Dispositions de protection (suite) - gnssn

Conception, Agencement et
Dispositions de protection des
installations médicales
IAEA
International Atomic Energy Agency
Jour 8 – Presentation 1
Objectif
• Se familiariser avec des exigences de sûreté définies
pour la conception des installations médicales
• Comprendre les principes de protection ainsi que les
autres mesures mises en œuvre pour la sûreté
radiologique.
IAEA
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Sommaire
• Zones contrôlées et zones surveillées;
• Critères de conception:
• Radiothérapie;
• Médecine nucléaire;
• Radiologie diagnostique et interventionnelle;
IAEA
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Principes fondamentaux (suite)
Lieu de stockage et d’utilisation des sources
(GSR Part 3, 3.51)
Pour choisir l’emplacement d’utilisation ou d’entreposage d’un
générateur de rayonnements ou d’une source radioactive, les
titulaires d’enregistrements et de licences tiennent compte :
a) Des facteurs qui pourraient affecter la gestion sure et le contrôle
du générateur de rayonnements ou de la source radioactive ;
b) Des facteurs qui pourraient affecter l’exposition professionnelle et
l’exposition du public du fait du générateur de rayonnements ou de la
source radioactive ;
c) De la possibilité de tenir compte des facteurs ci-dessus dans la
conception technique.
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IAEA
Principes fondamentaux (suite)
Zone Contrôlée
“Une zone contrôlée est une zone où des mesures de protection et
de sûreté particulières sont ou pourraient être requises pour:
• maîtriser les expositions ou empêcher la propagation d’une
contamination dans des conditions de fonctionnement normal
• Prévenir les expositions potentielles ou en limiter la probabilité et
l’étendue dans les incidents de fonctionnement prévus et les
conditions (GSR Part 3, § 3.88).
Exemple: En radiothérapie, les zones contrôlées incluent:
• Toutes les salles de traitement;
• Les salles de préparation des sources de curiethérapie;
• Les zones dédiées à l’entreposage des sources
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IAEA
Principes fondamentaux (suite)
Zone surveillée
Une zone surveillée est une zone qui n’est pas déjà classée
comme zone contrôlée mais ou les conditions d’exposition
professionnelle doivent faire l’objet d’un suivi, même si aucune
mesure de protection et de sureté particulière n’est normalement
nécessaire.” (GSR Part 3 § 3,91).
Exemple: En radiothérapie, les zones surveillées incluent:
• Les consoles des manipulateurs (protégées);
•
Les zones dans lesquelles les débits de dose à travers les
barrières peuvent atteindre une dose de 1 mSv par an (IAEA
TECDOC1040, 1998).
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Principes fondamentaux (suite)
Zones contrôlées et surveillées
Exigences
• Accès limité;
• Signalisation d’alerte;
• Contrôle radiologique du
personnel;
• Systèmes de verrouillage, si
appropriés;
• Programmes de travail et
procédures d’urgence écrits.
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Radiothérapie
• Radiothérapie
• Critères de conception
• Protection
• Barrières
• Sources radioactives secondaires
• Neutrons
• L’effet de ciel
• Le suivi de la construction
• Références
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Critères de conception
• En radiothérapie, des doses potentiellement létales sont
délivrées aux patients.
• Afin d’éviter toute erreur d’administration et minimiser
l’exposition des autres individus (personnel, visiteurs et
public) une installation de radiothérapie doit avoir une
conception adaptée. Les dispositions de protection sont
une partie essentielle du processus de conception.
IAEA
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Installation de radiothérapie
Une installation de radiothérapie doit comprendre:
•
•
•
•
•
•
•
•
Des zones d’accueil;
Des salles de consultation des patients;
Des salles d’attente;
Des zones dédiées au diagnostic – ex. scanner, simulateur,
chambre noire;
Des unités de traitement – ex. 60Co, accélérateurs, superficiel /
orthovoltage, curiethérapie à haut débit de dose;
Une salle dédiée à la planification des traitements et aux
moules;
Des zones dédiées à la dosimétrie, aux physiciens et à
l’électronique;
Des espaces dédiés aux bureaux et au stockage.
IAEA
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Zones de traitement par curiethérapie
Une zone de traitement par curiethérapie doit comprendre:
• Une chambre protégée (pour les traitements manuels ou
bien avec projecteurs de sources);
• Une zone dédiée à la dosimétrie et à la physique
médicale;
• Une zone dédiée à la préparation des sources peut être
requise (découpe des fils d’Iridium-192)
• Une zone de stockage des sources (y compris le matériel
nécessaire en cas d’urgence);
• Un bureau pour les infirmières équipé d’un interphone
relié au patient (audio et vidéo de préférence)
IAEA
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Critères de conception
pour les nouvelles installations
Quelques exemples de critères pour la conception
de nouvelles installations:
•
•
•
•
•
Lorsque une nouvelle installation est prévue, les hypothèses
retenues doivent être clairement fixées (i.e. la charge de travail,
les types de traitements, les sources, etc.).
Le titulaire de l’autorisation doit planifier les futures activités,
considérer des extensions et l’augmentation de la charge de travail.
Dimensions. La zone dédiée aux salles de traitement doit être
grande (Loi de l’inverse du carré de la distance).
Une disposition de protection peu coûteuse et efficace est de
localiser les salles de traitement en sous-sol.
Les bunkers devraient être placés les uns à côté des autres pour
limiter le nombre de murs de protection.
IAEA
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Critères de conception: Thérapie par
faisceaux externes
Quelques critères de conception pour la thérapie
par faisceaux externes
Considérer scrupuleusement:
• La localisation de l’unité de traitement;
•
•
•
•
La/les direction(s) du faisceau primaire;
La localisation du manipulateur;
Les environs pour s’assurer qu’ils sont peu fréquentés;
Les coûts:

peuvent être réduits grâce à une conception détaillée;

additionnels peuvent être importants (ex. Dès la
phase initiale de construction, commencer à
provisionner les surcoûts).
IAEA
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Critères de conception: Thérapie par
faisceaux externes (suite)
Quelques critères de conception pour la thérapie par
faisceaux externes (suite)
• Une signalisation d’alerte claire est requise dans les
zones menant aux unités de traitement;
• Les salles d’attente des patients et des visiteurs devraient
être positionnées de telle façon à ce que personne ne
puisse entrer dans une zone de traitement par accident.
• Les vestiaires des patients devraient être localisés de telle
façon à ce qu’aucun patient puisse entrer dans une zone de
traitement par accident.
• Des dispositions de protection adaptées doivent être mises
en œuvre pour respecter les limites de dose pour le public
ainsi que toute contrainte de dose additionnelle.
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Conception des salles de traitement
Dispositions pour une bonne conception des salles
de traitement
Verrouillages
La possibilité d’exposition accidentelle peut être limitée par la
mise en œuvre des dispositions de verrouillage (parfois
combines) telles que:
• Une porte;
• Un portail (barrière);
• Des faisceaux lumineux (qui déclenchent des alarmes qui
arrêtent les irradiations, placent les sources dans une
position protégée, etc.);
• Alarmes sonores.
IAEA
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Conception des salles de traitement
Dispositions pour une bonne conception des
salles de traitement (Suite)
Un bouton d’arrêt d’urgence
est localisé à proximité des
directions du faisceau
primaire où la plus grande
dose peut être reçue
Deux bouton d’arrêt d’urgence à
proximité immédiate de la table
de traitement où les
manipulateurs sont
généralement
Boutons d’arrêt
d’urgence
Faisceau
primaire
Un bouton d’arrêt
d’urgence est localisé à
l’endroit où une
personne entrant ou
partant peut voir
l’ensemble de la pièce
IAEA
table
porte
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Console des manipulateurs
Porte neutron
Dispositions de protection
Objectif : Limiter les doses du personnel, des patients, des
visiteurs et du public à des niveaux acceptables.
Différentes considérations s’appliquent aux:
• Unités de rayons X superficielles / orthovoltage;
• Simulateurs (Cf. cours sur la radiologie de diagnostic et
interventionnelle);
• Unités de 60Co;
• Accélérateurs linéaires
• Curiethérapie.
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IAEA
Dispositions de protection (suite)
Les dispositions de protection doivent être conçues selon
l’avis d’un expert qualifié.
Le rôle du régulateur est de:
• Vérifier que les hypothèses et les critères de conception (ex.
l’utilisation de valeurs et limites de doses adaptées pour le
personnel et le public);
• S’assurer que la conception a bien été vérifiée par un expert
qualifié;
• Approuver la conception (sous réserve qu’elle soit
satisfaisante).
Les hypothèses doivent reposer sur des estimations justifiables.
Des hypothèses conservatrices peuvent être retenues, une sousestimation des protections peut être pire (et plus coûteuse) qu’une
surestimation.
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IAEA
Dispositions de protection (suite)
Types de matériaux de protection
• Pour des gamma à faible énergie et rayons X: Plomb;
•
Pour les gamma d’énergie élevée (> 500 keV) et les
rayons: béton (moins cher et autoportant), béton à grande
densité.
•
Electrons: la protection mise en œuvre pour les protons est
généralement adaptée.
IAEA
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Barrières
Barrière
primaire
Chicane
Barrière
secondaire
IAEA
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Sources de rayonnements secondaires
Sources de rayonnements secondaires
Thérapie par faisceaux externes
Fuites:
• Dépendent de la conception de l’appareil; généralement
limitées entre 0.1 et 0.2% de l’intensité du faisceau primaire
• Proviennent de la source de rayonnement
Diffusion:
• Provient du patient bien que le taux de diffusion par le
patient soit en dessous de 0.1% de l’intensité du faisceau
utile à 1m
• Peut être difficile à calculer (il faut utiliser la plus grande
largeur de champ et un fantôme de dispersion pour les
mesures)
IAEA
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Neutrons
Définir les doses neutron est une problématique complexe
qui requiert l’intervention d’un expert qualifié.
• Les neutrons sont produits par la production de (γ,n) des
accélérateurs à haute énergie (E > 10 MV)
Exemple:
“une mesure de la dose neutron au niveau d’un
accélérateur dont la tension est de 18 MV donne une
estimation de 4 mSv par thérapie à une distance de 1m
de la cible”
Radiation Protection. A Guide for Scientists, Regulators and Physicians.
J Shapiro. 4th edition, 2002.
IAEA
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Neutrons (suite)
L’activation dû aux neutrons à la suite de l’utilisation de
photons de haute énergie contribuera à la dose reçue par
les personnes entrant dans la salle de traitement.
La demi-vie habituelle des produits d’activation est courte, les
éléments susceptibles d’être actifs étant l’oxygène et l’azote
ex. 16O (γ,n) 15O, T1/2 = 2 minutes; 14N (γ,n) 13N, T1/2 =
10minutes.
Il suffit d’attendre environ une minute pour réduire les niveaux
de rayonnements approximativement de moitié.
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Effet de ciel
L’effet de ciel est un terme donné aux rayonnements qui sont
diffusés par l’air situé au dessus de la salle de traitement.
•
Si le toit de la salle de traitement n’est pas occupé (et s’il n’y a
pas de structures adjacentes pour lesquelles une protection est
requise), les titulaires d’autorisation pourraient être tentés de
limiter le blindage du toit.
•
Cependant, cette source de rayonnement du diffusé peut
accroitre significativement l’exposition des personnes situées
dans les zones adjacentes.
•
Lors de l’évaluation des demandes d’autorisation pour les
accélérateurs linéaires, la contribution potentielle de l’effet de
ciel aux doses du personnel et du public doit être considérée.
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Suivi de la construction
• Il est essentiel de vérifier que la construction se déroule
telle qu’elle a été prévue et approuvée par l’Organisme de
réglementation. L’intégrité des disposition de protection doit
être vérifiée pendant la construction (via des inspections par
des experts qualifies et la personne en compétente en
radioprotection) et après l’installation de l’unité de traitement
(par une mesure des rayonnements).
• Les défauts proviennent plus souvent de la construction
plutôt que de la conception.
• Les hypothèses retenues à la conception doivent être
vérifiées et revues régulièrement.
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Références
• IAEA TECDOC 1040
• NCRP Report 49
• NCRP Report 51
IAEA
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Médecine nucléaire
Médecine nucléaire
•
Défense en profondeur
•
Installations
•
Catégorisation des risques
•
Sols
•
Ventilation
•
Toilettes des patients
•
Agencement d’un service de médecine nucléaire
•
Equipements de sûreté
IAEA
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Médecine nucléaire
Défense en profondeur
Source
Conteneur blindé
Zone de travail
Laboratoire de radiopharmaceutiques
Service de médecine nucléaire
Hôpital
Points faibles?
IAEA
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Installations
• La conception des installations devrait prendre en compte
le type d’activités, les radionucléides ainsi que leurs
activités prévus d’utiliser. Le concept de catégorisation
des risques devrait être utilisé pour définir les besoins
spécifiques relatifs à la ventilation, la plomberie, les
matériaux utilisés pour les murs, les sols et les zones de
manipulation.
• Le responsable de radioprotection devrait être consulté
dès la définition du planning de construction ou de
rénovation d’un service de médecine nucléaire ou d’un
autre laboratoire de l’hôpital manipulant des radioisotopes.
IAEA
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Catégorisation des risques
La catégorisation des risques devrait reposer sur:
• Le calcul de l’activité pondérée en utilisant des facteurs
de pondération relatifs aux radionucléides utilisés et les
manipulations réalisées.
IAEA
Activité pondérée
Catégorie
< 50 MBq
Risque faible
50 MBq - 50 GBq
Risque moyen
> 50 GBq
Risque fort
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Catégorisation des risques (suite)
Facteurs de pondération en fonction des manipulations
Type de manipulation ou zone
Facteur de
pondération
Entreposage
0,01
Manipulation des déchets, salle d’imagerie (pas d‘injection)
Salle d’attente, zones où sont les lits des patients (diagnostic)
0,1
Délivrance locale, administration des radionucléides
Salle d’imagerie (injection), préparation simple
Zones où sont les lits des patients (en thérapie)
1
Préparation complexe
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IAEA
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Catégorisation des risques (suite)
Zones non fréquentées par les patients
Risque fort
• Salles dédiées à la préparation et à la délivrance des
radiopharmaceutiques.
• Entreposage temporaire des déchets.
Risque moyen
• Salles dédiées à l’entreposage des
radionucléides.
Risque faible
• Bureaux
• Salles dédiées à la mesure des échantillons.
• Activités radiochimiques (dosage radioimmunologique).
IAEA
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Catégorisation des risques (suite)
Zones fréquentées par les patients
Risque fort
• Salles dédiées à l’administration des radiopharmaceutiques.
• Salles d’examen.
• Zone d’isolement.
Risque moyen
• Salle d’attente.
• Toilettes des patients
Risque faible
• Réception.
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Sols
• Matériau étanche.
• lavable.
• Résistant aux produits
chimiques.
• Remontant sur les
murs.
• Tous les joints sont
scellés .
• Collé au sol.
Pas de tapis!
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Ventilation
Salle stérile,
pression négative,
air filtré
Salle d’injection
Cabines à
flux d’air
laminaire
Zone de manipulation
Passage
Distribution de
pression négative
Boite à gant
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Couloir
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Toilettes des patients
• Il est conseillé de réserver des toilettes séparées à usage
exclusif aux patients injectés.
• Une consigne demandant aux patients de
tirer la chasse et de laver leurs mains devrait
être affichée pour s’assurer de la dilution
nécessaire des matières radioactives ainsi
rejetées et limiter la contamination.
• Les installations devraient comprendre un
évier en tant que disposition normale
d’hygiène.
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Agencement d’un service de médecine
nucléaire
De forte à faible activité
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Equipements de sûreté
• Protections
• Vêtements de protection.
• Outils pour la manipulation à distance des matières
radioactives.
• Conteneurs pour les déchets radioactifs.
• Mesures des débits de dose avec alarme.
• Contrôles de la non contamination.
• Kits de décontamination.
• Signalisations, étiquettes et enregistrements.
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IAEA
Radiologie de diagnostic et interventionnelle
Radiologie diagnostique et interventionnelle
• Sources potentielles d’exposition
• Une salle typique d’utilisation des rayons X
IAEA
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Sources potentielles d’exposition
Il faut considérer comme hypothèse fondamentale le fait qu’un
équipement à rayons X et ses installations associées doivent
être conçues et installées de telle sorte à minimiser le risque
d’exposition du personnel et du public (autre que les patients) à
un faisceau primaire non atténué.
Les deux sources de rayonnements restantes pour lesquelles
les utilisateurs et le public doivent être protégés sont:
• Les fuites issues de l’assemblage du tube à
rayons X;
et
• Les rayonnements diffusés (provenant principalement
du patient)
IAEA
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Sources potentielles d’exposition (suite)
La dose potentielle qui peut être reçue par un utilisateur ou bien
un membre du public dépend de:
•
L’efficacité des dispositifs de protection entre eux et la source
de rayonnements;
•
La distance entre eux et la source; et
•
La nature et le volume des activités liées à
l’utilisation des rayons X
Note: La possibilité pour les individus de recevoir une dose de plus d’une
source ou dans différents endroits doit être considérée, par ex. En
déterminant l’efficacité des dispositifs de protection, l’hypothèse comme
quoi cette installation n’est pas la seule à contribuer à l’exposition d’un
individu devrait être retenue.
IAEA
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Sources potentielles d’exposition (suite)
Les limites relatives au taux de fuite sont précisées dans les
standards, par ex.
• Pour les tubes à rayons X utilisés à des fins de diagnostic
(incluant les collimateurs) la limite est de 1 mGy en 1 h à 1
m à chaque point précisé par le fabricant.
• Pour les tubes à rayons X intra-oraux utilisés en dentaire
(incluant les collimateurs) 0.25 mGy en 1 h à 1 m
(recommandé); et
• Pour les tubes à rayons X utilisés en mammographie
(incluant les collimateurs), une limite complémentaire de
0.01 mGy par 100 mAs à 0.30 m depuis la façade située en
face du patient.
IAEA
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Sources potentielles d’exposition (suite)
Rayonnement diffusé
• Provient de tout objet situé dans le faisceau de rayons X (y
compris, de façon très limitée en radiologie de diagnostic,
l’air par lequel le faisceau primaire de rayons X passe)
• L’intensité de la diffusion dépend de nombreux facteurs, y
compris l’intensité du faisceau primaire de rayons X, la zone
d’incidence du faisceau de rayons X sur le patient et l’angle
avec le faisceau primaire au niveau duquel la diffusion est
évaluée.
IAEA
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Une salle typique d’utilisation de rayons X
Une salle dédiée à l’utilisation de
rayons X devrait:
Toilettes
Chambre
noire
Salle
d’utilisation
des RX
Console
de
contrôle
• Avoir des dispositions pour la
sûreté adéquates afin de limiter
les expositions accidentelles;
• Être conçue de telle façon que
les systèmes ou appareils relatifs
à la sûreté soient compatibles
avec les équipements ou la salle;
• Prendre en compte les zones de travail requises, être adaptée
aux types d’examens devant être réalisés et aux équipements
à rayons X devant être utilisés.
IAEA
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