Mucoviscidose Irradiations, Scanner et IRM. H. Ducou le Pointe, C. Sileo

Transcription

1 Mucoviscidose Irradiations, Scanner et IRM H. Ducou le Pointe, C. Sileo

2 Irradiation : contexte et rappels Tomodensitométrie Imagerie conventionnelle et tomosynthèse Que permet l IRM? Conclusion

3 Pourquoi la Radioprotection? Sujet mondial d actualité? Fred A. Mettler, Radiology: Volume 253: November 2009 La dose efficace individuelle moyenne a augmenté entre 2002 et 2007 de 0,83 à 1,3 msv par an et par individu.

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5 Pourquoi la Radioprotection? Sujet mondial d actualité?

6 EFFETS DETERMINISTES GRAVITE PROPORTIONNELLE A LA DOSE CONSTANTS AU DESSUS D UN SEUIL Exceptionnels en imagerie médicale sauf erreurs ou en radiologie d intervention : peau et les cheveux des patients

7 EFFETS STOCHASTIQUES FREQUENCE PROPORTIONNELLE A LA DOSE Notion de SEUIL? Pas d effet rapporté en dessous de 100 msv Principe de précaution PAS de seuil GRAVITE INDEPENDANTE DE LA DOSE APPARITION RETARDEE EFFETS CANCERIGENES LYMPHOMES, LEUCEMIE CANCERS SEIN, THYROIDE, OS... EFFETS GENETIQUES : MUTATIONS

8 LE PROBLEME CHEZ L ENFANT Être en développement (radiosensibilité accrue) Longue espérance de vie Irradiations à venir Longs délais d apparition des effets Risque pour la descendance (?)

9 RELATION LINEAIRE SANS SEUIL Probabilité du risque 100 msv Dose

10 Effets stochastiques des faibles doses Cancérogénèse Excès maximal de cancers de 5 % pour une dose de 1 Sv Rapporté à une population donnée avec un risque «naturel» de cancer de 25 % : 1 million de personnes cancers pour une dose de 0,1 Sv cancers «naturels» Effets génétiques Probabilité d augmentation des mutations génétiques pour une dose de 1 Sv = 1% Risque non observé en pathologie humaine

11 Brenner en 2001 Estimated Risks of Radiation-Induced Fatal Cancer from Pediatric CT (AJR:176, February 2001) : scanners abdominaux et crâniens sont responsables de 500 cancers*. *Attention : il s agit d un calcul fondé sur l hypothèse d une relation linéaire sans seuil.

12 72 millions de CT aux USA en millions avant 18 ans cancers/an Amy Berrington de Gonzalez, Arch Intern Med. 2009;169(22):

13 RISQUE DE CANCER PAR TYPE D EXAMEN ET ÂGE DU PATIENT R Smith-Bindman, Arch Intern Med. 2009;169(22):

14 RISQUE DE CANCER ET IRRADIATION DIAGNOSTIQUE CANCER DU SEIN - Surveillance de tuberculose : dose à la glande mammaire de 0,79 à 2,1 Gy - Surveillance de scoliose : dose à la glande mammaire 0,11 Gy TUBERCULOSE - Boice JD Jr, Monson RR (1977) Breast cancer in women after repeated fluoroscopic examinations of the chest. J Natl Cancer Inst 59: Howe GR, Miller AB, Sherman GJ (1982) Breast cancer mortality following fluoroscopic irradiation in a cohort of tuberculosis patients. Cancer Detect Prev 5: Howe GR, McLaughlin J (1996) Breast cancer mortality between 1950 and 1987 after exposure to fractionated moderate-dose-rate ionizing radiation in the Canadian fluoroscopy cohort study and a comparison with breast cancer mortality in the atomic bomb survivors study. Radiat Res 145: Miller AB, Howe GR, Sherman GJ, et al (1989) Mortality frombreast cancer after irradiation during fluoroscopic examinations in patients being treated for tuberculosis. N Engl J Med 321: SCOLIOSE - Morin Doody M, Lonstein JE, Stovall M, et al (2000) Breast cancer mortality after diagnostic radiography: findings from the U.S. Scoliosis Cohort Study. Spine 25:

15 Pearce MS, Lancet Aug 4;380(9840): Radiation exposure from CT scans in childhood and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: a retrospective cohort study 1 cas de cancer en excès (leucémies ou tumeurs cérébrales) dans les 10 ans suivant l examen et pour scanners.

16 RADIOPROTECTION : DIMINUTION DU RISQUE RADIQUE JUSTIFICATION DES ACTES PERTINENCE DES DEMANDES NOTION DE RISQUE / BENEFICE SUBSTITUTION DES ACTES MOINS IRRADIANT OU NON IRRADIANT : IRM / ECHOGRAPHIE OPTIMISATION DES ACTES CONSENSUS ET PROTOCOLES

17 TOMODENSITOMÉTRIE

18 INSPIRATION EXPIRATION

19 Australian Respiratory Early Surveillance Team for Cystic Fibrosis (AREST-CF) - TDM à 3 mois - 3 coupes en inspiration et expiration - 80 % des enfants ont des anomalies - 67 % de trappage - 45 % épaississement parois bronciques - 19 % DDB Sly P, Am J Respir Crit Care Med Vol 180. pp , 2009

20 Quelle technique? «Basse dose» pour tous. Réduction des paramètres d acquisition et utilisation de la reconstruction itératives. Hélice en expiration uniquement (1) Technique séquentielle (2,3) 1 Loeve M. Cystic Fibrosis: are volumetric ultra-low-dose expiratory ct scans sufficient for monitoring related lung disease? Radiology 2009 Oct;253(1): O Connor O. Low-Dose Thin-Section CT Assessment of Cystic Fibrosis. Radiology 2010; 257: Bendaoud S Sequential versus volumetric computed tomography in the follow-up of chronic bronchopulmonary diseases: comparison of diagnostic information and radiation dose in 63 adults. J Thorac Imaging 2011 Aug;26(3):190-5.

21 Quelle technique Quelle dose? Dose efficace TDM hélicoïdale : 1,7 à 5,4 msv (9 mois à 2,2 ans d irradiation naturelle) [1]. Dose efficace technique «basse dose» enfant de 5 ans (100 kv, 20 mas, pitch of 1,5) 0,55 msv ( 2 à 3 mois d irradiation naturelle) [1]. Dose efficace technique séquentielle jusqu à 0,14 msv (20 jours) [2] [1] Huda W. Radiation doses and risks in chest computed tomography examinations. Proc Am Thorac Soc 2007 ; 4 : [2] O Connor O.Low-Dose Thin-Section CT Assessment of Cystic Fibrosis. Radiology 2010; 257:

22 En France (1) Nombre moyen de scanners par patient était de 3,2 (0 à13), et la dose efficace cumulée par patient était de 19,5 msv ( 2,2 à 75,8 msv). (1) Donadieu J. Estimation of the radiation dose from thoracic CT scans in a cystic fibrosis population, CHEST 2007; 132: )

23 Radiologic Imaging in Cystic Fibrosis Cumulative Effective Dose and Changing Trends Over 2 Decades (1) Population pédiatrique et adulte (230 patients) Juillet Février 1998 ; 2,89 examens/an ; 0,39 msv/an Mars Novembre 2003 ; 2,7 examens/an ; 0.47 msv/an Décembre Mai 2009 ; 2,71 examens/an ; 1.67 msv/an Radiologie conventionnelle 74,8 % des examens et 74,8% de la dose cumulée Augmentation du nombre de scanner demandés par un facteur 5,9 L imagerie abdominale représente 42,7 % de la dose efficace cumulée (1) O Connell O. CHEST 2012; 141(6):

24 CysticFibrosisFoundationEvidence-BasedGuidelines for Management of Infants with Cystic Fibrosis: There is insufficient evidence to recommend use of chest CT scans for routine surveillance, however this imaging modality may be helpful in infants with symptoms or signs of lung disease who fail to respond to basic interventions. Borowitz et al, J Pediatr 2009; 155:S73-93.

25 Standards for the Clinical Care of Children and Adults with Cystic Fibrosis in the UK Cystic Fibrosis Trust December 2011 Chest CT scans should be carried out when appropriate and not routinely. The scan should be undertaken in an appropriate centre to minimise radiation exposure and with a suitable protocol to detect bronchiectasis.

26 Thorax du nourrisson 2 m 12 a

27 Tomosynthèse Tomographie linéaire numérique Faible dose : 2 fois une radiographie de thorax F+P Bonne résolution spatiale Temps d acquisition 8 à 10 s Artéfacts objets à forte densité (KT) A 35-year-old man with cystic fibrosis. a The AP radiograph shows moderate changes of cystic fibrosis. Large mucus plugs can be suspected in the perihilar regions bilaterally (arrowheads). b, c Two tomosynthesis sections show severely thickened bronchial walls, especially in the left upper quadrant (white arrows). Many of the bronchi are dilated and filled with large mucus plugs (arrowheads). A fluid level is seen in the left upper quadrant (black arrow) Vult von Steyern K. Tomosynthesis in pulmonary cystic fibrosis with comparison to radiography and computed tomography: a pictorial review. Insights Imaging (2012) 3:81 89

28 Tomosynthèse Tomographie linéaire numérique Faible dose : 2 fois une radiographie de thorax F+P Bonne résolution spatiale Temps d acquisition 8 à 10 s Artéfacts objets à forte densité (KT) Vult von Steyern K. Tomosynthesis in pulmonary cystic fibrosis with comparison to radiography and computed tomography: a pictorial review. Insights Imaging (2012) 3:81 89

29 IRM Technique : - T1 injecté (parois bronchiques-inflammation) - T2 (impactions mucoïdes, condensation), - Etude de la perfusion - Ventilation (He 3 polarisé) Une équipe de référence : Michael Puderbarch, Monika Eichenger (German Cancer Research Center Heidelberg)

30 TDM T1 T1 Gd T2 11 ans

31 TDM IRM Gd

32 TDM T2

33 TDM expiration T2

34 TDM expiration T2

35 Monika Eichinger, Journal of Magnetic Resonance Imaging 32: (2010) Elise Bannier, Radiology 2010; 255:

36 IRM Morphologic and functional scoring of cystic fibrosis lung disease using MRI. MR-scoring-system is reproducible and applicable for semiquantitative evaluation of a large spectrum of CF lung disease severity. This scoringsystem can be applied for the routine assessment of CF lung disease and may be as endpoint for clinical trials. Eichinger M, et al. Eur J Radiol 2012 Jun;81(6):

37 Conclusion : Optimisation : TDM les solutions existent, il faut les diffuser. Substitution : Tomosynthèse, IRM. Encore quelques évaluations. Justification : Quel est l impact de l imagerie dans la surveillance (en dehors des phénomènes aigus)?

38 AREST-CF Air Trapping on Chest CT Is Associated with Worse Ventilation Distribution in Infants with Cystic Fibrosis Diagnosed following Newborn Screening In March 2007 volumetric helical inspiratory scans (120 kv; 25 mas; pitch 0.6; total radiation dose = msv) were introduced as the standard imaging technique, expiratory scans remained unchanged. The current study does not support the use of LCI (Lung Clearance Index) as a replacement or surrogate outcome for lung damage assessed by chest CT in early life. Hall et all; PLoS One 2011;6(8):e Epub 2011 Aug 19.

39 Bronchiectasisand PulmonaryExacerbations in Children and Young Adults With Cystic Fibrosis The CT scan bronchiectasis score is strongly associatedwithrte-r (Respiratorytract exacerbation rate) in pediatric patients with CF, providingan important pieceof evidencein the validation of CT scans as an end point for CF clinical trials. LOEVE ET AL CHEST 2011; 140(1):