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Tomodensitométrie : Aspect Technologique et Dosimétrie E. de Kerviler Service de Radiologie, Hôpital Saint-Louis.

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1 Tomodensitométrie : Aspect Technologique et Dosimétrie E. de Kerviler Service de Radiologie, Hôpital Saint-Louis

2 Objectifs Grandeurs dosimétriques Grandeurs dosimétriques –Introduction et rappels Particularités du scanner Particularités du scanner –Définition des indicateurs de dose –Passage à des indicateurs de dose efficace Réduction de dose au scanner Réduction de dose au scanner

3 Rappels Les doses « physiques » (mesurables) exprimées en milligrays Les doses « physiques » (mesurables) exprimées en milligrays –Dose absorbée D (en un point donné) –Dose absorbée moyenne D (organe par ex.) Quantité dénergie déposée localement Quantité dénergie déposée localement Les doses « calculées » (non mesurables) exprimées en millisiverts Les doses « calculées » (non mesurables) exprimées en millisiverts –(Dose équivalente H) –Dose efficace E +++ Quantification des effets et évaluation des risques Quantification des effets et évaluation des risques

4 Exemple : mGy ou mSv ? Examen Dose moyenne Dose efficace Dose en …* milligray (mGy) millisievert (mSv) Thorax206 * Ordre de grandeur standard 2 « doses » pour le même examen

5 D peau (mGy) PDS (mGy.cm 2 ) D organes (mGy.cm 2 ) D effective (mSv) D air (mGy/mAs) Mesurée Contrôle de qualité Pratique clinique Calcul Concept général : RX

6 X RT versus CT RXCT Gradient de dose Distribution de la dose avec symétrie circulaire

7 Différents fantômes 32cm 16cm 10cm 32cm phantom Large Adult Body (85 kgs) 28cm Average Adult Body (70 kgs) 16cm phantom Average Adult Head 10cm phantom Infant Brain or Body <1year

8 higher dose lower dose Periphery to Centre Head Phantom : ~1 :1 Body Phantom : 2 :1 X Répartition de la dose

9 Variation de dose dans la coupe Diamètre 8 cm : 1:2 Diamètre 16 cm : 1:1 - Adulte tête et cou - Pédiatrie Diamètre 32 cm : 2:1 - Adulte tronc

10 Grandeurs dosimétriques en scanner : CTDI et DLP Computed Tomography Dose Index, CTDI (en mGy) = IDSV Computed Tomography Dose Index, CTDI (en mGy) = IDSV –Indicateur de la dose aux tissus Produit dose longueur, PDL (en mGy.cm) Produit dose longueur, PDL (en mGy.cm) –Estimation du risque Grandeurs spécifiques en raison de lexposition en scannographie (rotation 360°, longueur explorée, pitch)

11 CTDI w ou vol (mGy) PDL (mGy.cm) D organes (mGy.cm 2 ) D effective (mSv) n CTDI air (mGy/mAs) mesurée Contrôle de qualité Pratique clinique Calcul Concept général : CT

12 Indicateur de dose en scannographie : CTDI CTDI air : à laxe de rotation du scanner CTDI air : à laxe de rotation du scanner CTDI H,B : dans un fantôme « tête » (H) ou « corps » (B), au centre ou en périphérie de ce fantôme CTDI H,B : dans un fantôme « tête » (H) ou « corps » (B), au centre ou en périphérie de ce fantôme CTDI w : CTDI pondéré (dans une coupe) CTDI w : CTDI pondéré (dans une coupe) CTDI vol : CTDI dans plusieurs coupes CTDI vol : CTDI dans plusieurs coupes

13 Comment est calculé le CTDI ? Computed Tomography Dose Index normalisé (CTDI) Computed Tomography Dose Index normalisé (CTDI) Fantômes acryliques 32 et 16 cm Chambre dionisation « crayon » de 100 mm B H

14 CTDI pondéré = CTDI w ACAC ACAC APAP A C = 1/3 A A P = 2/3 A A = Area of phantom CTDI W 1/3 CTDI C + 2/3 CTDI P

15 Distribution de dose Axe Z Profil de dose, coupe unique IdéalRéalité

16 Dose relative Epaisseur nominale T Z (cm) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1, Chambre dionisation

17 Profils de dose en Z Idéal Air Fantôme - Périphérie Fantôme - Centre Chambre dionisation ACAC ACAC APAP A C = 1/3 A A P = 2/3 A CTDI W 1/3 CTDI C + 2/3 CTDI P A = Aire du fantôme

18 Body phantom 32 cm 5mm - Périphérie 5mm - Centre 40 mGy7 mGy Dose Distance le long de laxe z (mm) Profils de dose mesurés par DTL

19 Profil de dose pour plusieurs coupes : CTDI vol

20 CTDI et MSAD en coupes jointives Notion de dose moyenne multi-coupe : Multi-Scan Average Dose (MSAD)

21 Dose moyenne distribuée par une coupe MSAD Pitch = 1 Pitch > 1 CTDI VOL = MSAD / Pitch

22 Mesure du CTDI vol CTDI w Pitch = 0,5 Pitch = 1 Pitch = 2 Exemple pour un scanner 4 coupes CTDI vol

23 Hélicoïdal : pitch 1 vs pitch 2 L L Pitch 2 Pitch 1 Pitch doublé, de 1 à 2 Rotations divisées par 2 Dose effective ~ 1/2 Valable uniquement si mAs constants ! A tester sur votre scanner …

24 Limites du CTDI Avantages Avantages –Requis par normes –Mesures et calculs faciles, précis, fiables –Affichés sur consoles –Permet calcul DLP Inconvénients Inconvénients –Fantômes 16 et 32 cm –Valeurs de dose non spécifiques au patient –Plusieurs modes dexpression (air, milieu)

25 Produit dose.longueur PDL Nécessité dune grandeur à usage clinique, en relation avec le risque

26 Produit dose.longueur PDL PDL = CTDI vol x longueur explorée PDL = CTDI vol x longueur explorée Unité : Gy.cm Unité : Gy.cm CTDI = CTDIDLP < DLP

27 Exemple 1 Influence des mAs 120 kV 80 mAS Epaisseur de coupe (rec) 5mm Pitch = 1 Balayage 30 cm CTDI vol = 8 mGy PDL = 240 mGy.cm CTDI vol = 20 mGy PDL = 600 mGy.cm 200 mAS Variation de qualité dimage et de dose effective

28 Exemple 2 Influence du pitch 120 kV 80 mAS Epaisseur de coupe (rec) 5mm Pitch = 1 Balayage 30 cm CTDI vol = 8 mGy PDL = 240 mGy.cm CTDI vol = 4 mGy PDL = 120 mGy.cm Pitch = 2 Variation de qualité dimage et de dose effective

29 Exemple 3 Influence de la longueur explorée 120 kV 80 mAS Epaisseur de coupe (rec) 5mm Pitch 1 Balayage 30 cm CTDI vol = 8 mGy PDL = 240 mGy.cm CTDI vol = 8 mGy PDL = 120 mGy.cm Balayage 15 cm Variation de dose effective uniquement

30 Niveaux de référence en scannographie Examen CTDI (mGy) DLP (mGy.cm) Encéphale Thorax20500 Abdomen25650 Pelvis25450

31 Passage de la DLP à la dose efficace E E est un indicateur de risque des effets aléatoires E est un indicateur de risque des effets aléatoires Il existe des facteurs de pondération liés à la radiosensibilité tissulaire (Wt) Il existe des facteurs de pondération liés à la radiosensibilité tissulaire (Wt) Tissu ou organe Wt Côlon, estomac, moelle osseuse, poumon, sein* 0,12 Foie, gonades*, œsophage, thyroïde, vessie 0,05 Cerveau, gl. Salivaires, peau, reins, surface osseuse 0,01 Autres tissus ou organes 0,10

32 Passage de la DLP à la dose efficace E CTDI(mGy)DLP(mGy.cm) Facteur de conversion (mSv/mGy.cmE(mSv) Tête ,00212,2 Cou123500,00521,8 Thorax276500,01711,1 Abdomen337700,01511,6 Pelvis335700,0169,1

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34 Limites de la dose efficace Avantages Avantages même échelle de référence quelle que soit la modalité d'imagerie ou la région examinée, possibilité d'additionner des E liées à différents examens,.... Inconvénients Inconvénients grandeur calculée, plus difficilement accessible en routine, grandeur dépendant des valeurs des facteurs de conversion, facteurs de conversion uniques quel que soit l'âge du patient,....

35 Scanner hélicoïdal : Dose plus haute ou plus basse ? Plus haute Plus haute –Plus rapide, plus flexible plus de coupes –Dose non liée à la technique hélicoïdale intrinsèque mais à son utilisation Plus basse Plus basse –Limites des tubes incompatible avec les hélices, –Nécessité de travailler avec des mAs bas

36 Scanner hélicoïdal : Dose plus haute ou plus basse ? Même mAs / rot. = même dose / rot. Même mAs / rot. = même dose / rot. que lacquisition standard séquentielle Rotations en plus à chaque extrémité du volume : overranging Rotations en plus à chaque extrémité du volume : overranging Dose plus basse / rot. pour hélicoïdalque lacquisition standard séquentielle en cas dhélice ouverte Dose plus basse / rot. pour hélicoïdalque lacquisition standard séquentielle en cas dhélice ouverte

37 Il existe une réduction significative de la dose délivrée de 29,5 % (p < 0,0001) avec le mode Wide volume par rapport au mode hélicoïdal. R ÉSULTATS : n° patient PDL.e (mGy.cm) Moyenne des PDL.e en mode Wide Volume : 1023 mGy.cm (min =451; max =1673 mGy.cm) Moyenne des PDL.e en mode Hélicoïdal : 1452 mGy.cm (min = 741 ; max = 2319 mGy.cm) Daprès Gervaise A et al. JFR 2009 Mode hélicoïdal Mode volumique

38 Points clés Noter la dose (DLP) dans le compte rendu. Noter la dose (DLP) dans le compte rendu. Mais attention ! Scanner Thorax + Crâne 2 DLP Mais attention ! Scanner Thorax + Crâne 2 DLP Sassurer que lon respecte les Niveaux de Référence de Dose Sassurer que lon respecte les Niveaux de Référence de Dose


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