Logiciel de calcul d estimation automatique de la dose efficace pour les scanners réalisés en pédiatrie C. GUEGAN, A.NADOUR,M.ALISON,G.SEBAG Hôpital Robert Debré, Paris
Plan INTRODUCTION A - EXPRESSION de la DOSE - dose efficace - Calcul de la dose B - Index de dose scanographique: - IDSV : Index de Dose Scanographique au volume (CTDIvol) - PDL: Produit Dose Longueur (DLP Objectif Matériel et Méthode Résultats: mode d emploi du logiciel Conclusion
Introduction La dose efficace (DE, msievert), permet de comparer l irradiation médicale induite à l irradiation naturelle, ce qui donne un ordre de grandeur concret pour sensibiliser le corps médical et les patients. Elle dépend de l organe exploré mais aussi de Elle dépend de l organe exploré mais aussi de l âge, ce qui complique son estimation chez l enfant.
OBJECTIF de TRAVAIL Établir un logiciel permettant de calculer la Dose Efficace en fonction de l organe exploré et de l âge, par un scanner multibarrettes (Philips, Brillance 64) à partir des index dosimétriques mesurés par la console d acquisition.
EXPRESSION de la DOSE ( 2 DOSES pour un même examen ) Dose absorbée (mgy) SOURCE Rx Dose équivalente Mesurée ( H en msv) Fonction du coefficient du rayonnement (Wr) Pour les Rx =1 RISQUES STOCHASTIQUES L irradiation locale a pour équivalent une exposition corps entier (msv) Elle dépend de la région anatomique et de l âge ce qui complique son estimation chez l enfant. Dose efficace Calculée ( msv ) Fonction du coefficient Tissulaire ( Wt) E = Σt.wt x H
LA DOSE EFFICACE La dose efficace permet de comparer l irradiation médicale induite à l irradiation naturelle, ce qui donne un ordre de grandeur plus concret pouvant amener à sensibiliser le corps médical et les patients. (Équivalent : jour,mois,année d irradiation naturelle). - Elle est exprimée en msievert (msv) - C est une valeur calculée - Elle permet de quantifier les risques liés aux radiations ionisantes
Réactualisation des facteurs de pondération tissulaire ORGANES Wt ORGANES Wt Gonade Moelle hématopoïétique Colon Poumons Estomac Vessie Seins Foie Œsophage Thyroïde Peau Surface osseuse Reste du corps 0.20 0.12 Moelle osseuse Colon Poumons 0.12 Estomac 0.12 Seins 0.12 Gonade 0.05 Vessie 0.05 Foie 0.05 Œsophage 0.05 Thyroïde 0.05 réévaluation Peau 0.01 Surface osseuse 0.01 Cerveau 0.05 Glandes salivaires 1 Reste du corps 2004 2007 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.08 0.04 0.04 0.04 0.04 0.01 0.01 0.01 0.01 0.12 1 ICPR 2007
CALCUL de la DOSE EFFICACE Passer de la dose absorbée (mgy) à la dose efficace (msv), nécessite un calcul, d où l intérêt d un logiciel automatique permettant d estimer la dose efficace.
Index dosimétriques mesurés à la console 1) IDSV(français): Index de Dose Scanographique au volume(ctdi vol) 2) PDL(français) Produit Dose Longueur (DLP)
Index de Dose Scanographique au volume (IDSV ou CTDIvol) L IDSV (CTDI w) pondéré exprime la dose mesurée délivrée dans une coupe L IDSV (CTDIv) volumique tient compte de la pénombre. Il correspond à la dose moyenne par coupe lors d une acquisition multicoupe. Épaisseur de coupe nominale. Elle correspond idéalement à la largeur du détecteur (D). Seule la partie située entre les 2 demi droites participe à la formation de l image. La pénombre (noire) de part et d autre de la coupe ne participe pas à l image mais font partie intégrante de la dose reçue. Pour chaque coupe, la dose reçue est la somme de ces 2 parties. La pénombre est d autant plus importante que l épaisseur nominale de coupe est petite.
IDSV ou CTDI vol Le CTDI volumique (CTDIvol) dépend des paramètres suivant : - tension (Kv) - charge (mas) - du pitch (pour le mode spiralé)
Produit Dose Longueur (PDL ou DLP) La PDL permet d obtenir la dose absorbée totale reçue par le patient en fonction de la longueur totale explorée PDL total (mgy.cm) = CTDI vol x Longueur totale (cm) Longueur totale irradiée : Longueur de spirale + longueur de l over ranging ( qui fonction du nombres de barrettes utilisées)
Produit Dose Longueur (PDL ou DLP) Si l examen comporte plusieurs acquisitions sur une même région, la longueur d exposition augmente, la dose totale est proportionnelle au nombre de passage : PDL totale = PDL x Nombre d acquisition
MATERIEL et METHODE Les calculs de dose efficace ont été réalisés à partir : 1) Des facteurs correctifs pour passer d un index de dose calculé sur un fantôme adulte à un fantôme enfant pour les < 15 ans. 2) Des facteurs de conversion en fonction de l âge et de la région examinée. 3) Du nombre de barrettes utilisé, en tenant compte de l over ranging spécifique au constructeur.
1) FACTEURS CORRECTIFS pour la pédiatrie Le CTDIvol donné par le constructeur a été calculé sur des fantômes adulte : - fantôme tête de 16 cm ø (pour les examens tête et cou) - fantôme tronc de 32 cm ø (pour examens thorax, abdomen/pelvis) Mais ils sous-estiment la dose réelle reçue par les enfants de moins de 15 ans! Dose REELLE reçue par l enfant < 15 ans (tronc) : Dose affichée x 2 < 15 ans (examen tronc) : le CTDI réel double > 15 ans (tête, tronc) : pas de facteur correctif < 15 ans (examen tête): pas de facteur correctif
2) FACTEURS de PONDERATION en fonction de l âge et de la région examinée Facteurs de conversion (E DLP ) de la DLP en dose efficace : Dose efficace = DLP x E DLP ENFANTS ADULTES 0 an 1 an 5 ans 10ans Adultes Crâne 0.011 0.0067 0.0040 0.0032 0.0021 Cou 0.017 0.012 0.011 0.0079 0.0059 Thorax 0.039 0.026 0.018 0.013 0.014 Abomino pelvien 0.049 0.030 0.020 0.015 0.015 Shrimpton 2004 (fantôme simulation de Monte Carlo). http://www.msct.eu/ct_quality_criteria.htm
3) OVER RANGING (fonction du nombre de barrettes). Over-ranging = 1.5 x collimation collimation = nombre de barrettes x largeur détecteur (0,625 mm) Philips (Brillance 64) BARRETTES 16 32 40 64 OVERRANGING 1,6 cm 3,2 cm 4 cm 6,4 cm
Résultats : mode d emploi du logiciel PARAMETRES FOURNIS EN FIN D EXAMEN AVEC DLP SANS DLP Inscrire directement la DOSE ( mgy.cm) Inscrire: longueur de la spirale d acquisition affichée sur l image (en cm) CTDI vol (mgy) En tenant compte du nombre de barrettes utilisées DLP = CTDIvol X longueur (cm) DLP totale = DLP x N ( nombre d acquisitions)
Base de conversion en msv en fonction du CTDIvol Ex: TDM abdominale- 5 ans Etape 1 Sans valeur de DLP, reportez les valeurs : CTDIvol et la longueur de spirale dans les cases correspondant au nombre de barrettes utilisé. La DLP s affiche. Conversion en dose efficace de la DLP de cet examen pour un enfant de 5 ans sur la région abdominale
Base de conversion en msv en fonction du CTDIvol Ex: TDM abdominale- 5 ans Etape2 Cette dose correspond à : environ 1 AN d irradiation naturelle
Base de conversion en msv en fonction de la DLP Ex : TDM abdominale Enfant de 10 ans Etapes 1 et 2 Report de la DLP totale affichée en fin d examen (à condition qu elle tienne compte de l addition des sprirales sur la même zone. Valeur DLP affichée convertie en dose efficace sur la région étudiée. Ce qui correspond à : 1 AN et ½ d irradiation naturelle
ORDRES DE GRANDEUR de l irradiation naturelle France: 2,5 msv/an en fonction de la région 8 µsv /jour Vol transatlantique: 5µ Sv /h
CONCLUSION Cet outil pratique permet d obtenir facilement une évaluation de la dose efficace reçue chez l enfant. Il permet de donner une équivalence de dose corps entier (en irradiation naturelle) pour chaque examen scanographique pédiatrique réalisé. Cette expression de la dose peut aider à sensibiliser les praticiens à l irradiation induite par les examens scanographiques. Il permet aussi de donner un ordre de grandeur aux parents.