Étude dosimétrique lors d'examens radiographiques chez le cheval - Pratique Vétérinaire Equine n° 148 du 01/10/2005
Pratique Vétérinaire Equine n° 148 du 01/10/2005

Auteur(s) : David Didierlaurent*, Fabrice Audigié**, Hubert Loiseau***, Jean-Marie Denoix****

Fonctions :
*Cirale (Centre d'imagerie et de recherche
sur les affections locomotrices équines),
ENVA
RN 175,
14430 Goustranville

De bonnes pratiques de radioprotection permettent de maintenir l'exposition du personnel soumis aux rayonnements ionisants sous les limites réglementaires.

La réglementation de l'exposition aux rayonnements ionisants a beaucoup évolué en France au cours de ces dernières années. La limite annuelle d'équivalent de dose a baissé [1, 2]. Les équivalents de dose annuel reçus (voir le “Définition des termes et unités employés”) doivent maintenant rester inférieurs à 20 mSv pour une exposition à 10 mm de profondeur (qui représente une exposition “globale”du corps), à 500 mSv pour une exposition à 0,07 mm de profondeur (limite d'équivalent de dose pour la peau) et à 150 mSv pour une exposition à 3 mm de profondeur (limite d'équivalent de dose pour le cristallin).

Le personnel qui participe aux examens radiographiques est exposé aux rayons X par le rayonnement secondaire ou diffusé. Le chef d'une entreprise où des examens radiographiques sont effectués doit procéder à l'évaluation des doses collectives et individuelles reçues lors des travaux sous rayonnements ionisants et s'assurer du contrôle dosimétrique (passif et actif) du personnel. Il nomme à cet effet une “personne compétente en radioprotection”, titulaire du diplôme requis [3]. Cette fonction consiste à organiser les contrôles d'exposition et à évaluer les doses sous la responsabilité de l'employeur.

L'objectif de cet article est de présenter, au travers des examens radiographiques réalisés au Cirale, une méthode d'évaluation des doses reçues par les personnes qui participent aux examens radiographiques en pratique vétérinaire équine. Les résultats obtenus sont discutés par rapport aux contraintes réglementaires.

Matériel et méthodes

• Le générateur de rayonnements ionisants utilisé dans le cadre de l'étude est un appareil fixe (polydoros 100, Sie émulsion photographique (Dosifilm, ) sous le tablier de plomb au niveau de la poitrine. Il porte également un détecteur thermoluminescent, sous forme de bague à Fluorure de Lithium () placée sur l'index, pendant la même durée. Lorsque des gants plombés sont utilisés, comme lors de clichés d'épaule, de pied, de grasset, la bague est placée sous les gants.

Les valeurs indiquées par ces détecteurs passifs sont mesurées mensuellement par l'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN). Les résultats transmis au médecin du travail ont été demandés par la Personne compétente en radioprotection du Cirale.

Résultats

Estimations des doses collectives et individuelles

Les mesures sous le tablier inférieures à 1 μSv (seuil d'affichage de 1 μSv) ont été considérées nulles.

La dose collective annuelle à 3 mm de profondeur (voir le “Dose collective annuelle estimée”) a été évaluée à environ 10 mSv sur le tablier plombé et à 0,25 mSv dessous, pour l'opérateur à la tête du cheval ou qui assure la contention de la cassette.

La dose individuelle semestrielle estimée à 3 mm de profondeur pour la personne suivie (voir le “Dose individuelle semestrielle estimée”) a été de 0,6 mSv (soit 1,2 mSv par an) sur le tablier plombé et de 0,015 mSv (soit 0,03 mSv par an) dessous.

Les équivalents de dose mesurés à 10 mm de profondeur pendant six mois sont évaluées à 0,3 mSv (soit 0,6 mSv par an) sur le tablier plombé et 0,003 mSv (soit 0,006 mSv par an) sous le tablier (cette valeur est sous-estimée, la limite de détection des détecteurs étant de 1μSv, les équivalents de dose inférieurs à 1 μSv ne sont pas détectés).

Les clichés de l'épaule (20 μSv par cliché sur le tablier plombé) et des dernières vertèbres cervicales (10 μSv par cliché sur le tablier plombé) sont les plus irradiants.

Moyenne des équivalents de dose reçus par région exposée

Les résultats obtenus pour les équivalents de dose moyens reçus en fonction des régions examinées sont donnés avec plus ou moins 20 % d'incertitude pour les photons entre 17 keV et 1,5 MeV en raison de l'imprécision de mesure du détecteur à scintillation (voir le “Équivalents de dose à 10 mm de profondeur reçus en moyenne par type d'examen). D'après les mesures relevées, les radiographies de l'épaule et de la région cervicale basse sont, là encore, les plus irradiantes.

Dosimétrie active

Les équivalents de doses détectés sur la période de six mois ont été de l'ordre de 296 μSv sur le tablier, soit 592 μSv par an, et de 3 μSv sous le tablier, soit 6 μSv par an. Ces résultats sont donnés avec plus ou moins 20 % d'incertitude pour les photons entre 17 keV et 1,5 MeV (précision de mesure du détecteur à scintillation).

Résultats de la dosimétrie passive

Les résultats des dosimètres à émulsion photographique placés sous le tablier de plomb envoyés par l'IRSN n'ont jamais été supérieurs à zéro, mens Erlangen), monté sur une suspension plafonnière.

• Les cassettes utilisées pour la réalisation des examens sont des écrans radio-luminescents à mémoire (ERLM), avec un système de développement numérique.

• Deux personnes sont présentes pendant les examens. L'une d'elles accom-pagne le cheval et assure la contention de la tête de l'animal pendant les radiographies. L'autre assure le maintien des porte-cassettes ou d'un membre (radiographies de l'épaule et du pied) pendant les expositions des membres pelviens et thoraciques.

Estimation des doses collectives et individuelles

Une évaluation des doses collectives est effectuée à l'aide d'un détecteur à chambre d'ionisation (Babyline 91, Eurisys mesure, voir l'encadré “Référence du matériel” et la ), en réalisant des clichés radiographiques avec des constantes d'exposition adap-tées à chaque région (kV et mAs) sur un cheval hongre (500 kg, 1,65 m au garrot). Le temps de pose est augmenté à 2,5 s, sans modification des mAs, car cette durée est nécessaire à la mesure d'un débit de dose par une babyline (le temps de pose normal est inférieur à 300 ms). Les mesures sont réalisées au niveau de la poitrine de l'opérateur, sous un tablier plombé (0,5 mm de plomb) et par dessus. Un opérateur tient la tête du cheval (du côté opposé au tube à rayons X) pendant les expositions de la colonne vertébrale () et de l'épaule. Un autre opérateur tient le porte-cassette pendant les expositions des membres thoraciques et pelviens ().

Ce détecteur donne des résultats en μSv.h-1 à 3 mm de profondeur. Les données sont extrapolées pour déterminer les équivalents de dose détectés pour chaque région examinée. Le nombre de clichés réalisés par région a été recensé pendant un an au Cirale. Les équivalents de dose par région sont calculés en multipliant le nombre annuel de clichés par la dose générée lors de l'exposition pour chaque région. La dose annuelle collective est ensuite calculée en additionnant les équivalents de dose annuels par région exposée. La dose individuelle pour l'opérateur en charge du porte-cassette est déterminée par le nombre de clichés par région qu'il effectue en six mois. Ce suivi n'a pas été réalisé pour l'autre opérateur qui n'est jamais le même. Les expositions du carpe au pied sur le membre thoracique et du jarret au pied sur le membre pelvien sont groupées en région “distale” car les constantes d'exposition sont similaires. Un débit de dose identique est attribué à ces différentes radiographies.

Moyennes d'équivalents de dose reçus par région exposée

Des moyennes d'équivalents de dose reçues à 10 mm de profondeur en fonction de la région examinée sont déterminées par des détecteurs à scintillation (EPD Mk2, Siemens, ) sur et sous le tablier plombé (0,5 mm équivalent Plomb), pour l'opérateur à la tête du cheval et pour la personne qui tient le portecassette.

Contrôle dosimétrique actif

La personne qui tient le porte-cassette ou assure la contention du membre, pendant les expositions des membres thoraciques et pelviens, porte un détecteur à scintillation avec une lecture directe de la dose à 10 mm de profondeur au niveau de la poitrine sous et sur le tablier de plomb (0,5 mm de plomb). Les résultats sont consignés dans une base de données qui prend en compte le nombre de clichés réalisés par région.

Contrôle dosimétrique passif

Pendant six mois, la personne qui tient le porte-cassette ou assure la contention du membre porte un détecteur c'est-à-dire qu'ils étaient sous le seuil de détection de 200 μSv par mois de ce type de détecteur. En ce qui concerne les résultats des détecteurs thermoluminescents, les équivalents de dose mensuels ont été compris entre 0,05 et 0,24 mSv, l'équivalent de dose semestriel reçu est de 0,87 mSv, soit 1,74 mSv par an. La contribution du rayonnement naturel est estimée à 0,050 mSv par mois pour ce type de détecteur.

Discussion

Les radiographies de l'épaule et de la région cervicale basse sont les plus irradiantes. Lors de ce type d'examen, les personnes se trouvent relativement proches de la source de rayonnements diffusés pour ces clichés qui nécessitent en outre de longues expositions (importante épaisseur de tissu à traverser).

Intérêts des techniques de détection

Les équivalents de dose moyens par région mesurés par les détecteurs à scintillation ont été proches de ceux estimés en utilisant la chambre d'ionisation. Celle-ci reste néanmoins plus sensible pour la détection des faibles doses.

La dosimétrie électronique par détecteur à scintillation, placée sur protection plombée, est une méthode de détection intéressante. Elle permet une lecture directe de l'exposition à chaque examen mais elle ne permet pas la détection d'une dose inférieure à 1 μSv, situation rencontrée sur toutes les expositions distales.

Les détecteurs électroniques et photographiques placés sous les protections plombées se sont souvent révélés trop peu sensibles, les seuils de détection n'étant jamais atteints. Ainsi les résultats obtenus pour les détecteurs à émulsion photographique ont toujours été inférieurs à 0,2 mSv par mois, ce qui correspond au seuil de détection.

L'équivalent de dose annuel mesuré à 0,07 mm de profondeur sur l'index est de 1,74 mSv, ce qui est largement inférieur à la limite de 500 mSv par an.

Précautions et réglementations

• Les équivalents de dose annuels “corps entier” ou “extrémités” détectés sur le personnel au cours de cette étude ont été très faibles et largement inférieurs aux limites annuelles fixées par la législation. Ces deux types de mesures démontrent la réelle efficacité des protections plombées utilisées. Les gestes de radioprotection élémentaires ont en effet permis de limiter les équivalents de dose [4, 5, 6]. Il convient de rester à distance du cheval lors de la prise de vue grâce à l'utilisation d'un porte-cassette, d'un potter (porte-cassette muni d'une grille anti-diffusante focalisée mobile), de limiter le temps d'irradiation en faisant en sorte que la personne qui tient le porte-cassette ou la tête du cheval ne soit pas la même pour tous les examens.

De même, les constantes (kV - mAs) et le développement sont optimisés pour chaque région. Les post-traitements, en offrant la visualisation de l'os et des tissus mous sur le même cliché, permettent de limiter la prise de clichés.

Il est également conseillé d'utiliser des écrans plombés chaque fois que cela est possible (tablier plombé, protège thyroïde, gants plombés, etc.).

Selon la réglementation, le personnel doit recevoir une formation en radioprotection au moins une fois tous les 3 ans. Cette formation contient des notions générales sur les effets néfastes des rayonnements ionisants, sur le niveau d'exposition et sur les principes élémentaires de radioprotection.

• Les positions des deux opérateurs (dose collective de ces deux positions = 10 mSv) sont à l'intérieur de la zone contrôlée. Celle-ci correspond à la zone où les travailleurs sont susceptibles de recevoir une dose efficace de 6 mSv par an dans les conditions normales de travail [1]. La source de rayonnement diffusé n'est pas ponctuelle et la baisse des doses suit la loi de l'inverse de la distance. La zone surveillée (qui correspond à la zone où les travailleurs sont susceptibles de recevoir une dose efficace supérieure à 1 mSv par an dans les conditions normales de travail) peut se situer dans un rayon de 1,65 m autour de la zone contrôlée. Ces deux zones, surveillées et contrôlées, sont accessibles au personnel de catégorie A et B. Elles doivent être matérialisées mais la réglementation demeure encore incomplète à ce sujet.

Selon la réglementation, si une personne seule assure le maintien du porte-cassette et de la tête de tous les chevaux examinés, l'équivalent de dose reçue sous protection plombée est d'environ 0,25 mSv. Cette personne peut donc être classée en catégorie B (dose annuelle reçue à 10 mm de profondeur inférieure à 6 mSv) par le chef d'établissement. Ce dernier est responsable du classement des travailleurs selon l'avis de la personne compétente en radioprotection.

Les deux techniques de détection (passif et actif) au niveau de la poitrine sont obligatoires pour le suivi dosimétrique du personnel classé en catégorie A (équivalent de dose annuel susceptible de dépasser 6 mSv) en France [1]. Ces détecteurs doivent se porter sous protection plombée si ces protections sont utilisées et surtout pas au-dessus. En cas de classement du personnel en catégorie B, seule la dosimétrie par émulsion photographique est obligatoire, elle peut de plus devenir trimestrielle, ce qui rend la technique plus sensible (le seuil de 200 μSv de cette dosimétrie est plus facilement atteint sur trois mois que sur un mois). Il est conseillé de classer le personnel dans la catégorie B quand les estimations de dose individuelle le permettent, afin de s'affranchir de la dosimétrie active, technique peu sensible aux rayons X de faible énergie, chère et contraignante (les résultats des mesures doivent être répertoriés et transmis à l'IRSN et au médecin du travail).

Les équivalents de dose “extrémités” très faibles par rapport à la limite d'équivalent de dose annuelle aux extrémités (500 mSv) ont été détectés par les dosimètres radiothermoluminescents. L'utilisation de cette technique de dosimétrie est devenue obligatoire depuis peu [1], pour le personnel classé catégorie A ou B.

• Une personne du public (qui accompagne généralement le cheval), non classée catégorie A ou B, n'a théoriquement pas le droit de tenir le cheval pendant des expositions aux rayons X. Cependant, l'article 5 du décret 66-450 du 20/06/1966 [3] modifié permet à une personne du public de participer de son plein gré à des examens sous rayonnements ionisants. La Direction Générale de la Sûreté Nucléaire et de la radioprotection (DGSNR) recommande de fournir au visiteur une fiche d'information sur l'exposition qu'il va subir et de prouver que celle-ci ne dépassera pas la limite d'équivalent de dose annuelle pour le public, fixée à 1 mSv par an.

Cette étude démontre l'importance de la protection individuelle et des autres mesures de prévention pour les personnes soumises fréquemment à une exposition aux rayons X. Elle apporte des données concrètes sur la radioprotection en pratique vétérinaire équine qui faisaient jusqu'alors défaut.

Elle démontre l'importance des estimations de dose afin de classer le personnel en catégorie B et de s'affranchir de la dosimétrie active, technique coûteuse et contraignante en pratique vétérinaire courante. Ces estimations peuvent être réalisées facilement par l'emploi de dosimètres films d'ambiance (sans détecteur à chambre d'ionisation). Elles permettent de sensibiliser et de mieux informer le personnel sur son niveau d'exposition aux rayonnements ionisants.

Éléments à retenir

> Toute structure qui utilise des générateurs X doit compter parmi ses employés une “personne compétente en radioprotection” diplômée.

> Une estimation des doses permet au chef d'établissement de classer le personnel exposé dans la catégorie B, où seul le suivi dosimétrique passif (bague et film poitrine) trimestriel est obligatoire.

> Si une protection plombée est utilisée, il convient de placer les dosimètres sous la protection.

> Le public ne doit pas être exposé aux rayonnements ionisants.

Références du matériel

Dosimétrie par chambre d'ionisation : Babyline. Eurysis Mesures, 4, avenue desFrênes, 78067Saint-Quentin-en-Yvelines.

Dosimétrie par émulsion photographique : Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire, BP 15, 78290 Croissy-sur-Seine.

Dosimétrie active : EPD-Mk2, APVL ingénierie, 11, avenueMarcel-Dassault, Quartier des Deux-lions, 37200 Tours.

Dosimétrie par bague au florure de Lithium : IRSN DRPH SDE LSDOS - Laboratoire de surveillance dosimétrique, BP 63, 92265 Fontenay-aux-Roses.

Références

  • 1 - Journal Officiel n° 78, du 2 avril 2003, page 5779. Décret n° 2003-296 du 31 mars 2003, relatif à la protection des travailleurs contre les dangers des rayonnements ionisants.
  • 2 - Journal Officiel des communautés européennes. Directive européenne 96/29 Euratom du 13 mai 1996.
  • 3 - Journal Officiel n° 59, du 10 mars 2001, page 3869. Décret n° 66-450 du 20 juin 1966, modifié par le décret 2001-215 du 8 mars 2001.
  • 4 - Yoxall AT. Radiological protection in equine radiography and radiotherapy. Equine Vet . J. 1977 ; 9(4) : 167-171.
  • 5 - Wood AK, Robotham FP, Reynolds KM, Leith IS, Burns PA. Radiation protection in equine radiography. Aust. Vet. J. 1974 ; 50(9) : 373-379.
  • 6 - Ryan GD, Deigle HJ. Safety in large animal radiography. J. Am. Vet. Med. Assoc. 1969 ; 155 : 898.
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