Mesure in vivo de la contamination cutanée provoquée par une solution radioactive

¹ Laboratoire de Radiobiologie Appliquée, DSV - DRR, CEA-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
² UGSP - SPR - SRI, CEA - Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

Reçu : 17 Novembre 1995
Révisé : 21 Juin 1996
Accepté : 21 Juin 1996

Résumé

L'utilisation de sources radioactives non scellées peut occasionner des accidents de contamination cutanée. Le détriment est fonction de la dose absorbée par la couche basale de l'épiderme. Il dépend principalement du spectre β des rayonnements, l'énergie déposée due aux γ ne dépassant généralement pas quelques % pour les radionucléides les plus courants. Si le contaminant pénètre dans la peau, l'atteinte dépend alors principalement de la nature physico-chimique du contaminant et du temps de contact avec la peau. Par ailleurs, la cinétique de pénétration d'une substance à travers la peau est influencée par différents facteurs. Afin de déterminer la dose absorbée par la couche basale de l'épiderme, nous avons réalisé différentes études de contamination cutanée par comptage externe : dans une première partie nous avons mesuré in vivo chez le porc l'absorption cutanée d'un radioélément (^99mTc) dilué dans du sérum physiologique, dans un solvant aprotique (DMSO) connu pour favoriser la perméabilité cutanée, et en faisant varier le pH de la solution contaminante. Dans une deuxième partie, nous avons réalisé une étude en faisant varier le temps de contamination et en faisant varier l'état d'hydratation de la peau. Les résultats de l'absorption cutanée, pour des temps de contact de 1 et 5 minutes, ont montré qu'elle était favorisée in vivo, ce qui a été quantifiée par une perte de comptage d'électrons (comptage externe de l'électron à 120 keV du ^99mTc) d'environ 5 %, une heure après la contamination, pour tous les vecteurs chimiques. La variation du temps de contamination et de l'état d'hydratation de la peau avant contamination n'a pas permis d'observer des résultats différents. A partir de ces résultats, un modèle de distribution exponentielle décroissante des radioéléments dans l'épiderme a permis de calculer le débit d'équivalent de dose absorbé par la couche básale de l'épiderme : lors d'une contamination de 5 minutes sur une surface de 9 cm² avec du ^99mTc, ce débit d'équivalent de dose est de 0,98 mSv h^-1 par 37 kBq cm^-2 (µCi cm^-2). Par la méthode de Monte-Carlo, dans l'hypothèse où il n'y a pas d'absorption cutanée, le débit d'équivalent de dose était de 0,94 mSv h^-1 par 37 kBq cm^-2. Une expérience préliminaire avec un émetteur β pur (¹⁴C) a confirmé également une perte de 5 % du comptage dans les mêmes conditions expérimentales.

Abstract

The utilization of unsealed radioactive sources may cause cutaneous contamination accidents. The detriment is function of the dose of irradiation absorbed by the basal layer of the epidermis and mainly depends on the energy of the β rays, the molecular nature of contaminant and the time of contact with the skin. Furthermore, the penetration kinetic of a substance through the skin is influenced by different factors. So as to determine the dose of irradiation absorbed by the basal layer of the epidermis, we have realized different studies of cutaneous contamination in vivo in the pig: in a first study we have compared cutaneous absorption of a radioisotope (^99mTc) diluted in physiological serum, in an aprotic solvent (DMSO) known to enhance the cutaneous permeability, and by varying the pH of the solution. In a second part, we have compared the cutaneous absorption after contamination times of 1 and 5 minutes, and in different hydration states of the skin before contamination. Results of the in vivo cutaneous absorption, for contaminating times of 1 and 5 minutes, have shown a loss of 5% of external counting of the electrons (external counting of the 120 keV electron of ^99mTc), one hour after the contamination, for all the chemical vectors. The variation of the contamination time and the state of hydration of the skin before contamination showed similar results. From these experimental results, an exponential distribution model of the radioisotope in the skin has allowed to calculate the dose rate equivalent of irradiation absorbed by the basal layer of the epidermis: during a contamination of 5 minutes on a surface of 9 cm² with ^99mTc , this dose rate equivalent was 0.98 mSv h^-1 by 37 kBq cm^-2 (µCi cm^-2) . By the Monte-Carlo method in the hypothesis where there is no cutaneous absorption, it was 0.94 mSv h^-1 by 37 kBq cm^-2. A preliminary experience with a β emitter (¹⁴C) has confirmed a loss of 5% of the counting in the same experimental conditions.