réduction de dose en scanographie : 3ème partie...
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Dr Alban GERVAISE
Réduction de dose en scanographie : 3ème partie - Influence du Pitch
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Pitch ?
= pas de l’hélice = distance parcourue par une hélice en une rotation
Spirale ≠ hélice !
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Pitch et scanner
• Pitch = caractéristique du mode hélicoïdal
Acquisi:on d’un volume de 16 cm en une seule
rota:on grâce au scanner 320-‐détecteurs
• Donc pas de pitch en cas d’acquisition : • Séquentielle axiale • Volumique
è Pas de déplacement de table lors de l’acquisition
Bricault Y, 2011
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Pitch : différence entre SSCT et MDCT
Bricault Y, 2011
• Pour les SSCT = rapport (t/d) entre l’avance de table par rotation (t) et la collimation (d)
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Pitch : SSCT
• Si augmentation du Pitch : • Diminution du temps d’acquisition • Réduction de la dose • Dégradation du profil de coupe (z-resolution) • Augmentation des artéfacts liés au pitch
Ex : P = 1 è P = 2 è Dose / 2 è Temps d’acquisition / 2 è Artéfacts ++
Bricault Y, 2011
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• Avec la reconstruction par interpolation linéaire à 360° ou 180°, le pitch augmente le profil de coupe
360 ° LI 180° LI
Nagel, 2007
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Boyer B, Cordoliani YS. EMC, 2010
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• En scanner monocoupe, l’augmentation du pitch entraîne une dégradation du profil de coupe ce qui se traduit par une augmentation de l’épaisseur réelle de coupe.
Nagel, 2007
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Pitch : MDCT
• Avec les MDCT = rapport entre l’avancée de table par rotation (t) et la couverture en z des détecteurs (N x d) (P = t/(N x d))
Pitch = 1 Hélice join:ve
Pitch = 0.5 Hélice chevauchée
Pitch = 2 Hélice non join:ve
Bricault Y, 2011
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Pitch
• Avec la reconstruction par interpolation multipoints des données des MDCT, l’augmentation du pitch jusqu’à 2 ne modifie pas le profil de coupe Nagel, 2007
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Pitch
• Même si le profil de coupe n’est plus modifié, la diminution du nombre de données est à l’origine d’une augmentation du bruit.
• Et la réduction de la dose reste vraie … sauf en cas de modulation automatique de la dose !!!
mAseff =mAs / Pitch Nagel, 2007
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Pitch : test sur fantôme
300 mA, 120 kV, ep=1.25 mm
Pitch = 0.562 Pitch = 0.938 Pitch = 1.375 Pitch = 1.75
DLP = 1410 Bruit = 2.124
DLP = 978 Bruit = 2.308
DLP = 530 Bruit = 2.972
DLP = 672 Bruit = 2.732
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AutomA (IB = 5), 120 kV, ep=1.25 mm
Pitch : test sur fantôme
Pitch = 0.562 Pitch = 0.938 Pitch = 1.375 Pitch = 1.75
DLP = 382 Bruit = 3.45
DLP = 475 Bruit = 3.40
DLP = 413 Bruit = 3.21
DLP = 454 Bruit = 3.22
Temps d’acquisi:on :
14.3 s 12.8 s 9.8 s 7.8 s
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Pitch : test sur fantôme
Pitch = 0.562
Pitch = 0.938
Pitch = 1.375
Pitch = 1.75
AutomA (IB = 5), 120 kV, ep=1.25 mm
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Pitch : MDCT
En pratique :
• L’augmentation du pitch : • ne modifie plus la dose ! • ne modifie plus le rapport signal sur bruit • ne modifie plus l’épaisseur de coupe (P<2) • accélère le temps d’acquisition • fait apparaître des artéfacts d’hélice • réduit les artéfacts cinétiques
• Le choix du pitch est donc aujourd’hui lié : • au temps d’acquisition • à l’application clinique notamment cardiaque
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Pour les examens cardiaques : • Le pitch est définit par le constructeur • Il n’est généralement pas modifiable par le manip • Généralement bas en acquisition rétrospective (0.2) • Le pitch peut être variable lors de l’acquisition :
• Par augmentation de la vitesse de table en fonction du rythme cardiaque du patient
• Plus grand en cas de bpm > 70 • Permet de réduire la dose délivrée
Pitch et coeur
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Epaisseur de coupe Le pitch ne modifie plus la dose … pas tout à fait !
- En scanner hélicoïdal, pour s’assurer de l’entièreté des premières et dernières coupes de l’acquisition, le scanner effectue un tour supplémentaire à chaque extrémité de la zone explorée.
- Cette irradiation supplémentaire s’appelle l’overranging ou irradiation pré et post-hélice
Images acquises
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L’overranging augmente avec le nombre de détecteur, avec le pitch et diminue de façon inversement proportionnelle à la longueur d’acquisition.
Schilham et al. Radiographics 2010
Overranging
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Epaisseur de coupe Overranging
ΔL = (mOR . P + bOR) . N.hcol • ΔL = Augmentation de la longueur exposée • N.hcol = collimation du faisceau • P = pitch • mOR = 2 pour SSCT ; = 1 pour MDCT • bOR = -1 pour SSCT ; = 0,5 pour MDCT
Nagel, 2007
ΔPDLréel = . 100
ΔL Lexpl
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Epaisseur de coupe Overranging et nombre de détecteurs
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Epaisseur de coupe
Nagel, 2005
Overranging et nombre de détecteurs
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Epaisseur de coupe
Nagel 2005
Overranging et nombre de détecteurs
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Epaisseur de coupe Overranging et longueur d’acquisition
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Epaisseur de coupe Overranging et pitch
Schilham et al. Radiographics 2010
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Epaisseur de coupe Overranging et pitch
En pratique :
• L’overranging est négligeable en cas d’exploration de grand volume (> 300 mm).
• En cas d’acquisition d’un petit volume avec un scanner 64-détecteurs : • préférer un petit pitch • faire une acquisition volumique ou séquentielle
• Utiliser une collimation active
Christner et al, AJR 2010
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Collimation active
Collimation active
• Collimation de part et d’autre de l’hélice pour éviter irradiation inutile due à l’overranging • Ouverture et fermeture asymétrique du collimateur primaire au début et à la fin de chaque acquisition.
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SOMATOM Defini:on AS Bouclier RX Adapta:f
Adapté à une radioprotection maximale Bouclier RX adaptatif
Technologie conven:onnelle
Scan range Scan range
Adaptive Dose Shield Collimation active
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Christner et al. AJR, 2010
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• Le paramétrage du pitch ne se fait plus en fonction de la dose mais en fonction :
• Du temps d’acquisition • Du type d’examen
• De plus, maintenant, apparition en cardiologie d’acquisition avec pitch variable en fonction du rythme cardiaque …
Pitch : en pratique
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Merci de votre attention