Survivants des bombardements (LSS) : le socle des fortes doses

Chapitre 5.2

Survivants des bombardements (LSS) : le socle des fortes doses

La cohorte Life Span Study (LSS), conduite par la Radiation Effects Research Foundation (RERF), regroupe les survivants des bombardements atomiques d'Hiroshima et Nagasaki et constitue, depuis plus de sept décennies, la source épidémiologique majeure sur les effets sanitaires des rayonnements ionisants chez l'humain. Sa force tient à sa taille, à son suivi longitudinal et à la reconstruction dosimétrique individuelle (système DS86 puis DS02R1), qui ont permis d'établir des relations dose-effet pour la mortalité par cancer et d'autres pathologies. La LSS a fourni des preuves convaincantes en faveur du modèle linéaire sans seuil (LNT) pour la cancérogenèse radio-induite [1], modèle selon lequel le risque d'excès de cancer croîtrait proportionnellement à la dose, sans seuil de déclenchement. Ce constat épidémiologique, étayé par la cohérence avec des données mécanistiques (cassures double-brin de l'ADN, instabilité chromosomique), a fondé le principe de justification et d'optimisation qui structure la radioprotection moderne. Le lien entre exposition à de faibles doses de rayons X et augmentation du risque de cancer radio-induit a par ailleurs été établi par plusieurs grandes institutions [9][10], confortant la portée du modèle LNT au-delà des seules fortes doses.

Toutefois, la transposition directe des résultats de la LSS au contexte professionnel se heurte à une limite fondamentale de nature dosimétrique et biologique. Les survivants ont reçu une exposition aiguë, délivrée en une fraction de seconde, majoritairement composée de rayonnements gamma et neutroniques, alors que l'exposition professionnelle est typiquement chronique, étalée sur une carrière, à faible débit de dose et impliquant des radionucléides et des types de rayonnements variés. Le facteur d'efficacité biologique relative (EBR), l'effet de réparation de l'ADN entre les fractions et la cinétique de prolifération cellulaire diffèrent profondément entre ces deux régimes d'exposition. La LSS ne décrit donc pas mécanistiquement le risque du chronique faible débit ; elle en fournit une approximation prudente par excès. Sur le plan épidémiologique, des études chez les travailleurs du nucléaire montrent que des dommages chromosomiques peuvent être induits à des doses inférieures aux limites réglementaires [4], et qu'un excès de risque de cancer et de pathologie cardiovasculaire est suspecté pour les fortes et anciennes expositions professionnelles [14], suggérant que le risque réel en milieu de travail n'est pas nul mais reste difficile à quantifier précisément à faible dose.

Le rôle fondateur de la LSS dans l'élaboration des coefficients de risque de la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR) est central. Les coefficients de risque de cancer et de maladie cardiovasculaire publiés par la CIPR dérivent largement des analyses de la LSS, ajustées pour un facteur de réduction de l'efficacité biologique (DDREF — Dose and Dose-Rate Effectiveness Factor) censé traduire la moindre nocivité des faibles débits de dose. Ces coefficients sous-tendent les limites de dose réglementaires et les outils de calcul dosimétrique utilisés en milieu professionnel. Ainsi, la CIPR recommande des coefficients de dose pour l'inhalation de radon, thoron et de leurs descendants aéroportés, ainsi que des recommandations pour leur utilisation dans la protection des travailleurs [5]. Plus spécifiquement, la Commission recommande l'usage d'un coefficient de dose unique de 3 mSv par mJ h m⁻³ (environ 10 mSv par WLM) pour le calcul des doses professionnelles suite à une exposition aux descendants du radon 222Rn, dans les mines souterraines et en bâtiment, dans la plupart des circonstances [6][7]. Ces valeurs, issues d'une synthèse entre données dosimétriques et épidémiologiques, illustrent comment les données de la LSS et d'autres cohortes (mineurs notamment) sont traduites en outils opérationnels.

Les limites de cette transposition ne sont pas que théoriques ; elles se traduisent par des incertitudes tangibles sur l'estimation des doses professionnelles. Les lectures des dosimètres individuels, exprimées en équivalent de dose personnel Hp(10), servent de base au calcul des doses absorbées aux organes via des coefficients de conversion [15]. Or, une étude portant sur des travailleurs sud-coréens a montré que des coefficients de conversion Hp(10)-vers-dose organe corrigés du biais pouvaient être jusqu'à 3,09 fois supérieurs à ceux des publications de la CIPR sans prise en compte des biais [21], et que ces coefficients corrigés peuvent être utilisés pour calculer les doses organiques à partir des relevés dosimétriques individuels [2]. Par ailleurs, le défaut d'ajustement des doses professionnelles pour les déficiences de mesure et d'enregistrement peut conduire à des estimations de risque biaisées : une étude américaine suggère que l'absence d'ajustement pour les doses de photons manquées conduirait à des estimations de risque gonflées [13]. Ces éléments soulignent que les coefficients de la CIPR, bien que fondateurs, sont des outils de gestion du risque comportant des marges d'incertitude que le médecin du travail doit garder à l'esprit.

Pour le médecin du travail, comprendre l'origine et les limites des coefficients de risque utilisés en radioprotection conditionne l'interprétation des suivis dosimétriques et l'évaluation des expositions. L'arrêté du 17 juillet 2013 a confirmé le rôle du médecin du travail dans l'évaluation de l'exposition interne [17], l'inscrivant dans une démarche d'appréciation globale du risque. La connaissance du caractère prudentiel — par excès — des coefficients dérivés de la LSS doit tempérer toute alarme disproportionnée devant des doses faibles, sans pour autant minimiser l'importance du respect des principes de justification et d'optimisation (ALARA). En pratique, environ 20 % des salariés ne donnent pas suite à la prescription de suivi post-exposition par le médecin du travail [20], ce qui constitue une perte de chance dans la traçabilité des expositions et la détection précoce d'effets sanitaires potentiels. Le médecin du travail doit donc veiller à l'adhésion aux dispositifs de surveillance et à la qualité de la chaîne dosimétrique, depuis le port du dosimètre jusqu'à l'interprétation des résultats en termes de risque sanitaire.