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Monographie RADARIUM

Dosimétrie interne, anthroporadiométrie et radiotoxicologie

Socle scientifique, parcours pédagogiques et couche multi-acteurs pour médecins du travail en formation jusqu'au niveau expert.

Tous les éléments réglementaires récents doivent être revérifiés à la date d'usage. La version actuelle est datée du 20 juin 2026 et tient compte de l'ASNR, de SISERI et des évolutions récentes du Code du travail.
Deux voies de surveillance interne : anthroporadiométrie pour mesure directe et radiotoxicologie urines ou selles pour mesure indirecte.
La surveillance interne commence par l'hypothèse d'exposition : mesurer directement l'activité corporelle ou rechercher l'élimination dans les matrices biologiques selon le radionucléide et le délai.
III · Dosimétrie et métrologieChapitre 3.4

Chapitre 3.4

Dosimétrie interne, anthroporadiométrie et radiotoxicologie

L'exposition aux rayonnements ionisants en milieu professionnel, notamment lors de la manipulation de sources non scellées, expose les travailleurs à un risque de contamination interne en sus de l'irradiation externe. Les personnels des services de médecine nucléaire en sont un exemple paradigmatique, cumulant les risques d'exposition externe à distance, de contamination externe et de contamination interne [5]. L'utilisation de ces sources est strictement encadrée par une autorisation préalable, nécessitant un dossier d'évaluation de l'impact intégrant les mesures de protection des travailleurs [9]. Sur le plan métrologique et des bonnes pratiques, la maîtrise du risque d'incorporation repose sur des dispositifs de confinement tels que les boîtes à gants ou les cellules de processus, qui minimisent ce risque, particulièrement pour les émetteurs bêta et alpha [19]. La formation continue du personnel est également recommandée pour renforcer la conscience du risque et optimiser ces pratiques de manipulation [18]. Pour le médecin du travail (MdT), cette couche de prévention technique est fondamentale : elle conditionne l'évaluation initiale du risque qui doit être menée lors des études de postes, en gardant à l'esprit que des variations de « nucléarité » au sein des entreprises peuvent générer des inégalités profondes dans l'exposition, les mesures de protection et la surveillance dosimétrique [8].

Afin de vérifier le respect des limites et contraintes de dose lorsqu'un risque de contamination interne existe, des programmes de surveillance sont mis en place par des mesures radiotoxicologiques périodiques [1]. Cette surveillance biologique permet de mesurer la dose interne des individus exposés à travers des analyses de sang, d'urine, de cheveux, etc. [3]. Les analyses radiotoxicologiques des selles sont également déterminantes, notamment pour les radionucléides peu ou pas absorbés par le tractus digestif, et ont démontré leur pertinence dans des cas réels de contamination interne [2]. En parallèle, l'anthroporadiométrie, ou mesure in vivo, permet d'évaluer directement l'activité présente dans l'organisme. Des systèmes portables, tels que les détecteurs à scintillation NaI(Tl) montés sur trépied avec collimateur de plomb, sont développés pour le monitorage in vivo de la contamination interne [22]. Ces méthodes anthropogammamétriques peuvent même être utilisées pour évaluer l'activité de particules chaudes chez un travailleur contaminé [2]. En pratique, le MdT doit savoir orienter le prélèvement biologique (urines vs selles) et la mesure in vivo en fonction du radionucléide et de sa voie d'incorporation, en s'appuyant sur les laboratoires spécialisés et les recommandations métrologiques en vigueur.

L'interprétation des mesures d'incorporation conduit à l'évaluation de la dose engagée, qui intègre les doses reçues sur une période donnée suite à l'incorporation, en tenant compte de la période effective du radionucléide (combinaison de la décroissance physique et biologique). Le MdT, le cas échéant en ayant recours à l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), détermine la dose efficace engagée ou la dose équivalente résultant de l'exposition interne du travailleur [4]. Il est crucial de noter que la contamination interne constitue une urgence thérapeutique : les traitements (chélateurs, saturants) ne sont plus ou peu efficaces après la fixation des substances dans les organes cibles, avec une efficacité maximale attendue avant 30 minutes [7]. Pour certains radionucléides spécifiques comme l'iode radioactif, la distribution et l'administration prophylactique d'iode stable participent au traitement préventif de la contamination interne [6]. L'action du MdT face à un incident de contamination doit donc être immédiate : déclenchement des protocoles d'urgence thérapeutique, prélèvements précoces pour la radiotoxicologie, et saisine de l'IRSN ou du Centre de Radiopathologie (CRP) pour l'évaluation dosimétrique et la prise en charge médicale spécialisée.

La logistique de la surveillance interne s'inscrit dans un système global de radioprotection où la dosimétrie passive et opérationnelle joue un rôle majeur pour l'exposition externe, avec des bilans dosimétriques nationaux suivis par des laboratoires agréés [15]. Historiquement, la mise en œuvre de la dosimétrie opérationnelle et la rédaction de chartes de bonnes pratiques ont permis de réduire significativement les doses externes élevées (notamment les doses supérieures à 20 mSv) et de diminuer de moitié la dosimétrie des radiologues [13, 14]. Toutefois, la surveillance de l'exposition interne nécessite une vigilance distincte. Pour viser une image complète et un contrôle plus efficace des expositions professionnelles, le monitorage de la dose au corps entier doit être accompagné du monitorage de la dose équivalente aux extrémités pour certains personnels [20, 21]. En pratique, le MdT doit s'assurer que le dossier médical du travailleur intègre l'ensemble de ces données dosimétriques (externe, interne, extrémités), qu'il interprète à l'aune du risque de pathologies radiologiques, sachant que l'exposition professionnelle aux rayonnements ionisants augmente le risque de cancer radio-induit, comme l'ont montré des études épidémiologiques chez les manipulateurs en radiologie interventionnelle [16].

À retenir

  • La surveillance de la contamination interne repose sur deux piliers métrologiques : l'anthroporadiométrie (mesure in vivo) et les analyses radiotoxicologiques (urines, selles, sang).
  • La contamination interne est une urgence thérapeutique : l'efficacité des traitements est maximale avant 30 minutes, nécessitant une réactivité immédiate du MdT.
  • Le calcul de la dose engagée, intégrant la période effective du radionucléide, est déterminé par le MdT, souvent avec l'appui technique de l'IRSN.
  • La surveillance interne doit être intégrée dans une approche globale de radioprotection, incluant la dosimétrie externe et celle des extrémités, pour un contrôle exhaustif des expositions.

En pratique

  • Face à un risque d'incorporation accidentelle, déclencher immédiatement les protocoles d'urgence (traitement chélateur/saturant) et réaliser les premiers prélèvements radiotoxicologiques (urines/selles) sans attendre les résultats.
  • Pour la surveillance systématique des travailleurs manipulant des sources non scellées, prescrire les analyses radiotoxicologiques périodiques adaptées au radionucléide (ex. urines pour le tritium, selles pour les actinides) et programmer les anthroporadiométries si nécessaire.
  • En cas de dépassement ou de doute sur les résultats radiotoxicologiques, contacter l'IRSN ou le CRP pour une évaluation experte de la dose engagée et l'orientation médicale.
  • Lors des visites médicales, vérifier la cohérence entre les données de l'étude de poste (confinement, type de source) et le programme de surveillance dosimétrique (interne et externe) auquel est soumis le travailleur.

Références utilisées dans ce sous-chapitre

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  1. Évaluation de l’exposition interne aux rayonnements ionisants du personnel du service de médecine nucléaire du Val-de-Grâce · Wassilieff S, Cazoulat A, Bohand S, Merat F et al. · Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement · 2012 · DOI: 10.1016/j.admp.2012.09.008 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    Ces personnels sont soumis aux trois risques d’exposition précités : externe à distance, contamination externe et contamination interne.

  2. L’organisation générale de la radioprotection au Sénégal · Casanova P, Ndiaye M, Ndao A, Sow M · Radioprotection · 2015 · DOI: 10.1051/radiopro/2015018 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    L’autorisation est obligatoire pour les sources d’irradiations industrielles, la radiothérapie, le radiodiagnostic, la médecine nucléaire, la production et le stockage de radionucléides, et les centre

  3. Development of the occupational exposure during the production and application of radiopharmaceuticals in Germany · Vogt J, Oeh U, Maringer F · Journal of Radiological Protection · 2024 · DOI: 10.1088/1361-6498/ad1fdd · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    Handling radioactive substances in e.g.glove boxes or process cells already minimize the incorporation risk.The most relevant exposure is not the gamma dose rate but the exposure by beta-and alpha-emi

  4. Le droit au suivi post-professionnel et sa non-mise en œuvre · Munoz J, Ghis Malfilatre M, Durand-Moreau Q, Thébaud-Mony A · Travail et emploi · 2022 · DOI: 10.4000/11zk3 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    Ces variations ont des conséquences profondes sur la vie et la santé des travailleurs, ici victimes d’une triple inégalité : dans l’exposition au risque, les mesures de protection et la surveillance d

  5. Thèses remarquées · Radioprotection · 2010 · DOI: 10.1051/radiopro/201045400 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    Afin de vérifier le respect des limites et contraintes de dose lorsqu’un risque de contamination interne existe, des programmes de surveillance sont mis en place par des mesures radiotoxicologiques pé

  6. Gestion et communication de l’information en surveillance biologique: Une approche éthique et interdisciplinaire · Pralong L, Berthet A, Vernez D, Hopf N et al. · Revue Médicale Suisse · 2015 · DOI: 10.53738/revmed.2015.11.499.2400 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    Cette surveillance permet de mesurer la dose interne des individus exposés à certains contaminants, à travers des analyses de sang, d’urine, de cheveux, etc.

  7. Développement d’une méthodologie d’évaluation qualitative du risque biologique : premiers résultats · Burzoni S, Mater G, Duquenne P, Ferrari L · Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement · 2018 · DOI: 10.1016/j.admp.2018.03.458 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    Cette méthode a ensuite été utilisée dans un cas réel de contamination interne chez un travailleur, en parallèle des examens radiotoxicologiques des selles.

  8. A portable detection system for in vivo monitoring of 131 I in routine and emergency situations · Lucena E, Dantas A, Dantas B · Journal of Physics: Conference Series · 2018 · DOI: 10.1088/1742-6596/975/1/012058 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    This work presents a methodology developed for in vivo monitoring of internal contamination using a NaI(Tl)3"x3" scintillation detector system installed in a lead collimator and assembled on a tripod.

  9. Un outil de calcul de la dose efficace engagée · Landry B · Radioprotection · 2018 · DOI: 10.1051/radiopro/2017029 · thème: surveillance post professionnelle depassement

    Le médecin du travail, le cas échéant en ayant recours à l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire, détermine la dose efficace engagée ou la dose équivalente résultant de l’exposition intern

  10. Terrorisme et médecin de premier recours : risques nucléaire et radiologique · Reigner D, Carron P, Yersin P, Egger D · Revue Médicale Suisse · 2008 · DOI: 10.53738/revmed.2008.4.148.0669 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    La contamination interne est une urgence thérapeutique. Les traitements ne sont plus ou peu efficaces après la fixation des substances dans les organes (efficacité maximale avant 30 minutes)

  11. La dosimétrie passive en France en 2010 · Biau A · Radioprotection · 2011 · DOI: 10.1051/radiopro/2011137 · thème: surveillance post professionnelle depassement

    Les bilans dosimétriques de 2009 portent sur l’ensemble des travailleurs exposés aux rayonnements ionisants en France et suivis par les laboratoires de dosimétrie passive

  12. La dosimétrie : Évaluation et prévention des risques professionnels dans les opérations de radiographie industrielle. Évaluation dosimétrique prévisionnelle · Coletti F, Paul D · Radioprotection · 2008 · DOI: 10.1051/radiopro:2008040 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    la rédaction d’une charte de bonnes pratiques dans le domaine de la radiographie industrielle ; sa mise en œuvre à permis de diminuer de moitié les valeurs de la dosimétrie des radiologues.

  13. Exposition aux rayonnements ionisants et cancer professionnel · Lghabi M, Allouiche W, Benali B, El Kholti A · Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement · 2018 · DOI: 10.1016/j.admp.2018.03.443 · thème: medecine nucleaire exposition personnel

    En 2016, une étude américaine menée par Rajamaran P, et al., portant sur l’évaluation de l’incidence et la mortalité par cancer chez les manipulateurs de radiologie qui effectuent des procédures inter