ETUDE DE LA DOSE EFFECTIVE DELIVREE PAR LE CT A ROTATION LENTE DANS LA RECHERCHE D'EMBOLIE PULMONAIRE PAR SPECT-CT EN MEDECINE NUCLEAIRE N. Cherbuin(1), G. Allenbach(1), M. Buchs(1), F.R. Verdun(2), S. Baechler(2), A. Bischof Delaloye(1), A. Boubaker(1) (1)Service de Médecine Nucléaire, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Lausanne, Suisse (2)Institut de Radiophysique, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois et Université de Lausanne, Lausanne, Suisse

Contexte Développement de l’imagerie multimodalité. Utilisation de machines hybrides SPECT-CT (« single photon emission computed tomography » couplée à un scanner) dans les procédures cliniques en médecine nucléaire. Analyse de nos pratiques sur cette technique récente (SPECT-CT GE Infinia® Hawkeye ® 4 depuis fin 2008). Regard rétrospectif sur la scintigraphie pulmonaire en particulier, qui reste un examen de choix lorsque l’angio-CT pulmonaire à la recherche d’embolie pulmonaire (EP) est contre-indiqué.

CT GE « Hawkeye 4» CT « slow rotation » Hawkeye 4 (en haut) vs CT 64 barrettes (en bas). Même patient, même localisation, coupes 5mm. CT « Low-dose » ? « Low resolution » ? Trop ambigu… Vitesse : 2,6 t/min CT « slow rotation »

Rappel sur la scintigraphie pulmonaire: ventilation (V) Inhalation d’un aérosol radioactif: Argon contenant des particules de graphite en suspension (50 à 100 nm) marquées avec du Technétium-99m (99mTc) (Technegas®). Même répartition broncho-alvéolaire que les gaz. Mise en évidence d’éventuels défauts de ventilation des poumons par un SPECT.

Rappel sur la scintigraphie pulmonaire: Perfusion (P) Injection, dans une veine superficielle de la circulation veineuse systémique, de macro-aggrégats d’albumine (MAA/diamètre de 10 à 100 µm) marqués avec du 99mTc (Maasol®). Blocage dans le premier filtre capillaire rencontré, i.e. l’arbre capillaire pulmonaire. Baisse du nombre de particules dans la zone en aval d’un obstacle à la circulation sanguine. Mise en évidence d’éventuels défauts de perfusion des poumons par un SPECT.

Rappel sur la scintigraphie pulmonaire Comparaison visuelle de (V) et de (P) pour mettre en évidence une EP (i.e. défaut de perfusion sans correspondance sur la ventilation). (V) Ventilation homogène du poumon gauche. Absence de ventilation du poumon droit en rapport avec une compression par une tumeur médiastinale. (P) Défaut perfusionnel systématisé lobaire supérieur gauche. Scintigraphie pulmonaire parlant en faveur d’EP gauches.

« Background »… Idéalement, il faudrait débuter l’examen par la partie « perfusion », afin déjà d’exclure une EP chez les patients pour lesquels elle est normale… NON OUI PERFUSION Défaut? VENTILATION Pas d’EP… COMPARAISON V/Q En pratique, pour des raisons techniques, commencer par la partie « ventilation » est obligatoire. PERFUSION VENTILATION COMPARAISON V/Q

« Background » Critique: Le CT n’est pas si « low-dose » que ça… Remplacer l’examen de la ventilation par le CT « slow rotation »? Congrès EANM 2009, Barcelone: « Le CT « low dose » et le SPECT après ventilation sont complémentaires.(…) ». Allenbach G. et al., Ventilation-perfusion SPECT for the diagnosis of pulmonary embolism: could low-dose CT replace ventilation scan? EurJNuclMedMolImaging (2009) 36 (Suppl2): S276. Dans la plupart des cas, le CT ne permet malheureusement pas de se passer de l’examen ventilé. Il est par contre utile lorsque ce dernier est de mauvaise qualité. Critique: Le CT n’est pas si « low-dose » que ça… Besoin d’un regard orienté sur la radioprotection…

But Déterminer et comparer les doses effectives (DE) délivrées par les différentes modalités lors d’une scintigraphie pulmonaire ventilée et perfusée au SPECT-CT. Optimiser le protocole de l’examen.

Matériel & méthode Analyse rétrospective des données de 96 patients ayant bénéficié d’un SPECT-CT dans le cadre d’une scintigraphie pulmonaire ventilée/perfusée (40 H, 56 F, 73 ± 15 ans).

Déroulement et Paramètres d’acquisition SPECT Réalisation d’un SPECT de 120 projections avec un temps par projection variable en fonction de la qualité de la ventilation (en général 15’’) Tension: 140 kV Courant: 2,5 mA Acquisition axiale native Coupes jointives de 5mm Ventilation Technegas® CT SPECT DYN ~60’ SPECT Enregistrement dynamique de l’arrivée du bolus (16 images de 5’’) Réalisation d’un SPECT (120 projections de 8’’) Perfusion MAA

Dose effective au CT 2.72 ± 0.27 mSv (min. 1.94, max. 3.31) En moyenne 56 coupes de 5mm nCTDIw de 5.72 mGy DLP moyenne = 160.3 mGy*cm ePDL: 0.017 mSv/(mGy*cm) sur le thorax (norme EUR 16262) DE délivrée par le CT: 2.72 ± 0.27 mSv (min. 1.94, max. 3.31)

Dose effective en perfusion Injection de 154 ± 16 MBq de 99mTc-MAA (min. 100, max. 190) Coefficient pour la DE en scintigraphie pulmonaire perfusée: 0.011 mSv/MBq (ICRP 80) DE délivrée par la perfusion: 1.7 ± 0.17 mSv (min. 1.1, max. 2.09)

Dose effective en ventilation: méthode L’aérosol radiomarqué est préparé à partir d’env. 370 MBq de 99mTc, mais l’activité réellement inhalée, que l’on suppose dépendante de la fonction ventilatoire du patient, n’est pas mesurée. Nous pouvons par contre calculer l’activité inhalée en faisant le rapport entre les activités administrées et les totaux de coups détectés lors de chaque tomographie (cps(V)/cps(Q), normalisés pour le temps d’acquisition).

Conditions pour le calcul des activités inhalées Géométrie d’acquisition identique entre la tomographie de la ventilation et celle de la perfusion. Détermination de la sensibilité des détecteurs: linéarité du débit de coups détectés en fonction de l’activité administrée dans la fenêtre d’activités concernée. Soustraction de l’activité résiduelle de la ventilation lors de la perfusion. Contrôle de l’influence du bruit de fond.

Dose effective en ventilation Activité inhalée calculée à 54 ± 31 MBq d’aérosol technétié (min. 4, max. 138). Coefficient pour la DE en scintigraphie pulmonaire ventilée: 0.015 mSv/MBq (ICRP 80) DE délivrée par la ventilation: 0.80 ± 0.47 mSv (min. 0.07, max. 2.07)

Résultats Doses (mSv) Moyenne DS Min Max Ventilation (V) 0.81 0.48 0.07 2.07 Perfusion (Q) 1.79 0.19 1.1 2.42 TDM 2.72 0.27 1.94 3.31 Total 5.25 0.67 3.77 6.96

Discussion… La DE délivrée par CT « slow rotation », lorsqu’il est réalisé avec les paramètres originaux, représente 52% de la DE totale de l’examen, qui se porte à 5,25 mSv ! La DE de la scintigraphie V/P au SPECT-CT dépasse celle de l’angio-CT, donnée à 3,44 mSv… Le choix d’une acquisition hélicoïdale plutôt qu’axiale permet de diminuer la DE du CT de presque 50%. Cette solution nécessite de plus amples investigations.

Discussion… On observe de grandes différences dans les activités inhalées de l’aérosol marqué, ce qui entraîne une variation de la valeur diagnostique de l’examen. Cela est probablement dû au tri des patients par le CT multidétecteurs comme premier choix d’examen radiologique pour une suspicion d’EP: La proportion de patients souffrant de problèmes ventilatoires pré-existant (BPCO, emphysème, …) a augmenté dans le collectif qui arrive en médecine nucléaire… Distribution des activités inhalées pour les 96 patients

Impact sur nos protocoles… Les travaux réalisés concernant la scintigraphie pulmonaire ont permis d’optimiser le déroulement de l’examen… PERFUSION VENTILATION COMPARAISON V/Q Qualité? CT Bonne Mauvaise … l’évaluation de l’utilité du CT se fait désormais pendant la procédure: Exige un travail d’équipe TRM /médecin et un échange mutuel de questions et d’informations. Le CT améliore la qualité de l’examen si la ventilation est ininterprétables. Se passer du CT diminue le temps d’acquisition, ce qui soulage le patient.

Impact sur nos protocoles… Le protocole du CT a été modifié afin d’épargner de la dose au patient (passage d’une acquisition axiale à une acquisition hélicoïdale: Le CTDI passe de 5.72 mGy à 2.98 mGy, la DE du CT diminue de 48%). Ainsi, la dose effective totale de la scintigraphie ventilée et perfusée par SPECT-CT est désormais d’env. 3.9 mSv, i.e. du même ordre que celle délivrée par un angio-CT aux urgences (3.44 mSv).

Conclusions Dans le protocole utilisé à l’origine, le CT à rotation lente double la dose effective totale délivrée lors d’une scintigraphie pulmonaire V/Q. Nous proposons de sélectionner les patients et de ne réaliser le CT que pour les résultats équivoques et/ou lorsque l’examen ventilé est ininterprétable. Lorsque le CT est inévitable, les paramètres d’acquisition doivent être soigneusement choisis. Dans notre service, l’application de ces principes permet de limiter la contribution du CT à l’augmentation de la dose effective moyenne de l’examen.

Merci de votre attention. Grazie mille per la vostra attenzione Merci de votre attention ! Grazie mille per la vostra attenzione ! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Thank you for your attention !