Optimisation des protocoles au scanner par la traçabilité des doses

Optimisation des protocoles au scanner par la traçabilité des doses JG Mozziconacci, V Jarrige, F Bois-Langlois, V Dzomo, A Coatrieux Service d imagerie médicale : C H Bourges 145 av F Mitterrand 18020 Bourges cedex Mail : jean-gabriel.mozziconacci@ch-bourges.fr

Introduction La part croissante du scanner (80% de la dose pour 20% des actes) dans la dose délivrée à la population impose une vigilance particulière (1). L optimisation des doses est une obligation réglementaire (art L1333.1 du CSP) mais aussi une préoccupation ancienne du service d imagerie. Nous avons présenté notre démarche depuis 2006 aux JFR mais le recueil manuel des doses et des constantes impliquait jusqu à présent, une charge de travail importante qui limitait l analyse à un nombre restreint d examens représentatifs de l activité du service (4 à 500 par an) sans permettre une comparaison des doses délivrées pour un même patient, ni entre les machines. Pour la généralisation de la démarche qualité à tous les protocoles et l homogénéisation entre les deux scanners, l aide d un logiciel de traitement des doses nous est apparue indispensable.

Objectifs => Analyser et réduire les doses délivrées au scanner, grâce à un logiciel de recueil automatique et à l étude de la dose permettant de se focaliser sur l analyse des données patients. => Exploiter les alarmes de doses délivrées. => Optimiser les procédures, en particulier dans le cadre du suivi des cancers du poumon (protocole dit TAC).

Matériel et Méthode A partir de l enregistrement automatique des doses provenant des consoles des deux scanners 16 et 64 barrettes GE (par transfert des champs de données Dicom grâce au logiciel DoseWatch) une analyse des doses peut être réalisée par rapport aux NRD et aux examens antérieurs pour apprécier les variations dans le protocole réalisé et son influence sur la dose délivrée pour le contrôle de l amélioration des pratiques par le suivi longitudinal de certains examens particuliers (fréquents ou irradiants).

La démarche comporte plusieurs étapes 1. Recueil et archivage des doses : réalisés actuellement par transfert des doses directement des modalités scan GE, tables Siemens, capteurs plans Philips et GE, indirectement du capteur plan des urgences (PACS : McKesson). 2. Prise en compte des doses délivrées dans les comptes-rendus des patients : réglementaire et réalisée depuis plusieurs années (RIS : Xplore). 3. Analyse statistique dans le cadre du rapport annuel de la radioprotection (voir études précédentes). 4. Mise en place d alerte de dose lors de dépassements des NRD (DoseCheck GE). 5. Exploration des résultats en fonction des protocoles effectuée par la physicienne médicale pour l optimisation et l homogénéisation des pratiques. C est le but de cette étude en comparant les examens d un même patient (DACS : DoseWatch GE). 6. Mise en place du cumul des doses reçues par chaque patient : objectif d avenir. => L objectif est de délivrer la juste dose pour une qualité optimum de l examen en réponse à la question clinique.

1 / Recueil et archivage des doses Prévu prochainement Alarme de doses excessives Connaissance des NRD : IRSN État du déploiement de DoseWatch au CH Bourges en 2013 Adaptation des protocoles de réalisation

Recueil de l information sur Dosewatch Les données (doses et constantes) sont transférées d emblée pour leur analyse (4). Examens en alerte Accès aux détails de l alerte

Parallèlement au Recueil de l information PACS (depuis 2006) Toutes les données images sont transférées sur le PACS pour l archivage et la relecture mais l analyse des données ne peut y être effectuée.

2 / Prise en compte des doses délivrées Les valeurs de dose sont inclues directement dans le compte-rendu du patient pour son information grâce à son transfert dans le RIS (Xplore) informatique de gestion du service d imagerie médicale liée au dossier médical (McKesson). C est une obligation réglementaire (1). Cela ne permet pas d analyser la dose.

3 / Analyse statistique des données Dosewatch donne la possibilité de tri : distribution des doses par examen réalisé (2) Tri par appareil Tri par examen Tri par période

Répartition des relevés par type d études

4 / Mise en place d alerte de dose Initialement, les alertes furent fondées sur les NRD, calculés par l IRSN sur le P75 des données reçues dans la base nationale et publiés au JO. A l avenir, on se fondera sur les NRL (Niveaux de Référence Locaux calculés et mis à jour en fonction de l installation) qui doivent être inférieurs aux NRD.

Paramétrage des seuils d alerte Paramétrage des alertes sur notre base de données ou sur des NRD standardisés Problème des intitulés d étude autant d alertes que d intitulés

5 / Analyse des résultats en fonction des protocoles Analyse du suivi d un type d examen (4) : dans un contexte clinique et morphotype constants, le suivi des doses permet de repérer les variations : dans les indications dans les générations d appareils dans les paramètres : kv, mas, régulation dans le nombre et l étendue des hélices

6 / Mise en place du cumul des doses Intérêt de la connaissance de la dose cumulée délivrée à un patient donné : c est l objectif de la «carte dosimétrique «(5) et de l étude par prise en charge globale d une pathologie, en cours de mise en place. HISTORIQUE DOSIMETRIQUE : INFORMATIONS DOSEWATCH

Résultats Exploitation des alertes de dose, puis à partir d une population ciblée (suivi de cancers du poumon) par les examens TAC pour => déterminer les Niveaux de référence locaux pour positionner les seuils d alarme. => optimiser et homogénéiser les protocoles en fonction des doses délivrées par nos machines.

A / Etude du déclenchement d alertes DEPASSEMENT DE SEUIL : ALERTES

Analyse de la répartition en fonction des jours du nombre d alertes

Répartition en fonction des heures de la journée du nombre d alertes

B / Analyse des TAC (thorax abdo crâne) 274 études de mars 2012 à juin 2013 JG Mozziconacci, V Jarrige, F Bois-Langlois, V Dzomo (étude non publiée) Titre : L Optimisation des protocoles scanners par la traçabilité de la dose. Objectifs : analyser et réduire les doses au scanner, dans le suivi des cancers pulmonaires, pour les patients bénéficiant d un protocole «TAC» grâce à l'utilisation du logiciel de recueil automatique et d'analyse de la dose. Méthodes : l outil logiciel» Dosewatch» enregistre en continu les doses délivrées sur les différentes modalités. Il nous a permis de constituer une base de données à partir des examens réalisés sur les 2 scanners 16 et 64 barrettes GE, explorant alternativement les mêmes patients. La comparaison des doses aux NRD et aux examens antérieurs permet d apprécier les différences dans le protocole d examen et leur influence sur la dose. Résultats : La répartition gaussienne des doses objective des erreurs de classification et des variations dans la technique, mais surtout une différence entre les doses délivrées par les deux machines qui est inverse entre les thorax et les crânes réalisés simultanément. Des différences d une période à l autre reflètent des dérives techniques ou au contraire des modifications en vue de l optimisation des protocoles définis au sein du service. Résultats : grâce à cet outil, nous bénéficions d'une aide statistique au suivi dosimétrique. Nous pouvons facilement, sans ressaisie, identifier des doses excessives et apprécier l'optimisation des protocoles d examens. Enfin grâce à des courbes de normalisation, nous pouvons réaliser une analyse objective des doses délivrées dans le cadre de l évaluation des pratiques médicales. Mots clés : dose, PDL, NRD, archivage, EPP.

Répartition des intitulés d examen pour un TAC actuellement seulement 61 % des examens sont correctement intitulés ANGIOSCAN PULMONAIRE 1% ABDO/FOIE 1% THORAX/ABDO/CRANE 3% THORAX ABDO CRANE 57% CERVICO TAP 5% CERVICO THORACIQUE 2% COU /ORL 1% CRANE 3% TAC 1% TAP 12% THORAX 12% ABDO/FOIE ANGIOSCAN PULMONAIRE CERVICO TAP CERVICO THORACIQUE COU /ORL CRANE TAC TAP THORAX THORAX ABDO THORAX ABDO CRANE THORAX/ABDO/CRANE THORAX ABDO 2% Les imprécisions dans les intitulés expliquent les difficultés des tris mais aussi les variations dans les constantes utilisées.

Répartition des examens sur les deux appareils : permet la comparaison intra site Répartition suivant les appareils Examens réalisés sur l un ou l autre des appareils selon l évolution clinique 47% BrightSpeed Elite 16 53% Discovery HD 750 Permet l étude comparative des deux appareils sachant que les mêmes manipulateurs travaillent sur l un ou l autre

C/ Détermination des «NRD» locaux Recherche d une loi de distribution : pour positionner les valeurs dosimétriques des patients par rapport à l activité locale les comparer aux référentiels (75 percentile) vérifier l évolution dans le temps de ces grandeurs pour dépister une dérive liée aux modifications des appareils ou surtout des pratiques

pdl VARIATION DES PDL CRANE DANS LES TAC 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00-20,00-40,00 120,00 100,00 0 200 400 600 800 1000 comparaison des PDL body dans les TAC normalisation crâne scan 16 normalisation crâne au scancoro Polynomial (normalisation crâne scan 16) Polynomial (normalisation crâne au scancoro) Objectif Rechercher une loi normale pour donner une valeur de référence (75 percentile NRI : valeur locale) 80,00 pdl body ct16 60,00 pdl body scancoro 40,00 20,00 Polynomial (pdl body scancoro) Polynomial (pdl body ct16) 0,00-20,00 0 500 1000 1500 %

Thorax foie Sur 274 examens Moyenne PDL 520 (écart type 203 et NRD 740 mgy.cm) Références IRSN : thorax 475 et abdomen/pelvis 800 valeur 75 percentile» Discovery 750 DH : 700» Brightspeed : 620

Sur 274 examens : Moyenne PDL 660 (écart type 74 ) et NRD 750 Référence IRSN : 1050 valeur 75 percentile» Discovery 750 DH : 720 mgy.cm» Brightspeed : 830 mgy.cm crâne

D/ Positionnement d un patient donné sur notre répartition de doses Thorax foie Pour le thorax, les variations pour un même patient sont très élevées et doivent être analysées. Variation dans la technique?

Pour le crâne, pas de variation significative : les valeurs pour un même patient sont reproductibles. crâne

CTDI DLP E / Comparaison d examens réalisés sur des appareils différents Evolution de la dosimétrie d'un patient TAC 4 examens 3 machines différentes 1800 1400 1000 dlp thorax dlp tête dlp total 600 200 Evolution de la dosimétrie d'un patient TAC 4 examens 3 machines différentes 80 70 60 50 40 30 ctdi thorax ctdi tête 20 10 0

CTDI et DLP Pour ce patient, nous pouvons observer une diminution considérable des doses entre le Lightspeed et le Brightspeed sur les 2 localisations thorax et crâne (-30%). La baisse est significative (50%) au passage sur le Ddiscovery en région tête mais pas de baisse de la dose sur l étude du tronc pour des qualités d image comparables et acceptables. Evolution de la dose pour un même patient en fonction du type d'appareil 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 ctdi tête ctdi thorax dlp tête dlp thorax dlp total 200 0 14/01/2011 01/04/2011 29/11/2011 23/05/2013 lightspeed brightspeed brightspeed discovery

pdl Etude de la variation dans le temps des PDL du thorax en fonction des 2 appareils disponibles Répartition des PDL body pdl discovery 750 HD 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 23/12/2011 01/04/2012 10/07/2012 18/10/2012 26/01/2013 06/05/2013 14/08/2013 dates pdl BrightSpeed 16 Moyenne PDL Brightspeed 16 Moyenne PDL discovery 750 HD Différence de répartition entre les 2 scanners Mais pas de tendance évolutive nette

pdl Etude de la variation dans le temps des PDL du crâne en fonction des 2 appareils disponibles Répartition des PDL crâne pdl discovery 750 HD 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 23/12/2011 01/04/2012 10/07/2012 18/10/2012 26/01/2013 06/05/2013 14/08/2013 dates pdl BrightSpeed 16 Moyenne PDL Brightspeed 16 Moyenne PDL discovery 750 HD Pour le crâne, nous dégageons des tendances évolutives différentes en fonction des 2 scanners.

Discussion La répartition gaussienne des doses objective des erreurs de classification des intitulés mais aussi des variations dans la technique de réalisation des examens induites par le choix des protocoles (et donc des constantes). Il existe une différence dans les doses délivrées entre les deux machines mais aussi des dérives techniques d une période à l autre et d une équipe à l autre. L homogénéisation et l optimisation sont donc possibles avec une marge notable d amélioration. Le suivi permet d améliorer l ensemble des examens.

Pourquoi avoir choisi d étudier les TAC? Procédures fréquentes et répétées chez les mêmes patients (bilan et suivi de cancer du poumon) avec des examens souvent réalisés trimestriellement dans des conditions qui doivent être reproductibles. Associent 2 examens, les plus classiques et les plus fréquents «thorax/abdo» et «crâne». Procédures réalisées avec des machines différentes selon les circonstances (hospitalisés ou en externe au CHB voire à l extérieur du CH Bourges). Examens archivés d emblée ou rétroactivement sur le PACS sur plusieurs années (même ceux venant de l extérieur) permettant leurs comparaisons.

Quels sont les apports de DoseWatch? ( Serphydose) développé par M Luc Mertz et présenté aux JFR en 2010 (4) Automatisation du recueil de données (à partir de la modalité) du suivi des doses (tableaux journaliers ou mensuels) du cumul dosimétrique (tableaux par patient) Extraction du fichier des dossiers suivis (sous Excel) Enregistrement des paramètres des conditions de réalisation des examens : complété par le retour sur le PACS (McKesson) où les images sont archivées. => Cela facilite énormément les conditions pratiques d une étude de la dose délivrée car le relevé manuel des données était trop lourd pour être réalisé en routine.

Points d amélioration objectivés : L identification de l examen : source d erreur lors du choix du protocole et ensuite pour le tri des données lors de l analyse. L homogénéisation des prescriptions médicales : problème de la confusion TAC versus TAP avec conséquence sur le nombre d hélices. Choix du protocole dans la machine donc des constantes appliquées. Mise en place du patient dans l appareil (bon centrage dans l anneau). La réalisation du topogramme qui est essentiel pour la qualité de la régulation des mas. Adaptation du protocole au morphotype (poids / taille). Optimisation des paramètres du protocole en fonction des spécificités des machines : (exemple : limitation de l amplitude des mas en fonction de la collimation).

Rôles de chacun dans la démarche d optimisation Secrétaire : rigueur dans l intitulé de l examen programmé dans la work-liste Manipulateur : Contrôle de l exactitude de l intitulé Cohérence avec le choix du protocole Centrage du patient et réalisation du topogramme Adaptation des constantes au morphotype Médecin : homogénéisation des prescriptions, étendue et nombre d hélices Physicien d hôpital : optimisation du protocole (constantes, temps d acquisition, régulation des mas)

Conclusion Avec cet outil de recueil automatique des doses, nous bénéficions d'une aide statistique permettant le suivi en temps réel des relevés dosimétriques. Nous pouvons, sans ressaisie, identifier des doses excessives et apprécier l'optimisation des protocoles d examen par l identification des doses élevées (alarmes). Nous avons pu établir des courbes de normalisation afin de réaliser une analyse des pratiques médicales. L étude des doses permet une analyse comparative entre les examens d un même type ou du même patient. Le suivi dans le temps en réalisant des courbes de normalisation des doses objective les dérives.

Message à retenir Seul un recueil automatisé des doses délivrées permet une analyse efficace et continue des doses. L analyse des pratiques au scanner doit prendre en compte la dose mais aussi la qualité image. Le recueil de la dose permet l évaluation des pratiques sous réserve de l analyse des conditions techniques de réalisation en s interrogeant sur les constantes utilisées.

Références 1. Les enjeux de la radioprotection YS Cordoliani EPU JFR 2009 2. Ateliers dosimétriques des JRF 3. Tomodensitométrie : aspects techniques et dosimétriques E de Kervilier EPU JFR 2009 4. Développement d un système d aide à l optimisation des doses patients en imagerie médicale : L Metz (Strasbourg) poster JFR 2010. 5. Evaluation dosimétrique des patients transplantés pulmonaires/cardiaques : vers la carte dosimétrique patient I. Fitton (1), AC. Hernigou (1), MJ. Waryn Guerrero (2), R. Guillemain (1), G. Frija (1) - (1) Paris - France, (2) Avicenne - France Congrès 2012

Précédentes présentations 1. Patient dosimetry in current practice : collection and optimisation of delivred doses in the setting of a non university regional imaging departement abstract IRPA 2006 n 443.00 Mozziconacci JG, Omoumi Patrick, Monghal Camille, Ayivi Juani ( Bourges). 2. La dosimétrie patient : une porte d entrée naturelle dans la démarche d EPP en imagerie JG Mozziconacci,, J Ayivi, F Bois-Langlois, J Pucheux, poster JFR 2007. 3. L EPP en scannographie basée sur la dose délivrée : de l action ponctuelle à la démarche pérenne : JG Mozziconacci,, J Ayivi, F Bois-Langlois, ML Houelleux, B Marty, poster JFR 2008. 4. Utilisation du référentiel de la SFR directement sur les postes de travail d imagerie médicale : JG Mozziconacci, A Ayivi, A Coatrieux, N Cazeneuve, M Dejobert, M Bailly, poster JFR 2011