du 24 mars 2003 et Code de la santé publique
• Article 1333-66
– Pour toute demande d’acte exposant aux
rayonnements ionisants
• Echange préalable d'informations écrites entre le
demandeur et le réalisateur de l'acte
• Donner au radiologue toutes les informations
nécessaires à la justification de l'exposition
– Formalisation des responsabilités de chacun
???
Illisible…
Justification dans le Compte rendu
Décret n° 2003-270 du 24 mars 2003
et Code de la santé publique
• Article 1333-66
– Le médecin réalisateur de l'acte indique sur un
compte-rendu les informations au vu desquelles
il a estimé l'acte justifié, les procédures et les
opérations réalisées ainsi que toute information utile
à l'estimation de la dose reçue par le patient
– Un arrêté du ministre chargé de la santé précise la
nature de ces informations
• Publication de cet arrêté : 22 septembre 2006
JUSTIFICATION
• L’expression d’une question clinique
– Clairement formulée
– Dont la réponse contribue à la décision médicale
• Un examen dont on connaît le coût/efficacité
–
–
–
–
Les performances
La pénibilité
Les risques
Le coût financier
JUSTIFICATION
• Responsabilité du clinicien et du radiologue
• Bonnes pratiques : consensus et
information
– Céphalées,
– sinusites
– appendicites
• Compétence du radiologue !
Radiographies du crâne
Traumatismes de la voûte :
• Publications
– 1. Harwood Nash (1971) et Masters (1987)
• Consensus
– urgentistes, neurochirurgiens, radiologues,
légistes.
• Information:
– internes,
– des médecins traitants,
– des familles
Evolution du nombre de scanners sur la même période ?
Limiter les incidences : exemple du
rachis entier
Modification des protocoles
en fonction de l’indication
PDS
1,6
Le profil est t-il nécessaire?
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Face
Profil
LA SUBSTITUTION
L’examen demandé peut-il être remplacé
par un examen non irradiant ?
• Performances égales ?
• Disponibilité ?
• Coût ?
• Risques et inconvénients respectifs ?
IRM et ECHOGRAPHIE
SUBSTITUTION :
• IRM : accès
– Nombre de machine
– Difficultés pédiatriques :
• coopération, sédation
• Échographie :
– Compétence
– Temps médical
conclusion
•
Devant un risque stochastique théorique
– Dont dont l’évaluation est volontairement
pessimiste par « précaution »
•
Le radiologue à l’obligation légale et
éthique d’appliquer les règles de la
radioprotection
– Justification
– substitution