Les substances radioactives (radio-isotopes) et les rayons X sont devenus indispensables à la bonne pratique de la médecine moderne. Ils constituent des « rayonnements ionisants » et sont utilisés à des fins diagnostiques et thérapeutiques, ainsi que pour l'étalonnage des dispositifs médicaux. Certaines applications peuvent générer des déchets radioactifs.
Rayonnement ionisant, radio-isotope, ... Qu’est-ce donc au juste ?
Les noyaux atomiques d’un même élément chimique possèdent tous le même nombre d'électrons et de protons. Mais certains possèdent un nombre différent de neutrons. Ils forment ainsi des variants de l’élément, appelés « isotopes ».
Ces variants peuvent être stables ou instables. Les variants instables, nommés « radio-isotopes » ou « radionucléides », se désintègrent en une forme stable en émettant un rayonnement dit « ionisant ». La désintégration spontanée de ces atomes porte le nom de radioactivité.
Le temps pendant lequel une substance reste radioactive dépend de sa demi-vie. La demi-vie peut aller d'une fraction de seconde à plusieurs millions d'années. Les radio-isotopes utilisés en médecine ont une demi-vie très courte, de quelques minutes à plusieurs jours.
L'aide au diagnostic
Diagnostic par irradiation : la radiologie
L'application radiologique la plus connue basée sur le rayonnement ionisant est la radiographie classique utilisée par les médecins pour diagnostiquer notamment les fractures osseuses. Ce rayonnement a la propriété de pénétrer facilement tous les tissus, à l’exception des os, dont la structure est plus dense que les tissus environnants. La réalisation de la radiographie en elle-même n'engendre pas de déchets radioactifs. Le CT-scan (pour Computer Tomography, ou tomodensitométrie) est un autre exemple de technique de diagnostic basée sur les rayonnements ionisants. À l’aide de rayons X, toute une série de photos sont prises afin de générer une image tridimensionnelle d’une partie du corps ou du corps entier.
En radiologie interventionnelle, les actes médicaux sont réalisés dans l’organisme à l'aide d'aiguilles, de fils de guidage et de cathéters, ceci grâce à un petit trou de ponction effectué à travers la peau du patient. Les rayons X sont utilisés pour suivre la position des instruments dans le corps. La pose de « stents » pour dilater les vaisseaux sanguins est un exemple de radiologie interventionnelle.
Diagnostic avec ingestion d'une source radioactive : la scintigraphie et la tomographie
Un « traceur » est administré dans l'organisme du patient par injection, inhalation ou ingestion orale. Un traceur spécifique est utilisé en fonction de l'organe à examiner. Par exemple, le technétium-99m radioactif est employé pour les examens du cœur. Le comportement et la diffusion du traceur dans l'organe examiné fournissent des informations permettant de détecter d’éventuelles maladies. Le traceur émet un rayonnement dans le corps du patient, qui est détecté et converti ensuite en image.
La scintigraphie consiste à former une image en deux dimensions, tandis que la tomographie donne une image en trois dimensions. Nous pouvons aussi citer comme exemple la scintigraphie osseuse pour identifier les anomalies osseuses ou le scanner cérébral pour diagnostiquer la maladie de Parkinson (avec l'iode-123).
Contrairement aux images statiques produites par la radiographie, l'imagerie médicale nucléaire permet d'étudier la dynamique et le fonctionnement de l’organisme.
Les déchets radioactifs générés lors de ces examens ne sont pas pris en charge par l'ONDRAF. Ces déchets présentent en effet une demi-vie de moins de six mois et sont dès lors stockés sur le site des hôpitaux jusqu’à décroissance quasi complète de la radioactivité. Il s’agit du principe de « stockage de décroissance ».
Les différents types de traitement
Traitement de la maladie par irradiation : la radiothérapie externe
Le rayonnement ionisant est ici focalisé au maximum sur la partie du corps à traiter. Le but est ainsi de détruire les cellules tumorales tout en épargnant le plus possible les tissus sains périphériques. Le traitement par irradiation est généralement très court (quelques minutes) et répété plusieurs fois pour éliminer complètement les tumeurs.
Des déchets radioactifs peuvent être générés lors de ce traitement. Il s'agit de sources d'irradiateurs désaffectés ou de pièces d’appareils de rayonnement ou encore de bunkers qui ont été activés après une longue utilisation (et qui sont donc devenus légèrement radioactifs).
Traitement de la maladie par administration d'une source radioactive : la brachythérapie
Outre la radiothérapie externe, une petite source de rayonnement peut également être diffusée à proximité ou dans la tumeur à traiter. C'est ce que l'on appelle la brachythérapie. Là encore, le traitement cible les cellules cancéreuses. Un exemple est le traitement du cancer de la prostate, avec l'iode-125.
Les déchets radioactifs iodés qui en résultent font l’objet d’un stockage de décroissance à l'hôpital même.
Traitement de la maladie par ingestion d'une substance radioactive
L’ingestion d'une substance radioactive peut être considérée comme une forme de radiothérapie. Ladite substance est alors absorbée par l'organe à traiter. L'application la plus connue est le traitement du cancer de la thyroïde ou de l'hyperthyroïdie à l'aide de l'iode-131.
Traitement de la douleur par ingestion d'une substance radioactive
Les radio-isotopes peuvent également aider à soulager la douleur. La prolifération des cellules tumorales dans le squelette peut s'avérer très douloureuse. En injectant du radium-223 dans l’organisme, cette substance radioactive peut exercer son action sur l'organe concerné et ainsi soulager la douleur. Ce qui peut permettre de réduire, voire d’arrêter la prise d'analgésiques.
Dans le cas de ces deux derniers traitements, les déchets radioactifs qui en découlent (flacons, seringues vides, ...) font également l’objet d’un stockage de décroissance dans l'hôpital proprement dit.
L’étalonnage avec des sources radioactives
Les appareils de mesure utilisant des sources radioactives doivent être régulièrement calibrés. Ce processus garantit que les appareils donnent toujours les résultats les plus exacts possibles. L'étalonnage est réalisé à l'aide d'une source radioactive. Cette source devient un déchet radioactif à la fin de sa durée de fonctionnement.
ALARA
Tous les traitements sont soumis au principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable = aussi bas que raisonnablement possible), qui vise à minimiser autant que faire se peut l'exposition du patient et des soignants aux rayonnements ionisants.
Ainsi, dans le domaine de l'imagerie médicale, on assiste à une évolution vers des techniques et des appareils qui offrent une même qualité d'image avec une dose de rayonnement plus faible.
