Les rayons X

 

Tout examen de radiologie nécessite la mise en place d'une politique d'évaluation et de prévention des risques au sein des établissements qui les pratiquent. Lorsque l'on parle de sécurité dans le domaine des rayons X on utilise le terme de radioprotection.

C'est peu de temps après l'invention des rayons X que les scientifiques commencent à se poser des questions sur leurs effets. Par exemple, en 1903 Henri Becquerel se brûle en laissant un tube radioactif dans sa poche. Les scientifiques n'imaginaient pas leur nocivité et commençaient à comprendre.

 

 L’utilisation de rayons, un acte non anodin

 

Il ne faut pas banaliser les examens d'imagerie. Radiologie et imagerie médicale sont confrontées à de nombreux problèmes pouvant survenir pendant ou après l'examen. 

Tout d'abord parce que la technologie fait évoluer les appareils ce qui les rend inconnus, ensuite parce que les usages eux-mêmes changent avec le temps.

L'imagerie médicale fait l'objet d'applications nouvelles.

Cela suppose aussi des financements permettant aux établissements d'acquérir ces machines, de former les utilisateurs, de garantir un usage sûr de ces technologies.
Ainsi, pour passer un examen d'imagerie sans aucun problème, il faut être informé sur l'examen que vous passez, sur l'établissement et sur les conditions de sécurités.

De nouvelles craintes sont apparues récemment, depuis les accidents de radiothérapie survenus à Epinal et à Toulouse.  A Toulouse, en 2005, 24 patients pris en charge pour un cancer de la prostate ont été traités dans des conditions d'irradiation différentes de celles utilisées pour la planification du traitement. Ceci a conduit à une surexposition de l'ordre de 20% par rapport à la dose prescrite. Ce qui dépasse les doses maximum. Cinq décès ont été recensés, même si certains ne sont pas en lien direct avec l'accident.

 

Les mesures de sécurités radioprotection

 

Le centre d'imagerie est un espace sous haute surveillance.

En effet, il s'agit de protéger les patients et le personnel

d'expositionexcessive aux radiations pouvant nuir à leur santé. 

 

A. L’existence de contrôle au sein des sites d’imageries.

 

Il existe l’ASN (L'Autorité de Sûreté Nucléaire) et l’IRSN (Institut

de Radioprotection et de Sureté Nucléaire), au nom de l’Etat,

qui réglemente et contrôle la sûreté nucléaire et la

radioprotection en France. Ceci permet donc de protéger les

travailleurs, lespatients et l’environnement des risques liés à

l’utilisation de rayons dangereux.

Il existe également la certification Iso 9000 qui a pour objectif

de réaliser un examen radiologique en contrôlant le processus

de réalisation et en prévenant les risques.

 

Il existe dans un hôpital des zones réglementé. Ces zones ont pour but de limiter le déplacement du personnel ou des patients dans des lieux interdits à cause du danger. Il existe différentes zones :

• zones en accès libre.

• zones surveillées. 

• zones contrôlées. 

• zones spécialement réglementées ou interdites.

Dans les zones surveillées et contrôlées, le personnel est suivi et a des mesures de protections.

 

Pour assurer un taux d'exposition bas, des controles se font sur les machines et équipement. Cela permet de juger de leur bon état pour ne pas nuir à l'environnement autour. Les controles se font chaque année pour un appareil mobile et 3 ans pour un appareil fixe. La machine déffectueuse peut produire un rayonnement de trop.

 

B. Les mesures prises par le personnel et le patient en imagerie médicale.

 

En imagerie médicale, de nombreuses règles de sécurité existent puisque la base de l’imagerie est le rayon X : ce sont les règles de radioprotection à respecter précisément.

En effet, les rayons X (radiations ionisantes) sont, à fortes doses, nocifs pour le corps. Une exposition prolongée aux rayons X peut provoquer des brûlures mais aussi des cancers. C’est pourquoi, en imagerie médicale, il existe une relation très importante : bénéfice/risque, c’est à dire que l’on prend le risque d’irradier un patient pour peut-être diagnostiquer une pathologie. 

 

La protection se base sur trois règles :

- Limiter le plus possible la durée de l'exposition.

- Etre le plus possible éloigné de la source des rayons X.

- Protection contre l'exposition direct d'un travailleur (voir après).

 

Devant la porte de chaque salle où il est possible d’être en contact avec un taux de radioactivité, est mis en place un logo. 

Ce logo est un trèfle dont la couleur varie selon le taux de radioactivité auquel on peut être exposé. Ce sont des zones contrôlées avec accès réglementé. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En imagerie médicale ainsi qu’en radiothérapie, ces trèfles doivent être impérativement respectés par le personnel comme par les patients. Avant de rentrer dans les salles où ce trèfle est présent, il faut toujours s’assurer que l’appareil est à l’arrêt et demander aux professionnels l’autorisation d’accès.

 

De plus, le personnel ayant des risques de recevoir des rayonnements ionisants doit porter en permanence et obligatoirement dans sa blouse un appareil appelé dosimètre dans lequel se trouve un film sensible aux rayonnements particulaires (dosimètre passif ou en temps différé). Le dosimètre est ensuite envoyé à l’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire) qui relève la dose de rayonnement reçue par chaque individu. Si cette personne a bien respecté les règles de sécurité, le taux d’exposition doit être aussi bas que raisonnablement possible. Quand au dosimètre actif, celui-ci est obligatoire pour toute personne dans une zone contôlées. Le taux d'exposition est en temps réel. Si la dose maximale est dépassée, alors une alarme se déclenche. Pour assurer encore plus la sécurité un suivi médical est fortement conseillé. 

 

Dosimètre passif :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lorsqu’un manipulateur-radio fait passer un examen à un patient dans une salle de radiologie, il doit impérativement se placer derrière une vitre et un mur de plomb pour se protéger des rayons. Quand le manipulateur radio doit faire un examen d’un patient au lit, il doit porter un gilet de plomb, un protège thyroïdes et doit respecter une distance de sécurité maximale possible.

 

Avant qu’un patient ne passe un examen d’imagerie médicale, il doit compléter un questionnaire, propre à chaque examen afin de détecter les contre-indications.

Par exemple, un patient qui possède une pile cardiaque (pacemaker) ne doit pas être pris en charge en service d’IRM car l’IRM utilise un champ magnétique pouvant perturber le fonctionnement de la pile risquant de conduire au décès du patient.

De plus, une patiente enceinte doit impérativement signaler sa grossesse car l’exposition aux rayons X est très dangereuse pour le fœtus. (Si l‘examen radiologique est vraiment nécessaire, une femme enceinte de plus de 3 mois peut le réaliser car les doses restent faibles).

 

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               Gilet de plomb (source)                                                                          Protège thyroïdes (source)

 

Contrairement à la radiologie, lors d'une séance de radiothérapie il est interdit au personnel de se trouver dans la même pièce que le patient lorsqu’il se fait traité.

En effet, le taux de rayons envoyés sur le patient lors de la radiothérapie est beaucoup plus important qu’en radiologie. Pour éviter tout risque, le personnel se trouve en dehors de la pièce lors du fonctionnement de l’appareil. Il est protégé par des murs en béton d’un mètre d’épaisseur, ou un mur plombé et une porte blindée qui rend cette pièce hermétique. Le personnel peut aussi se trouver derrière une vitre en plomb pour limiter l'exposition face au danger.

 

 

 

C. une réglementation stricte imposée par l'Etat : 

 

Il faut savoir que la réglementation française oblige une exposition minimale du patient et du personnel. Ainsi, la dose efficace maximale admise ne doit pas dépasser les 20 milliSievert par an. Une autre dose, la dose équibvalente permet de mesurer le taux de risque plus précisemment en visant un organe ou un tissu. Il existe des niveaux d'exposition que le travailleur se voit attribué. En effet, il existe 2 catégories, la A : avec des expositions comprises entre 6 et 20 MSv par an; la B : avec des expositions comprises entre 1 et 6 MSv par an. Ces travailleurs là possèdent des mesures de sécurités renforcées afin d'éviter le moindre risque. Les femmes enceintes ne doivent pas travailler avec un poste de catégorie A ou B, elles seront changées.

Le dépassement de ces doses es très rare mais implique une vigilance. Si le personnel ou le patient dépassent ces doses, de graves conséquences peuvent apparaitre. 

 

 

Radiothérapie et radiologie utilisent les mêmes rayons X, mais la radiothérapie les utilise à des fins thérapeutiques alors que les examens radiologiques ont une visée diagnostique et utilise des rayons d'une énergie moins grande.

Passer une radiographie, une échographie ou un scanner n'expose donc pas aux mêmes risques de sur-irradiation que la radiothérapie. Il ne faut pas pour autant laisser la sécurité de côté.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nous avons vu les principaux dangers qui existent en fonction de l'utilisation des rayons X (radiothérapie, radiologie).

Ici, nous allons voir plus précisemment le danger des rayons X sur l'Homme.

 

Il faut tout d’abord savoir que les complications suite à l’utilisation de rayons X est infiniment rare en comparaison à leur utilisation.

Quand le corps humain est soumis à des rayons X, ceux-ci pénètrent les tissus du corps humain. Ils vont ensuite intéragir avec les électrons du corps.

Ces électrons qui sont en quelque sorte « touchés », vont se disperser et les cellules vont donc être endommagées.

L'ADN peut être aussi touché par les rayons X lorsqu'ils s'ionisent.

L'organisme peut réparer facilement et rapidement des lésions dû à des doses reçues si celles-ci sont faibles.

Par contre si les doses de rayons X ne sont pas précisément contrôlées et sont administrées en excès, des conséquences irréversibles peuvent survenir, comme des cancers, une destruction du système immunitaire ou encore la stérilité. Des brûlures peuvent aussi apparaître. 

 

Un cancer peut subvenir à cause d'une exposition fréquente sur une longue période.

Pour contrer ces effets négatifs, les appareils récents diminuent la dose de radiation au patient tout en donnant un cliché net. 

C'est une préoccupation importante pour les spécialistes puisque les doses de radiations ne disparaissent pas, elles s'accumulent dans le corps. Nous pouvons mettre ceci en liens avec la radioactivité pouvant être présente sur une terre pendant des décennies.  

 

 

Les conséquences visibles de l’utilisation des rayons X sur l’homme découlent d’une modification du phénotype moléculaire qui va altérer le comportement de la cellule. L'organisme va donc réagir différemment. 

Toutes les molécules de l’organisme peuvent être endommagées par les rayons ionisants. C'est pour cela que l'ADN doit être observé afin de marquer les différences possibles. 

L'ADN est représentée sous forme de chromosomes dans chacune de nos cellules, elle est le support de l’information génétique.                                                                                                                                    

Les rayons X, quand ceux-ci atteignent la molécule d’ADN, provoquent des lésions et cassent ainsi l’un ou les deux brins de la molécules .

On constate que la lésion la plus grave est la cassure des deux brins de la molécule. 

L’ADN va être réparée efficacement par le système de réparation de l’ADN, ce système est présent dans l’ensemble des cellules de l’organisme et se trouve être en constante activité puisque des milliers de lésions surviennent chaque jour de manière naturelle.

Pour la lésion des deux brins par exemple, celle-ci est rarement réparés et entraine donc une mutation. Le code génétique de l’ADN  va être modifié et lorsque celui-ci va être lu par la cellule , la protéine qui doit être fabriquée ne fonctionnera pas et va donc altérer le fonctionnement de la cellule. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Shéma des lésions d'ADN engendrées par les Rayons X (source)

 

 

 

 

Une fois la lésion de l’ADN réalisée, la cellule peut donc se réparer efficacement grâce au systéme de réparation ou, si cela n’est pas possible, mourir ou se reproduire : 

 

- La cellule meurt immédiatement après la lésion de  L'ADN qui est trop endommagée ou celle- ci décide   en quelque sorte de se suicider puisque la réparation n’est pas possible. Elle pourrait engendrer des conséquences nuisibles pour l’organisme si elle ne s'autodétruisait pas.

 

- La cellule survit mais est porteuse d'une mutation. C’est le cas le plus dangereux et celui à éviter, car       cette  cellule peut  être a l’origine de cancers ou d’accélérations fulgurantes des maladies hériditaires.

De cette manière, les mutations peuvent transformer une cellule en cellule cancéreuse qui va se multiplier rapidement est de manière incontrôlable .

 

Il est important de savoir si les mutations engendrées par l’utilisation de rayons ionisant touchent les cellules sexuelles ; en effet si ces dernières ne sont pas touchées , ils ne peuvent pas être transmis d’un individu a un autre.

On appelle ces mutations des mutations somatiques.

En revanche ; si ces dernières sont touchées ; cette anomalie se retrouvera par conséquent dans toutes les cellules du nouveau-né , on parle dans ce cas de mutations germinales. 

 

Lors de l'utilisation des rayons X les organes génitaux reproducteurs sont donc protégés quand cela est nécessaire par des protections en plomb.

 

 Tous ces changements au niveau cellulaire et moléculaire ont donc des effets sur la santé .

 Deux grands types d’effets sont distincts dans ce cas là : 

 

• Il y a les effets dits "obligatoires". Ces effets sont présents chez tous les individus ayant dépassé la dose seuil, c'est à dire la dose maximale. Ils surviennent rapidement après une exposition aiguë à forte dose, mais peuvent mettre beaucoup plus longtemps à apparaître en cas d’exposition prolongée à des doses plus faibles. Tant que la dose seuil n'est pas atteinte, il n'y aura pas d'effet. Par contre dès que la dose reçue atteint ou dépasse ce seuil les effets obligatoires entrent en jeu .  Il existe donc un seuil au-dessous duquel ces effets n’apparaissent pas.  Les dommages cellulaires provoqués par les rayonnements ionisants sont considérés comme effets déterministes (obligatoires) bien que le fait qu'une modification de la molécule d'ADN n'aboutit pas obligatoirement à une mutation et donc une cancérisation de la cellule entrainant un cancer à l'échelle de l'organisme. 

 

Un rayonnement ionisant qui interagit avec le corps humain cède son énergie aux organes qu’il touche. La quantité d'énergie absorbée par unité de poids d'un organe ou d'un tissu est appelée la dose absorbée et elle s'exprime en grays (Gy). 

 

• Dans les conséquences des rayonnements ionisants sur l’organisme , on parle aussi d’effets aléatoires.                                                                                                                             Ils sont liés à des mutations ( on parle d’effets héréditaires quand les mutations se font au niveau des cellules de la reproduction et peuvent donc se transmettre à la descendance de l'individu ). Ces effets sont tardifs et peuvent même apparaître alors que l’exposition a cessé depuis plusieurs années, voire des dizaines d’années. On dit que ces effets sont "aléatoires" car, pour un même niveau de dose, ils n’apparaissent que chez une très faible quantité de patient. Cela dépend du patient lui-même. Plus la dose sera élevée, plus la proportion d' individus atteints est grande. Ces effets sont dits « sans seuil », car il n'y a pas de dose seuil qui garantisse un risque nul. Même de faibles doses peuvent déclencher ces effets.

 

 

La gravité d'un cancer dû aux rayons X n’est pas liée à la dose de rayons X reçue mais au type de cancer et à son stade d’évolution au moment du diagnostic (comme pour la plupart des cancers).

On constate que plus une cellule irradiée se divise rapidement, plus le cancer apparaîtra rapidement.  Les leucémies sont des cancers du sang. Or le tissu à l'origine des cellules sanguines est constitué de cellules se multipliant rapidement. Une cellule mutée mènera rapidement par division cellulaire à la formation d'autres cellules mutées identiques. C'est pourquoi, les leucémies peuvent apparaître assez rapidement après l'exposition aux rayons X.

 

 

 

 On notera que les rayons X peuvent avoir des effets graves sur l'organisme et la santé des individus. Ainsi le respect des limites réglementaires, la radioprotection et les mesures de sécurité  semblent primordiaux lors de l'utilisation des rayons X.

La survenue de cancers ou de leucémies sont les conséquences les plus graves d'une exposition mal contrôlée. D'autre part une exposition des cellules reproductives peut avoir des conséquences sur la descendance des individus.