2/ Ordre de grandeur des doses reçues lors des … · –Dosimétrie temps réel à l’entrée du...

2/ Ordre de grandeur des doses reçues lors

des expositions diagnostiques en pratique

médicale

JF Chateil,

H Ducou le pointe,

, D Sirinelli

Radioprotection du patient Cours DES

Objectifs

• Connaître le niveau de l'irradiation naturelle observée en France

• Savoir exprimer le niveau d'exposition d'un examen en « dose efficace »

• Apprécier l'irradiation comparée des

– radiographies conventionnelles

– la tomodensitométrie

• ..et la radiologie interventionnelle ?


POURQUOI PARLER DE DOSE ?

•Une obligation en radioprotection

–une obligation réglementaire

–une question éthique

•Connaître et évaluer notre pratique pour

–Informer

–nous comparer aux recommandations

–Contribuer à l’évolution des référentiels

3/33 Radioprotection du patient Cours DES

Encore faut-il avoir un langage

commun et compréhensible

• Pour des intervenants multiples

–Le radiologue

–Le législateur

–L’industriel

–Le contrôleur

–Le patient

• Aux objectifs

–Assurément différents

–parfois divergents 4/33


Des indices pour quels

objectifs ?

• Évaluation de l’équipement

– Contrôle de qualité des appareillages

• Évaluation de la pratique

– Combien coûte une image ou l’examen?

– En regard de la législation

– Selon quel niveau de référence ????

• Évaluation d’un risque

– pour informer le patient ou le clinicien

– Pour comparer un examen à

• une autre exploration

• Un autre risqueen

M

e

s

u

ré

C

a

l

c

ul

é

5/33

en mGy

en mSv


Relevé des doses délivrées

• Démarche relativement récente

• D’où viennent les chiffres ? – Données de la littérature

– Études ciblées de doses • Campagne de recueil pour les NRD

– Patients standards

– Types d’examens limités

– Campagnes plus systématiques : • évaluation des pratiques

• Evolution des NRD

• Problème de l’indice utilisé – Dose délivrée en mGy

– Dose efficace en mSv

– Équivalent d’irradiation naturelle


Connaître les doses

délivrées aux patients :

obligation réglementaire du CSP depuis mars 2003

Article R. 1333-68 : Pour les examens … les plus courants et pour

les examens les plus irradiants des niveaux de référence diagnostiques de dose sont fixés par arrêté du ministre chargé de la santé.

L’arrêté du 12 février 2004 définit et fixe les niveaux de référence diagnostiques en radiologie et en médecine nucléaire (J.O. du 16 mars 2004)

Article R. 1333-66 : Le médecin réalisateur de l’acte indique sur le compte rendu…toute information utile à l'estimation de la dose reçue par le patient

L’arrête du 22 septembre 2006 définit les informations dosimétriques devant figurer dans le compte-rendu (J.O. du 29 septembre 2006)


Obligation de faire figurer la

dose dans le compte rendu

• Pour les examens touchant

– La tête

– Le cou

– Le thorax

– L’abdomen et le pelvis

• Doivent figurer :

– le PDS en radiologie conventionnelle

– le PDL en scannographie Radioprotection du patient Cours DES

« grandeurs dosimétriques » en

RADIOLOGIE CLASSIQUE : • Produit Dose.Surface (gy.cm²)

• Dose d’Entrée (De) exprimées en mGy

– mesurée

– calculée à partir

• du PDS

• des paramètres – La tension (kV)

– La charge (mAs)

– La distance ‘Tube RX – Peau du patient’

– La filtration additionnelle du tube RX

PDS

Gy.cm2

Filtres

Dose “entrée”

mGy

Dose au détecteur

Dose “organe”

(mGy)

Foyer RX

Diaphragme

Tube RX

ionisationd' Chambre

* 00 SDPDS

•Dose à la surface d’entrée De, est la dose absorbée dans l’air, rayonnement diffusé inclus, au point d’intersection de l’axe du faisceau de rayons X avec la peau, à l’entrée du patient.


le Produit Dose x Surface

le produit de la dose moyenne absorbée dans l’air dans la section droite du faisceau de rayons X, en l’absence de milieu diffusant par la surface de cette section.

• Indépendant de la distance.

• Grandeur physique qui peut être mesurée.

Produit dose•surface

Dose proportionnelle

à 1/d2

Surface

proportionnelle à d2

Produit dose.surface

indépendant de d

exprimé dans la pratique en grays.centimètres carré (Gy.cm2), mais attention aux

unités:

Unité affichée Pour convertir en Gy.cm²

dGy.cm² diviser par 10

cGy.cm² diviser par 100 mGy.cm² diviser par 1000

µGy.m² diviser par 100


Utilisation du PDS

La valeur du PDS étant indépendante de la distance, connaître le PDS, c’est avoir une indication dosimétrique « à la peau du

patient »

1. Le PDS doit figurer sur le compte-rendu pour tous les examens concernant la tête, le cou, le thorax, l’abdomen et le pelvis Arrêté du 22 septembre 2006

2. Le PDS permet la comparaison avec les valeurs des NRD

valeurs de NRD données dans l’arrêté du 24 octobre 2011

3. Le PDS permet d’obtenir une valeur approchée de la dose efficace E (mSv)

indicateur de risque, communication avec le patient


PDS : • mesure par

chambre d'ionisation • Logiciel au pupitre

de commande

– Intégration mAs, Kv,

diaphragme, filtres…

– Calcul des PDS successifs

– cumul des doses


Mesure du PDS

(mGy.cm²)

Dose à l’entrée

(mGy)

Dose à un organe en

profondeur (mGy)

Tube RX (kV, mAs, Filtration)

Synthèse

Calcul

13/33

Calcul


Les doses en scanographie :

PDL (produit dose longueur)

(IDSV indice de dose scanographique)

• En mGy.cm

• grandeurs légales à préciser dans le CR

• Mesures fournies de façon automatique par les scanners dans le rapport de doses – Par hélice

– Pour l’examen complet


DPC et radioprotection - JFR 2013 15/33

La dose efficace (E)

▌ En radiologie : E = PDS x k

▌ En scanographie : E = PDL x k

Thorax PA : 0,2

Abdomen AP : 0,2

Rachis lombaire : 0,2 Bassin : 0,2

Crâne/sinus face : 0,06

Rachis cervical face : 0,2

Membre inf. et sup.

face : 0,003

k en radiologie

Thorax : 0,02

Abdomen/pelvis : 0,15

Rachis lombaire : 0,15 Tronc : 0,15

Crâne/Sinus : 0,002

Membre inf. : 0,01

k en scanographie

Cou : 0,006


• la

Valeur de l’irradiation médicale

« moyenne » de la population française

en 2002

• Enquête IRSN-InVS et système ExPRI • Scanff P, Br J Radiol. 2008; 81: 204-13


Les doses moyennes par modalités

– Revue de la littérature 2008 « catalogue Mettler Radiology july 2009 »


Scanner : 8% des actes et 43% de la dose

Mise à jour 2007


La dose efficace moyenne par an et par

habitant a augmenté de 57 % – 2002 : 0,83 mSv

– 2007 : 1,3 mSv

Comparaison par type d’acte

selon différents pays


Nombre d’actes Dose efficace total par personne individuell e moyenne

74,6 millions

1,20

1,3 mSv

Evaluation de l’exposition médicale en France (population) en 2007 (Rapport IRSN/InVS- 2010)

Scanner 24% des actes 58% de la dose Radioprotection du patient Cours DES

Augmentation de la dose

efficace de 2002 à 2007

• Dose efficace moyenne par an et par habitant

– Passe de 0,83 mS à 1,3 mSv (+57 %)

• Explications avancées :

– Meilleure recensement des actes réalisés et des doses

– Augmentation significative du nombre d’actes de scanographie + 26% et de médecine nucléaire +38 %

– Augmentation du TEP scan


Exposition médicale moyenne de la

population française par scanner


tête Abdo

Abdo

–Plus grande part des actes de scanographie exposant le thorax, l’abdomen et le pelvis

Évolution depuis 1980 aux USA

2007 exposition médicale éstimée à 3 mSv

Le monde

USA années 80 2007

Mettler radiology Nov 2009 Radioprotection du patient Cours DES

La dose en Radiologie conventionnelle

jours ou mois d’irradiation naturelle

• Les plus : les Opacifications !!

• Moins :THx

Mettler Radiology july 2009 Radioprotection du patient Cours DES

Le poids des différents types

d’examen

• Radiologie de projection

• Scannographie

• Interventionnel

• Médecine nucléaire

Radiologie : 280 million d’actes USA 2006

• Opacifications : (2%des actes) 34% dose

• Osteoarticulaire axial : 35% (14% des actes)

– Bassin et hanches 13%, Rachis 21 %

• Thorax (50%actes), 13% de la dose

• mammographies 6,5% (12% des actes)

• Sq périphérique : 0,2% de la dose (20% des actes)

Mettler radiology Nov 2009

Valeurs comparées

de DE, PDS et dose efficace

/5= 1,4

/5 = 1,4

/3 = 0,08

Deff

(mSv)

Deff

(mSv)ExamenDe

(mGy)

PDS

(Gy.cm2)

Thorax de face 0,3 0,25

Thorax de profil 1,5 1

Rachis lombaire de face 10 7

Rachis lombaire de profil 30 10

Abdomen sans préparation 10 7

ExamenDe

(mGy)

PDS

(Gy.cm2)

Thorax de face 0,3 0,25

Thorax de profil 1,5 1

Rachis lombaire de face 10 7

Rachis lombaire de profil 30 10

Abdomen sans préparation 10 7

Dose d'irradiation Équivalent irradiation naturelle

1,4 mSv (ASP, Rachis lombaire) 9 mois

0,08 mSv (thorax face) deux semaines


Examen De

(mGy)

PDS

(Gy.cm2)

Thorax de face (6 mois) 0,05 0,01

Abdomen sans préparation

(5 ans) 0,3 0,2

Cystographie (5 ans) 3 2,4

/3 = 0,003

/5= 0,04

Deff

(mSv)

Valeurs comparées pédiatriques

de DE, PDS et dose efficace

Dose d'irradiation Équivalent irradiation naturelle

Thorax : 0,003 mSv 1 jour

ASP : 0,04 mSv 2 semaines

Cystographie : 0,5 mSv 3 mois

/5= 0,5


67 millions de Scanner USA 2006

• 17 % des actes et 50% de la dose d’imagerie

– Abdomino pelvien (3 à 35mSv) : la moitié de la dose

– Thorax : 17%

– Angio scan / 13%


9,1 0,016 570 33 bassin

11,6 0,015 770 33 abdomen

11,1 0,017 650 27 thorax

1,8 0,0052 350 12 cou (ORL)

2,2 0,0021 1050 58 tête

E (mSv) fpdl

(mSv/mGy.cm)

DLP

(mGy.cm)

CTDIW

(mGy) = x

Conversion PDL

dose efficace - Eeff


Scanner 1 à plusieurs années d’expo naturelle

• Paramètres d’acquisition

• Nombre d’hélices (NRD = 1 passage)!


DOSE EFFICACE :

du scanner du thorax adulte :

(NRD : PDL à 500 mGy.cm)

• Évaluation de la dose efficace

• Facteur de conversion 0,014 à 0,017

PDL x

mGy.cm

F conv = E(mSv)

Thorax 500 x 0,017 = 8,5

thorax 500 x 0,014 = 7


Médecine nucléaire : 10% de la dose en France

• USA : 18.6 millions d’actes: 25 % de la dose

– 50% des actes de MN réalisés dans le monde

• Exploration cardiaque : 85% de la dose

Mettler radiology Nov 2009

Exposition en rapport avec la

médecine nucléaire


cœur

TEP

Valeurs des doses efficaces

en scintigraphie : France


Vasculaire et interventionnel plusieurs années ou dizaines d’années d’EN

• De 5 à 70 mSv

• Très grande variabilité

Mettler Radiology july 2009


Radiologie vasculaire


Coronarographie : 2/3 de la dose

Radiologie Vasculaire et

interventionnelle USA

• Expl. Cardiaques : (¼ des ex) 53% de la dose

• vasculaire Interventionnel non cardiaque : 20%


Radiologie interventionnelle :

niveau de dose et expression

?

• Mesure complexe:

– Produit Dose-Surface

– Variation de la zone

irradiée…

– Dosimétrie temps réel à

l’entrée du champ

d’exploration

• Scintillateur + fibre optique

– Constantes

radiographiques,

durée de la procédure

• Débit de dose 10 à 40 mGy/mn

• Exemples : – Embolisation cérébrale

• DE = 2000 mGy

– Angioplastie coronaire

• DE = 3300 mGy

• Niveau de dose possible : PDS 100 à 500 Gy.cm2

• Dose peau : • 1 à 15 Gy

• Dose efficace : • 3 à… 30 mSV !!!!


niveaux de référence en vasculaire

diagnostique et interventionnel • Etude F Magnier JFR 2009

– 7 types de procédures (2 943 examens, 5 établissements)

– Le NR : 75ième centile des distributions des valeurs

PDS

Gy.cm²

Tps scopie

mn

Nbre images

Coro et ventriculographie 55 5.5 1000

Coro sans ventriculo 50 5 730

Coro avec angioplastie 135 17.5 1680

Arterio MI et angioplastie 180 2.5 290

Arterio MI sans angioplastie 130 6 190

Embolisation utérine 320 28.5 350

vertebroplastie 60 10 10

Thorax AP : 1/3

Abdomen AP :

Bassin : 1/5

Rachis lombaire :

Tête face : 5/100

Cervical face 1/5

profil 5/100Thorax AP : 1/3

Abdomen AP :

Bassin : 1/5

Rachis lombaire :

Tête face : 5/100

Cervical face 1/5

profil 5/100


1/3

1/3

1/3

1/5

1/5

TDM interventionnelle

niveau de dose et expression • Mesure :

– Produit Dose-Longueur,

avec addition

compte tenu du nombre

de passages

– Indiquer l’IDSV

• Exemples : – Biopsie thoracique

• IDSV = 114 mGy

• PDL = 1200 mGy.cm

• D eff = 24 mSv

– Infiltration lombaire • IDSV = 220 mGy

• PDL = 1300 mGy.cm

• D eff =19,5 mSv


Ampli de brillance vs capteurs plans

en neuroradiologie interventionnelle C Voguet brasier JFR 2009

• Etude sur 765 patients,

– artériographies cérébrales et vertebroplasties

• La dose délivrée par les capteurs plans est

supérieure à celle délivrée par les amplis

– Capteurs plans délivrent en moyenne 31,82

gy.cm² (+/- 7,4) de plus que les amplificateurs.

Risque / bénéfice

Des expositions qui évoluent avec le

développement des techniques Radioprotection du patient Cours DES

Radiologie interventionnelle

• Recommandations de bonne pratique

– Toujours peser le bénéfice/risque…

– Consentement éclairé du patient

– Maîtrise du matériel

– Formation des opérateurs +++


Connaître les doses !

• Parce que :

– C’est une obligation légale

– Les doses varient avec

• les évolutions technologiques

• la compétence et l’implication du radiologue

• Un moyen simple d’auto évaluation au

quotidien :

– le relevé du PDS ou du PDL (et CTDIv)


Information des patients….. et

des cliniciens sur la dose

• Une obligation légale

• Une nécessité

– Avant l’examen ?

– Après l’examen ++++

• Une preuve de professionnalisme

• Ce d’autant plus que les patients

– Ont écouté (lu) les medias

– Ont surfé sur internet


Information du patient

Que dire et comment ? • Savoir répondre aux inquiétudes

– Ne rien minimiser

– En profiter pour faire un rappel sur la justification

• Utiliser un langage accessible

– Parler d’irradiation ou d’exposition ?

– Dose/jour exposition naturelle Doses comparées, si poumon = 1 …

Segt de membre : 0,5

Poumon 1

Crâne 3,5

Rachis dorsal 35

Rachis lombaire 65

Hanche 15

Bassin 35

Abdomen 50

UIV 125

TOGD 150

Transit grêle 150

Lavt baryté 350

TDM crâne: 115

TDM thorax 400

TDM abdomen 500

TDM pelvis 500

Scinti reins 50

Scinti thyroïde 50

Scinti squelette 200

Scinticardiaque 300

TEP 250


Pour bien informer

• Informer c’est montrer que

– Vous connaissez votre sujet

– Vous suivez les recommandations

– Vous évaluez vos pratiques

• Le pre requis : s’être formé !


Quels documents de référence ?


Quelques sites internet

• ASN : http://www.asn.fr/

• IRSN : http://www.irsn.org/

• AFSSAPS : http://www.afssaps.sante.gouv.fr

• HAS : www.has-sante.

• SFR : http://www.sfradiologie.org/ ou http://www.sfr-radiologie.asso.fr/

• SFIP : http://www.sfip-radiopediatrie.org/

• CERF : http://www.imagemed.org/cerf

• Académie des sciences : www.academie-sciences.fr

http://www.asn.fr/

http://www.irsn.org/

http://www.afssaps.sante.gouv.fr/

http://www.sfradiologie.org/

http://www.sfr-radiologie.asso.fr/



http://www.sfip-radiopediatrie.org/



http://www.imagemed.org/cerf

Calcul d’un risque ?

Conversion PDS E dose efficace

Thorax AP : 1/3

Abdomen AP :

Bassin : 1/5

Rachis lombaire :

Tête face : 1/20

Cervical face 1/5

profil 1/20

Conversion PDL

dose efficace : Eeff

Thorax homme : 1/60

Thorax femme : 1/50

Abdomen Pelvis : 1/65

crâne : 1/500 Cervical 1/200


Scanner et irradiation

chez l'enfant

• Substituer si possible

• Dose estimée par IDSV : sous évaluée

• Système de modulation

dose discutable

• Facteurs de conversion

PDL -> dose efficace variables selon âge et

région anatomique


Origine et valeur de l'exposition médicale

moyenne de la population française

2007 publiée en 2010


Scanner 24% des actes 58% de la dose

Mesure du produit dose x surface :

PDS


Débit de dose = X

Surface = s

PDS =

identique

en mGy.cm2

Débit de dose = x

Surface S = > s

TUBE

RX

PATIENT

d

Surface

proportionnelle

à d2

Dose

proportionnelle

à 1/d2

Comparaisons dans la

communauté

européenne • Royaume-Uni : 0,38 mSv/habitant/an

• Hart D. Eur J Radiol. 2004; 50: 285-91

• Pays-Bas : 0,59 mSv/habitant/an • Brugmans MJ, Health Phys. 2002; 82: 500-9

• Luxembourg : 1,98 mSv/habitant/an • Shannoun F, Health Phys. 2006; 91: 154-62

• Allemagne : 2 mSv/habitant/an • Regulla DF, Radiat Prot Dosimetry. 2005; 114: 11-25


Répartition des actes en

fonction de l’âge


Quantification selon un modèle mathématique « pessimiste » fondé sur

le principe de relation linéaire extrapolée à partir des fortes doses

Ce qui est du domaine du « principe de précaution »

peut-il servir à quantifier un risque ?

• Risque de cancer induit : une femme de 40 ans – 1 pour 8000 TDM Crâne

– 1 pour 870 TDM abdo

– 1 pour 750 TDM thorax – 1 pour 450 TDM abdo multiphase

– 1 pour 270 TDM coroscanner

Risque de cancer radio induit ?

Smith-Bindman Arch Intern Med. 2009 Radioprotection du patient Cours DES

Exemple du coro-scanner

• Protocoles techniques : – 64 coupes/tour

– Gating cardiaque

– Émission pulsée…

• Doses à l’organe : – Poumons : 42 à 91 mSv

– Sein : 50 à 80 mSv

• Risques théoriques (RLSS) : – Cancer pulmonaire :

1/3261 homme, 80 ans

– Cancer du sein ++ : 1/143 femme jeune, inclusion de tout le thorax…

Einstein AJ, Estimating risk of cancer

associated with radiation exposure from 64-slice computed tomography coronary angiography. JAMA. 2007; 298: 317-23.

Hurwitz LM, Radiation Dose from

Contemporary Cardiothoracic Multidetector CT Protocols with an Anthropomorphic Female Phantom: Implications for Cancer

Induction. Radiology. 2007.


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