Optimisation de la dose en scanographie pédiatrique - Hervé BRISSE Radiologue Sophie LASALLE Manipulatrice Noelle PIERRAT Physicienne ...
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Optimisation de la dose en scanographie pédiatrique Hervé BRISSE (Radiologue) Sophie LASALLE (Manipulatrice) Noelle PIERRAT (Physicienne Médicale) Yoann PAVIA (Master de Physique Médicale)
Rationnel pédiatrique
• Radiosensibilité supérieure
• Espérance de vie plus longue
Risque (théorique) de cancer radio-induit supérieur
+ Risque naturel
25 %
Risque attribuable sur la vie entière après une
exposition unique à une dose faible, en fonction
de l'âge lors de l'exposition
(CIPR 60)
The Lancet
Rationnel pédiatrique
CTDIw eq / CTDI 32
à paramètres
3,5
d’acquisition identiques
3
McCollough
fact conversion 2,5
Même CTDIvol affiché
Radiology 2011 2
CTDIw eq / CTDI 32
1,5
1
0,5
0
0 10 20 30 40 50 60
diamètre (cm)
Dose absorbée
X~2
20 mois 65 ans
Rationnel pédiatrique Paterson A et al. AJR 2001 Helical CT of the body: are settings adjusted for pediatric patients? Hollingsworth C et al. AJR 2003 Helical CT of the body: a survey of techniques used for pediatric patients.
Optimisation
Dose / 2
120 kV 100 kV
105 mAs 80 mAs
Information diagnostique: idem
ALARA (As Low As Reasonably Achievable)
Attention !
Optimisation ≠ sous-exposition
17 ans
MDH
OK Insuffisant
120kV, 100 mAs
16 x 1,5 mm
Ep. reconstruction 8 mm
En pratique…
Centrage laser • Erreurs de centrage – Surdosage en superficie – Artéfacts dans zones sous-dosées – Risque de zone hors FOV !
Mode radio • Un seul suffit le plus souvent • Après centrage laser • Longueur limitée à zone explorée • Constantes minimum (80 kV, 10 mAs) • Incidence PA (angle 180°) • Diminution dose : sein / Thyroïde
Optimisation / Step 1
2 étapes
1. Sélection des paramètres liés à l’examen
(région & indication)
HT, collimation, pitch, temps rotation, FOV
Nombre passages
2. Réglage des mAs
Objectif = Compromis Qualité / Dose
Contrôle = IDSV (CTDIvol)Exemple
Dr X....
Enfant Y..... 3 ans
Faire pratiquer :
un scanner des rochers
(Otite chronique OD - Perforation tympanique marginale
- Recherche cholestéatome)Paramètres liés
à l’examen et à l’indication
Paramètre Réglage Commentaire
HT 120 kV Os compact
Collimation 16 x 0,5 mm Résolution spatiale en z
élevée
64 x 0,5 mm
Pitch 1 Résolution spatiale en z
élevée
Temps rotation tube 0,5 sec Rapidité (artéfacts de
mouvements)
FOV Small Filtration adaptée
Longueur 4 cm Centrer sur rochers
Nombre de passages 1 1 sans injection
suffisantBrisse H, Aubert B. Journal de Radiologie 2009 ;90:207 Sites web : SFR SFIPP mAs
Réglementation : NRD • Arrêté du 24 oct 2011 (JO 14/01/2012 ; remplace Arr. 12 février 2004) • Apparition des NRD en scanner chez l’enfant !
Exemple
Dr X....
Enfant Y..... 6 ans
Faire pratiquer :
un scanner abdominal
(tumeur rétropéritonéale extra-rénale: suspicion de
neuroblastome)Paramètres liés
à l’examen et à l’indication
Paramètre Réglage Commentaire
HT 100 kV Suffisant, meilleur
contraste
Collimation 16 x 1,5 mm Résolution spatiale
suffisante 1- 2 mm
32 x 1,25 mm
Pitch 1 – 1,3 Rapidité
Temps rotation tube 0,5 sec Rapidité (artéfacts de
mouvements)
FOV Small Filtration adaptée
Longueur 27 cm
Nombre de passages 1 1 avec injection
suffisantSavoir lire
le rapport de dose
FOV small
I 312 4.5 121.5
= 2.75 Body 32Optimisation / Step 2 • Protocoles spécialisés / activité • Options constructeurs – Modulation automatique de dose – Reconstruction itérative
Protocoles spécialisés • Démarche proactive de chaque site – (Ré)écriture des protocoles / protocoles constructeurs – Tranches d’âge / poids – Analyses dose / qualité & ajustements (empirique) – Suivi des bonnes pratiques / analyse des EI – Recueils / IRSN (NRD) • Implication directe d’acteurs référents – Manipulateur ++++ – Radiologue – Physicien (PSRPM)
Importance du support : Informatique ++ Accessibilité permanente & Lisibilité Information / mises à jour
Options techniques
Contrôle automatique d'exposition
• Principe
– Analyse du profil de transmission (atténuation)
– Modulation du courant pendant l'acquisition, selon ce profil
Sans modulation
Modulation en Z
Modulation en XY
300
250
mAs
200
150
100
50
0 Z
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 mm
• Objectifs
– Homogénéiser la qualité de l’image pour un patient
– Améliorer la reproductibilité de la qualité entre patients
– Réguler la dose, si possible dans le sens d’une réductionDeux cultures… Index de bruit mAs référence GE Healthcare (AutomA®) Siemens (CareDose®) Toshiba (SureExposure®) Philips (DoseWise®)
Bénéfice dosimétrique ?
• Incertain en pédiatrie
– Etudes sur fantômes anthropomorphes : bénéfice faible
• Brisse et col. Medv Phys 2009 (z-AEC)
• Papadakis et col. Med Phys 2007 (x,y-AEC)
• Papadakis et col. Med Phys 2008 (x,y,z-AEC)
– Enquête de pratique : augmentation de dose !
• Galanski et al. Rofo 2007
• Conséquences
– qualité image / régions faiblement atténuantes
– dose / régions fortement atténuantes (pelvis, ovaires)
• Utilisation ? Possible, mais……
– Bonne connaissance du fonctionnement
– Modulation du courant = automatique
– Mais choix indices Q = décision médicale ! Non standardiséReconstruction itérative
• Principe
– Modèle mathématique de prédiction du bruit dans l’image
– Comparaison pixel par pixel FBP / Modèle FBP
– Calcul itératif pour soustraire le bruit
– Bruit , SNR (ou stable pour dose moindre)
– Artéfacts / hélice , résolution spatiale, contraste
• Produits / Constructeurs IR
– Adaptative Statistical Iterative Reconstruction (ASIR®) GEH
– iDose4® / DoseWise Philips
– Iterative Reconstruction in Image Space (IRIS ®) Siemens
– Adaptive Iterative Dose Reduction (AIDR 3D ®) Toshiba Thibault J-B. Med Phys 2007Reconstruction itérative
• Littérature Pédiatrique
– Mieville FA, Gudinchet F, Rizzo E, et al. Paediatric cardiac CT examinations: impact of the
iterative reconstruction method ASIR on image quality--preliminary findings. Pediatr Radiol 2011;
41:1154-1164.
– Vorona GA, Ceschin RC, Clayton BL, Sutcavage T, Tadros SS, Panigrahy A. Reducing
abdominal CT radiation dose with the adaptive statistical iterative reconstruction technique in
children: a feasibility study. Pediatr Radiol 2011; 41:1174-1182.
– Singh S, Kalra MK, Shenoy-Bhangle AS, et al. Radiation Dose Reduction with Hybrid Iterative
Reconstruction for Pediatric CT. Radiology 2012; 263:537-546
• Bénéfice dose / qualité
– Coeur : potentiel de réduction de dose -35% avec 40% ASIR (+ CAE)
– Abdomen : -37% CTDIvol + 40% ASIR ~ FBP (+/- CAE)
– Thorax : -45% CTDIvol + 30% ASIR ~ FBP (+ CAE)Tests / Fantômes de qualité
Catphan® 600
ASIR® GEH / Lightspeed VCT
Rapport Signal / Bruit (SNR) : significativement
Gain sur le rapport signal sur bruit en fonction du
pourcentage d'ASIR * à 120kV
160%
700mA
500mA
140%
Y. Pavia 2012
Gain sur le rapport signal sur bruit par
350mA
120% 250mA
200mA
rapport à la FBP
100% 150mA
100mA
80%
70mA
50mA
60%
30mA
40% 15mA
y=x
20%
0%
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
pourcentage d'ASIR dans la reconstructionRésolution spatiale : pas de dégradation (légère ) si mA > 50
Ecart de la largeur à mi-hauteur de la PSF, par rapport à la FBP, en
fonction du pourcentage d'ASIR * dans la reconstruction, en X à 120kV
40,00% 700 mA
15 mA
Ecart sur la largeur à mi-hauteur par
500 mA
30,00% 350 mA
30 mA 250 mA
rapport à la FBP
20,00%
200 mA
10,00% 150 mA
100 mA
0,00% > 50 mA
70 mA
50 mA
-10,00%
30 mA
-20,00% 15 mA
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
pourcentage d'ASIR dans la reconstruction
FWMH / PDF FTMDétectabilité à bas contraste (LCD 1%) : 20%
FBP ASIR 30 ASIR 50 ASIR 80
Ecart sur la détectabilité à bas contraste par rapport à la FBP en fonction du
courant de tube à 120kV
20,0%
Ecart de la détectabilité à bas contraste
0,0% ASIR-30
ASIR-40
-20,0% ASIR-50
par rapport à la FBP
ASIR-60
-40,0% ASIR-70
ASIR-80
-60,0% ASIR-90
ASIR-100
-80,0%
-100,0%
0 100 200 300 400 500 600 700 800
courant de tube (mA)Résultats cliniques
Enfant 9 ans, NB
IDSV32 = 6,5 mGy, SW=1,25 mm
1 acquisition unique, deux reconstructions
FBP ASIR 40%
SD = 17,9 UH SD = 10,6 UH (-41%)Enfant 3 ans, IMC=16
SW=1,25 mm
2 acquisitions, deux reconstructions
FBP -30% mAs + ASIR 40%FBP -30% mAs + ASIR 40%
Optimisation en pédiatrie Pas que la technique !!
1. Recherche systématique de la substitution
• Imagerie non irradiante: US / IRM
• Nombreux domaines d’application validés
– SNC, Musculo-squelettique, Viscéral…
• IRM en voie de validation
Urologie, Digestif, Corps entier
• Domaines résiduels / Rayons X
Os, Poumon, Urgences traumatiquesFreins à la substitution • Accès à l’IRM • Accès à l’anesthésie pédiatrique • « Urgence » pédiatrique – Délais de RDV – Délais d’acquisition • Non valorisation des actes pédiatriques / CCAM….
2. Valider la justification
• Indications
– Contrôle de la prescription
– Validation des demandes
– Accès / information médicale
• Limitation
– Eviter répétition (PACS, réseau)
– Contrôle de l’antériorité (DMI)
V1 en 2005
Mise à jour : en cours3. Garantir la réussite d’emblée • Préparation = temps – Parents & enfants – Information, organisation, accueil – Expliquer, écouter, rassurer – Contention, confort, antalgie – Sécurité • Matériel et personnel dédiés – Technique – Psychologique
Conclusion
• Le scanner reste un outil essentiel en radiopédiatrie
• « Réflexes »
– Substitution
– Justification
– Limitation
• Optimisation en TDM
– Préparation : Garantir la réussite 1ère
– Paramétrage individuel adapté (pathologie, morphotype)
– Indicateur : IDSV / CTDIv
– Ajustements selon : NRD / Recommandations / Pratique
– Options additionnelles :
• Reconstruction itérative : OUI !
• Contrôle automatique d’exposition : PRUDENCE…Vous pouvez aussi lire
