2/ ordre de grandeur des doses reçues lors des … · –dosimétrie temps réel à l’entrée du...
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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 ?
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
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l
c
ul
é
5/33
en mGy
en mSv
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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)
Radioprotection du patient Cours DES
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.
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
PDS : • mesure par
chambre d'ionisation • Logiciel au pupitre
de commande
– Intégration mAs, Kv,
diaphragme, filtres…
– Calcul des PDS successifs
– cumul des doses
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
Les doses moyennes par modalités
– Revue de la littérature 2008 « catalogue Mettler Radiology july 2009 »
Radioprotection du patient Cours DES
Scanner : 8% des actes et 43% de la dose
Mise à jour 2007
Radioprotection du patient Cours DES
La dose efficace moyenne par an et par
habitant a augmenté de 57 % – 2002 : 0,83 mSv
– 2007 : 1,3 mSv
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
Radioprotection du patient Cours DES
Exposition médicale moyenne de la
population française par scanner
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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%
Mettler radiology Nov 2009 Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
Scanner 1 à plusieurs années d’expo naturelle
• Paramètres d’acquisition
• Nombre d’hélices (NRD = 1 passage)!
Mettler Radiology july 2009 Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Vasculaire et interventionnel plusieurs années ou dizaines d’années d’EN
• De 5 à 70 mSv
• Très grande variabilité
Mettler Radiology july 2009
Mettler Radiology july 2009 Radioprotection du patient Cours DES
Radiologie Vasculaire et
interventionnelle USA
• Expl. Cardiaques : (¼ des ex) 53% de la dose
• vasculaire Interventionnel non cardiaque : 20%
Mettler radiology Nov 2009 Radioprotection du patient Cours DES
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 !!!!
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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 +++
Radioprotection du patient Cours DES
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)
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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 !
Radioprotection du patient Cours DES
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
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
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
Origine et valeur de l'exposition médicale
moyenne de la population française
2007 publiée en 2010
Radioprotection du patient Cours DES
Scanner 24% des actes 58% de la dose
Mesure du produit dose x surface :
PDS
Radioprotection du patient Cours DES
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
Radioprotection du patient Cours DES
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.
Radioprotection du patient Cours DES