Telechargé par oussama qadri

scanner-dosimetrique-complet

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Institut Supérieure de
Professions Infirmière
et Technique de
Santé (ISPITS)
Le scanner dosimétrique
*
Réalisé par:
abdjlil saadaui
-fatimazahra daif
ghizlan zeriuoh
-karima nadim
majda oirdi
-maziane youcef
-mounia machkour
Technicien de maintenance
biomédicale
Sous l’égide de:
Mme.ghosn
 Introduction
 Principe de fonctionnement
 Les particularités de l’appareil
 Comparaison entre un TDM et un scanner




dosimétrique
Types de laser
Logiciel de calcul et contrôle de l’isocentre
Construction de l’image
La maintenance et contrôle qualité de l’appareil
*
* Ce scanner permet de créer des images d’une
partie du corps pour repérer, dans l’ordinateur,
une tumeur et les organes voisins à protéger.
* Lors de ce scanner, les médecins et l’équipe vont
positionner le patient de la façon la plus adaptée
pour délimiter les zones de traitement en
positionnant des faisceaux de rayons pour
atteindre la tumeur en protégeant les organes
voisins.
*principe
* Ce repérage va être dessiné à même la peau. Ces
repères seront à garder pendant environ une
semaine. Les manipulateurs expliqueront aux
patients les précautions à prendre pour pouvoir
prendre une douche tout en préservant ce
repérage.
* Ce scanner peut être assez long or il est demandé
aux patients de rester immobile tout en respirant
normalement pendant la durée de l’examen.
* Remarque :
ce scanner n’est pas un scanner de diagnostique,
il n’évalue pas l’évolution de la maladie. C’est un
scanner de positionnement et de repérage de la
lésion.
Pour certaines personnes qui doivent bénéficier
d’une irradiation sur l’ensemble du crâne, cette
étape n’est pas forcément nécessaire et la mise en
place du traitement peut se faire directement
sous l’appareil.
* Les images du scanner de dosimétrie ainsi que
le dossier médical du patient sont transférés
sur les ordinateurs de dosimétrie.
* La dosimétrie est le travail élaboré par les
physiciens, les dosimétristes et le
radiothérapeute, afin de déterminer les
données de traitement.
* Grâce
au scanner dosimétrique et à l’aide
d’un logiciel en trois dimensions (3D) on va
déterminer les différents paramètres du
traitement :
* zone précise à traiter : endroits par où vont
passer les rayons (champs de traitement)
* dose de rayons par jour et dose globale
*Les paramètres de
traitement
* profondeur des rayons
* protection maximale des organes voisins (soit par
la fermeture de certaines lames qui sont dans la
tête de l’appareil, soit par des caches qui sont
posés sur un support au-dessus de du patient ou à
même la peau).
* Ce scanner va être utilisé par le radiothérapeute
pour déterminer les organes cibles à irradier et
les organes à risque au voisinage des organes
cibles.
* Pour bien comprendre le déroulement de cet
examen ainsi le rôle du scanner dosimétrique ,
Prenons l’exemple d’un patient atteint du cancer
de prostate :
*La délinéation
* Dans le cas des cancers de prostate les organes
cibles sont : la prostate ; les vésicules séminales ±
les aires ganglionnaires pelviennes de drainage.
* Les organes à risque sont : la vessie ; le rectum ;
les têtes fémorales ; l’intestin grêle ; le bulbe
pénien.
* On utilise un logiciel spécifique qui permet de
« contourner » l’ensemble de ces organes sur le
scanner de repérage.
* Après avoir défini les structures anatomiques, on
place via un logiciel de dosimétrie plusieurs
faisceaux d’irradiations (4 à 6) pour obtenir une
répartition de dose convenable sur les structures
définies.
* On peut moduler de nombreuses variables comme
le nombre de faisceau, leur angulation, leur
pondération ou la mise en place d’un filtre plombé
pour obtenir la meilleure répartition de dose
possible.
* Détermination de la balistique
et dosimétrie
* Lorsque l’on veut donner une dose différente
à deux volumes cibles différents (exemple du
cancer de prostate avec irradiation des
vésicules séminales ou on veut irradier la
prostate à 74 Grays en 37 fractions et les
vésicules séminales à 46Gy en 23 fractions) ;
* on détermine un premier plan ou les faisceaux
d’irradiations sont conformés à la structure
anatomique prostate et vésicule séminale puis
un second ou les faisceaux sont conformés au
volume prostate seul. Les faisceaux sont donc
les mêmes jusqu’à 46Gy puis modifiés de 46 à
74Gy.
*
•
Les contraintes de dose pour chaque organe
à risque sont répertoriées sur un guide des
procédures.
* Les critères de bonne couverture impose pour
les organes à irradier que 95 % de la dose
prescrite soit délivrée dans 95 % du volume à
irradier sans dépasser 107 % de cette dose.
* On utilise un histogramme dose/volume qui
nous permet de savoir la dose reçue par
pourcentage de volume de l’organe irradié.
*
* En ordonnée on représente le pourcentage de
volume de l’organe et en abscisse la dose en
valeur absolue.
* Pour chaque traitement il faut valider la
répartition de dose sur les coupes axiales ;
les faisceaux d’irradiations et l’histogramme
dose/volume.
*TECHNOLOGIE
Le tube
C’est:la pièce maîtresse du scanner.
Les premiers scanners crâniens étaient équipés de tube à
anode fixe en cuivre.
Les tubes actuels sont à anode tournante en graphite et
tungstène.
Le tube doit pouvoir résister à des contraintes thermiques
très élevées (99 % de l’énergie fournie se transforme en
chaleur, 1 % en rayons X).
Ils sont donc refroidis par des systèmes à huile, eau et air.
Les constituants de tube radiogène :
* Principe
de fonctionnement
Le faisceau
d’électron est dévié
par deux bobines de
déflection
Une plus grande surface
en contact avec l’huile
de refroidissement
Caractéristiques:
1. Capacité calorifique
et Dissipation
calorifique
 capacité
calorifique = de
0.8 à 8 Muc suivant les
technologies
*Se mesure en MUC ou KUC
 dissipation calorifique ou
taux de refroidissement = 1 à
5
MUC/mn
suivant
les
technologies
•
Se mesure en MUC / minute
*
2. Anode
tournante :
 vitesse de rotation d’anode = 2500 à 10000 tours/mn
 diamètre d’anode =150 a 200 mm
3. Ils doivent en outre supporter les
contraintes mécaniques de la force centrifuge des
statifs de dernière génération dont la vitesse de
rotation est de 0,5 seconde pour 360°.
* Tubes
à forte capacité calorifique
*Pour cela, un constructeur a mis au
point un nouveau tube.
*En remplaçant les matériaux
d’anode par un métal intégral, en
supprimant la ddp entre l’anode et
la gaine, en supprimant les
électrons non transformés en Rx
qui viennent frapper l’anode, en
remplaçant les roulements à billes
classiques
par
un
système
hydrodynamique (métal liquide
* Tubes
à forte dissipation calorifique
Augmenter la dissipation calorifique 5 MUC / mn avec
une capacité calorifique faible 0.8 MUC
Un avantage : gain en poids, un problème sa limite en Ma
* Collimation
• Primaire:
Forme du faisceau
Fonction de
l’épaisseur de coupe
• Secondaire:
Limite l’effet du
rayonnenment diffusé


Chambre d’ionisation au xénon
Détecteur solides
*Détecteurs:
*
* Slip
rings
Le développement de cette
technologie
a
été
rendu
possible grâce à des progrès
techniques, notamment les
contacteurs ou slip ring qui
permettent sans câblage le
transfert
de
l’énergie
électrique
nécessaire
à
l’alimentation générateur et du
tube pendant leur rotation et
la récupération du signal
généré par les détecteurs.
*Le générateur
Haute tension : 80 à 140 kV
Courant de haute tension : 10 à 500 Ma
Puissance : 50 à 60 KW
* Transmission
de la tension au tube
Sur les scanner à rotation alternée, par câble. Puis
apparition de la technologie « slip ring » pour les
systèmes à rotation continue
Se déplace
longitudinalement à
travers un anneau
circulaire
La table exécute
essentiellement deux
mouvements :
un déplacement
vertical et un
mouvement horizontal.
*La
table:
* Cette table doit répondre aux caractéristiques suivantes :
descendre au maximum pour la mise en place des patients
âgés
permettre un débattement longitudinal sous rayons X
d’environ 200 cm.
*
*La Tomodensitométrie a révolutionné le
diagnostic médical, depuis les années 70.
*Elle représente l'une des applications les
plus réussies et les plus fécondes de
*l'application de l'informatique à l'imagerie
médicale.
*
*
La Tomodensitométrie (TDM) a profité du
développement de l’informatique, des
détecteurs et de l’électronique. Elle permet
d’accéder à des coupes éliminant le problème de
superposition d’organes et d’améliorer la résolution
en densité avec les techniques de fenêtrages de
l’échelle de Hounsfield.
*
* La TDM est adaptée pour l’exploration des os
et des tissus mous à noter que le rayon X
absorbé par la matière vivante provoque des
effets biologiques pouvant induire, suivant son
intensité et son énergie, à des conséquences
pathologiques chez l’individu irradié. Pour
cette raison et grâce a son extrême importance
la dosimétrie a été introduite.
* A partir des données anatomiques venant du
simulateur et/ou du scanner, le médecin va
dessiner sur les images la zone à irradier et
définir les organes sains de voisinage qu'il faut
protéger ou qu'il faut irradier le moins
possible.
*
* il est nécessaire de réaliser un système de
contention permettant l'immobilisation
parfaite du patient pendant la séance
*
* Plan incliné :
* Les appuis bras:
* Les cales et masques:
* Masques thermoformés:
* Système laser:
* Remarque :
* A la fin de la simulation, il sera remis au
patient un carton précisant le nom de la
machine qui fera le traitement ,le jour et
l’heure de la 1ere séance ainsi que les jours et
horaires d’une éventuelle chimiothérapie
*Le laser
LASER =
Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation
En français : Amplification de la lumière par
émission stimulée de rayonnement
*Définition:
Le faisceau laser est
*strictement monochromatique
(une seule longueur
d‘onde, les photons qui sortent sont identiques)
*directif
(le faisceau est cylindrique, toujours de
même épaisseur, il ne diverge pas)
*de haute puissance (l‘énergie lumineuse est
concentrée sur une surface très petite)
*cohérent (la vibration dans un point du faisceau est
en corrélation avec la vibration dans un autre point,
cette lumière peut interférer)
* Remarque : Directivité du faisceau laser
Lampe
ordinaire
Laser
… le faisceau
est divergent
… le faisceau
est cylindrique
* Principe de fonctionnement
1
- milieu excitable (gaz ou
cristal
2 - énergie de pompage
(décharge électrique)
3 - miroir totalement
réfléchissant
4 - miroir semi-réfléchissant
5 - faisceau laser
E
2
niveau excité instable
niveau excité méta-stable
3
1
photon émis
*2)Principe
de
niveau excité instable
2
fonctionnement
niveau fondamental
*A) Pompage
optique
*Normalement, la plupart des
atomes sont dans le niveau
énergétique fondamental.
*Grâce à la décharge électrique
dans le milieu actif, on excite
des atomes.
• On réalise ainsi une inversion de population
(la plupart des atomes sont dans le niveau
excité méta-stable)
*b) Émission
spontanée
*Un électron, dans un niveau
excité, peu revenir
spontanément dans un état
énergétique inférieur.
*Ce
phénomène est aléatoire et
imprévisible
*La transition
2 engendre un
photon infrarouge (invisible).
*c) Émission stimulée
La désexcitation stimulée de
l‘atome est
*déclenchée par un photon
incident d‘énergie hn = E‘ – E,
*le photon émis est identique au
photon incident (même
fréquence n et direction),
*les deux photons représentent
des ondes qui vibrent en phase
 la lumière laser est
cohérente.
d) Amplification
*un photon passe plusieurs fois par le milieu actif du résonateur
*il engendre une avalanche de photons identiques
*Les types du laser
Le laser à rubis (milieu actif = cristal de rubis)
*Les types du laser
Le laser helium - néon
(milieu actif = mélange de He + Ne gazeux)
* Principe du positionnement par
laser
Le positionnement au moyen de lasers est la première étape
du repositionnement patient . Bien que dans la plupart des
cas, ne suffisant pas, cette étape est nécessaire, utile et
très commode pour les manipulateurs . Lors de la simulation,
des lasers fixes permettent de repérer différents plans
notamment par la technique des trois faisceaux (cf voir
figure 19 et tableau 15) . Grâce à eux les manipulateurs ou
les radiothérapeutes marquent des repères sur la peau du
patient ce qui permettra un premier positionnement du
patient sur la table de traitement par superposition des
tracés de la peau avec les lasers fixes de l’accélérateur. Les
lasers d'alignement donnent de plus lors de la simulation, à
l'opérateur, une indication du niveau de la première coupe,
garantissant ainsi que les organes d'intérêt sont à l'intérieur
du champ de vue.
Composé Au minimum de 5 nappes
–2 nappes horizontales fixes ou mobiles latérales
–2 nappes verticales fixes ou mobiles latérales
–1 nappe Verticale mobile Sagittale
Pourquoi?
–Afficher Sur La Peau La Projection Dis centres
–Afficher des repères cutanés
Comment?
–par un mouvement des 5 nappes mobiles
–par un mouvement de la nappes mobile sagittale x Et
Les Mouvements haut , Bas Et longitudinal de la table.
*
Tableau :Système des trois faisceaux laser
figure : Alignement au moyen d’un laser
rouge
figure : Les différents plans définis par
les lasers
*
Tableau : Caractéristiques de certains lasers médicaux
commercialisé
La puissance des lasers médicaux doit être assez faible pour ne
pas brûler la peau . Les lasers commercialisés sont soit
rouge(longueur d’onde : 630 nm )soit vert (longueur d’onde :
530 nm). L'avantage de la ligne laser verte est sa bonne
visibilité sur toute pigmentation de la peau, et sa durabilité Ce
sont cependant les lasers les plus chers, c’est pourquoi on leur
préfère le plus souvent les lasers rouges dans la plupart des
structures hospitalières.
* RECONSTRUCTION D’IMAGES
3D
Dans le milieu des spécialistes en imagerie médicale, il est courant
d’entendre que la qualité de formation d’une image tridimensionnelle
dépend beaucoup de la qualité des données initiales et des techniques de
reconstructions tridimensionnelles employées.
En effet, le fait d’avoir des données de mauvaise qualité à l’entrée du
système (scanner) aura un effet non négligeable sur la qualité des images à
la sortie (écran de visualisation). Il y a plusieurs paramètres principaux qui
ont besoin d’être optimisés afin de pouvoir obtenir les meilleures données
possibles :
La synchronisation d'injection du produit de contraste et de l’acquisition
d’images (Directive EURATOM sur les protocoles de dosimétrie).
*
pour les mesures dosimétriques nous avons utilisé 3 logiciels
différents : "Care Dose 4D", "ImpactCT" et "CALdoseX"
*Les calculs de dose par
CARE DOSE 4D
est un logiciel installé sur la station du scanner. Il sert à afficher
les valeurs suivantes sur la console : le courant du tube nécessaire
pour chaque projection sur la base des données du
topogramme,….,….. La valeur d’atténuation pour une projection est
mesurée et l’atténuation de la projection complémentaire est
calculée tout en tenant compte de la circonférence du patient et de
la région anatomique scanné (tête, thorax, bassin, etc…)
.
Les résultats obtenus par Care Dose 4D Nous avons collecté un
certain nombre d’examens scannographiques de la station du
scanner à l’hôpital d’enfant et nous avons notés les valeurs de
CTDIvol affichées sur la console pour une variété d’examen :
cérébraux, thoraciques, bassins, abdominaux…..Et ce pour les deux
sexes à différents âges. Nous avons aussi pris en compte la tension
[kV], la charge effective [mAseff].
* Description du logiciel
CareDose4D
*Calcul de la dose par le
logiciel IMPACTCT
Description du logiciel L’ImpactCT est un logiciel qui mesure
le CTDI100 dans l'air, le CTDIw, le CTDIvol, le PDL et d’autres
paramètres de doses telles que le risque de mortalité….C’est
un programme qui prend en compte la marque du scanner
(Siemens….). Pour chaque scanner on doit entrer les
paramètres spécifiques à un examen telle que la tension du
tube (kV), la charge (mAs), la région à scanné,…
*Description du logiciel
L’ImpactCT -
* controle de
l’isocentre
La reconstruction informatique des images
à partir de coupes scanner permet de
déterminer l’orientation et la dimension
optimale des faisceaux et d’assurer ainsi
une couverture adéquate de la tumeur en
épargnant les tissus sains avoisinants. Le
point de concours de l’ensemble des
faisceaux, appelé point « Isocentre » est
alors aisément déduit et transféré vers la
console de gestion du positionnement des
lasers. Leur projection automatisée sur la
peau du patient permet le repérage
définitif des points d’entrée des
faisceaux.
*
* Patient installé en position de traitement avec contention
*
* Définition d’un isocentre de référence (coordonnées X, Y et
Z) : 3 croix dessinées à la peau (sur un masque, sur une
contention)
*
*Utilisation de marqueur
radio-opaque sur l’isocentre
de référence visible sur
l’imagerie scanner
*Exemple de Logiciel de
planification / de simulation /
de contrôle
CARINAsim
*Caractéristiques
* Description
Présentant une connectivité DICOM RT intégrale à tous les
systèmes de simulation virtuelle et de planification de traitement,
CARINAsim® pour DORADO est un progrès important en matière de
logiciels de simulation laser. Les données de plan DICOM RT sont
importées dans le système et la surface du patient est reconstituée
à l’aide de toutes les projections des faisceaux de CML prescrits. Sur
une interface intuitive, la surface du patient est affichée dans la
vue patient 3D avec la projection des éléments de faisceaux
suivants : l’
isocentre, de cadre de contour, la forme de CLM et le
point d’entrée de faisceau.
Assistance personnalisable au processus de travail :
Marquage relatif
Marquage absolu
Marquage de point de référence
La synchronisation d'injection du produit de contraste et de l’acquisition
d’images (Directive EURATOM sur les protocoles de dosimétrie).
La parfaite continuité des différentes coupes transversales du volume balayé, ce
qui avec les progrès technologiques et les recherches effectuées dans le domaine
de l'informatique, de l'imagerie et de l'électronique, a été rendu possible au
travers d’une nouvelle génération de machine : le scanner hélicoïdal ou encore
appelé le scanner à rotation continue.
Principe général
Nous allons voir maintenant comment il est possible d’obtenir une image 3D
ainsi que les principales applications permettant d’exploiter au maximum
ce type d’imagerie.
Nous avons donc une série de coupes qui ont été acquises par un scanner de
type hélicoïdale. Ces coupes sont des coupes de type jointives qui vont être
empilées les unes sur les autres afin de pouvoir reconstituer un volume.
D’autre part, dans le but de joindre complètement toutes les coupes, il sera
possible d’utiliser une méthode d’interpolation. Pour trouver la valeur d’un
voxel entre deux coupes, cette méthode utilise la valeur du point
correspondant de la coupe précédente et suivante.
Dans le volume de données ainsi obtenu, il est possible d'appliquer divers
traitements informatiques permettant les reconstructions suivantes :
La reconstruction multi planaire bidirectionnelle (2D) et mode « ciné ».
La reconstruction 3D surfacique.
La reconstruction 3D volumique
Reconstruction multi planaire bidirectionnelle
(2D)
Principe:
Il s'agit d'un mode de traitement de l'image facilement accessible
sur la console du scanner. Cette reconstruction multi planaire 2D
permet en effet de réaliser à travers le volume d'acquisition des
coupes bidirectionnelles frontales, sagittales, obliques ou
curvilignes. Il permet, notamment, de mettre dans un plan toute
courbe arbitraire dans le patient. Pour obtenir des images
analysables, en particulier pour éviter l'aspect en "marches
d'escalier", il est souhaitable de réaliser à l'acquisition des coupes
jointives avec un pitch égal à 1 et de reconstruire en chevauchant
les coupes. Ce mode d'analyse est immédiatement accessible sur
la console du scanner et ne consomme pratiquement pas du temps
pour le médecin.
* Il s'agit d'un mode de traitement de l'image
facilement accessible sur la console du
scanner. Cette reconstruction multi planaire
2D permet en effet de réaliser à travers le
volume d'acquisition des coupes
bidirectionnelles frontales, sagittales,
obliques ou curvilignes. Il permet,
notamment, de mettre dans un plan toute
courbe arbitraire dans le patient. Pour obtenir
des images analysables, en particulier pour
éviter l'aspect en "marches d'escalier", il est
souhaitable de réaliser à l'acquisition des
coupes jointives avec un pitch égal à 1 et de
reconstruire en chevauchant les coupes. Ce
mode d'analyse est immédiatement accessible
sur la console du scanner et ne consomme
pratiquement pas du temps pour le médecin.
*
Le mode 3D surfacique est un mode d'imagerie spectaculaire qui a
l'honneur de tous les médias médicaux. Il procure une vision
tridimensionnelle extérieure d'éléments anatomiques et
pathologiques. Il nécessite plusieurs traitements de l'image, dont le
plus important est la détermination du seuillage des voxels. Ce
seuillage permet de sélectionner certains éléments anatomiques ou
pathologiques dont la densité correspond aux pixels choisis. Les
surfaces sont crées en reliant tous les pixels correspondant à la
même atténuation. Selon l'échelle de pixels choisis, nous pouvons
obtenir un moule positif ou négatif de l’objet étudié. Sur l'image
ainsi obtenue, il est possible grâce à un bistouri électronique de se
débarrasser des éléments anatomiques qui gênent la lecture. Il est
possible également d’appliquer une lumière imaginaire, se reflétant
sur les surfaces, leur permettant d’apparaître sous différents niveaux
colorimétriques.
*
L'image obtenue est très impressionnante, surtout
lorsqu'on l'observe sur la console de posttraitement. En effet, sur l'écran, un mouvement
alternatif de droite à gauche permet une vision
tridimensionnelle dynamique. Il est possible de
basculer l'image sous tous ses angles (de haut en
bas, d'avant en arrière et de droite à gauche).
*
* Le rendu volumique attribue des opacités
*
et des couleurs aux différents tissus en
fonction de leur atténuation. Afin de
normaliser l’opacité et les couleurs de ce
rendu, une technique de « rayon » est
appliquée sur celui-ci. De plus il est
possible d’enlever certains organes en
définissant une certaine fenêtre de seuils
ou en les enlevant à l’aide d’un crayon
électronique. Des algorithmes de
reconstructions complémentaires sont
possibles telles que le Maximum Intensité
Projection (MIP) qui sélectionne tous les
pixels d'intensité maximale et le
minimum Intensité Projection (mIP) qui
sélectionne tous les pixels d'intensité
minimum.
*Ainsi lorsqu’il est pratiqué une Haute Résolution
volumique avec Maximum Intensité Projection (MIP)
sont essentiellement sélectionnés les pixels des
vaisseaux pulmonaires et des parois des bronches.
L'imagerie des vaisseaux pulmonaires périphériques
est extrêmement précise et permet de distinguer
des micro-nodules indiscernables sur les coupes en
Haute Résolution classique car confondus avec des
coupes vasculaires. A l’opposer, le mode minimum
Intensité Projection (mIP) permet d'apprécier de
faibles variations de densité du parenchyme
pulmonaire comme par exemple, la mise en
évidence d'un aspect en "mosaïque" ou la détection
de petites bulles.
*
*Critères de choix:
* Statif
- sa précision géométrique,
- la qualité de l’imagerie produite liée à
une bonne résolution
à haut et bas
contraste.
- des dimensions plus grandes de son tunnel
( 80 cm) que les autres systèmes d’imagerie
permettant de maintenir le patient en position
de traitement dans les systèmes de contention,
- de la similitude des rayonnements qu’elle
utilise avec ceux des appareils de traitement,
similitude exploitée des distributions de dose.
* - de la connexion de systèmes assurant le suivi du rythme
respiratoire (caméra, ceintures) et permettant l’acquisition de
coupes en mode prospectif (coupes acquises dans une phase
respiratoire choisie) ou rétrospectif (acquisition de lots de coupes
dans toutes les phases
* - les dimensions et la forme du tunnel qui conditionnent la capacité
à explorer le patient en position de traitement (patient obèse,
position gynécologique, thorax inclinée pour le traitement du
sein…) La dimension maximum du diamètre physique du tunnel et
du diamètre du champ d’acquisition, facilitent grandement
l’utilisation de contentions adaptées comme par exemple le plan
incliné pour les traitements des lésions mammaires. Ce choix
permet en outre, de mieux anticiper l’obésité croissante de la
population. Cette solution recommandée est désormais proposée
sur tous les scanners dédiés à la préparation des traitements.
* L’utilisation d’un scanner multi-barrettes se justifie par sa
couverture en RX plus grande dans la direction longitudinale
à chaque rotation, associée à des vitesses de rotation plus
élevées permettant une acquisition rapide de grands
volumes. Il permet également l’acquisition en coupes
submillimétriques dont l’intérêt est d’améliorer la résolution
spatiale des DRR. Le scanner multi-barrettes présente un
intérêt certain pour la réalisation des traitements
synchronisés au rythme respiratoire du patient1. En effet,
dans ce cas, l’acquisition des données anatomiques doit être
réalisée le plus rapidement possible, soit pour améliorer la
résolution temporelle de l’examen en technique de
respiration libre (scanner 4D), soit pour permettre une
acquisition sur une seule apnée en respiration bloquée.
*
le type de détecteur (rapidité d’acquisition), la taille
des cellules, le nombre de cellules par barrettes et le
nombre de barrettes (résolution spatiale axiale et
longitudinale). Recourir à la reconstruction en coupes
fines (1 mm) est intéressant pour améliorer la
résolution longitudinale (axe Tête/Pieds) des examens
scanner, le but étant d’obtenir une résolution spatiale
isotrope proche de celle des examens qu’il est
désormais possible de réaliser sous les appareils de
traitement à l’aide d’imageurs embarqués (IGRT :
Image Guided Radiation Therapy). Toutefois, la
reconstruction en coupes très fines augmente le bruit
dans les coupes et il s’agit de trouver le meilleur
compromis en fonction des localisations examinées.
*
*
Dynamique large
105-106
Linéarité de réponse
Efficacité d’absorption
>90%
Efficacité géométrique
80%
Réponse rapide
<10µs
Faible rémanence
<0.1% 100 ms après arrêt irradiation
Faible dérive
<0.5%
Bruit électronique faible
σ E<0.5σQ
Pas de pollution
<3%
Homogénéité
Stabilité
Faisabilité industrielle et commerciale
*
* Cette console doit permettre de visualiser
simultanément les faisceaux d’irradiation
et les données anatomiques pour d’une
part, délimiter le volume cible et les
organes à risque, et d’autre part, mettre
au point les paramètres géométriques de
la balistique de traitement . Ainsi elle
doit inclure au minimum :
* - un outil performant de recalage
d’imagerie multi-modalités, - des outils
de contourage et d’expansion
* De nouveaux outils de contourage devront être développés pour
répondre aux besoins de l’IGRT. Citons par exemple :
* - une proposition par la console de simulation virtuelle d’un
contourage adapté au « scanner de traitement » (Cone Beam CT) à
partir d’une déformation du contourage de référence issue d’un
recalage entre le scanner de simulation (référence) et le « scanner
de traitement » (Cone Beam CT)
* - la construction d’un ITV personnalisé à partir de l’enveloppe des
GTV successifs correspondant à chacun des scanners de traitement.
* - Le développement de nouveaux outils ou d’outils plus performants
de
- des outils de positionnement assisté de l’isocentre,
- la possibilité de reproduire à l’identique et virtuellement l’ensemble
des mouvements géométriques des appareils de traitement, l’idéal
étant de reproduire également les limitations réelles de ces
mouvements (système anti-collision),
- des outils de conformation automatisée des paramètres
géométriques de l’irradiation,
-.
- un calcul performant des clichés de référence (DRR),
- - une visualisation précise des faisceaux sur la peau du
-
patient virtuel, - a possibilité de piloter un système de
repérage de la balistique virtuelle sur la peau du patient réel
(définition des marqueurs, transfert de leurs coordonnées),
- des possibilités de création de macro-commandes et de
protocoles afin d’automatiser les procédés récurrents, - des
possibilités de connectivités multiples pour échanger des
paramètres et des images selon des protocoles de
communication « normalisés » comme les protocoles DICOM
(Digital Imaging and Communication in Medicine), DICOM RT
ou d’autres formats à visée pédagogique
Pour des applications quantitatives
comme la simulation virtuelle, le bon
choix des paramètres favorisant une
bonne différentiation des tissus est
primordiale. Il faut également pouvoir
acquérir les régions analysées en un
temps minimum pour diminuer le risque
de bouger du patient, et en fonction du
réseau et du TPS, limiter le nombre de
coupes. Il est cependant recommandé
dans ce cas d’optimiser les paramètres
au niveau de la zone tumorale en
faisant si nécessaire des acquisitions
des volumes avec différents couples,
épaisseur de coupe et pitch
* Généralement de fréquence trimestrielle,
ces opérations de maintenance sont
identiques à celles du constructeur.
Ces visites sont planifiées en début
d’année et sont destinées à réduire la
probabilité de défaillance du scanner par
le contrôle et l’entretien des organes
sensibles mobiles ou statiques.
Chaque opération de maintenance est
clôturée par un contrôle de qualité image
et une mesure comparative entre la dose
calculée et la dose réellement délivrée
*La maintenance
préventive
* à celui précédant son dysfonctionnement.
Tout dysfonctionnement est enregistré et
fait l’objet d’une traçabilité totale dès son
signalement, soit par l’opérateur du
scanner ou par les alertes générées
automatiquement par le logiciel interne de
surveillance des évènements du scanner.
Une analyse à distance des fichiers
informatiques permet généralement à
l’Ingénieur en charge de la maintenance de
poser un diagnostic et de corriger
d’éventuels fichiers corrompus.
La caractérisation des erreurs et l’accès à
notre base américaine de solutions nous
offrent l’avantage de définir et extraire du
stock les pièces de remplacement (pour
celles potentiellement responsables du
dysfonctionnement) avant le départ pour
l’intervention. En fin d’intervention, un
contrôle final de l’équipement valide le
retour du niveau des performances
*
La maintenance corrective
* Le scanner est actuellement l’élément de base de la simulation virtuelle.
C’est l’outil qui va reconstruire le volume du patient à explorer et de ses
performances dépendent la qualité et la précision de la simulation. Il est
ainsi nécessaire de l’intégrer dans le contrôle de qualité global de la
simulation virtuelle. Cependant, nous renverrons le lecteur au document
publié par la SCes documents concernent la définition et la mesure des
paramètres physiques que sont :
* - Le bruit
* La résolution spatiale
* - La détectabilité à bas contraste
* - L’uniformité
* - La linéarité et l’échelle de contraste
* - La largeur de coupe –
* La mesure de la dose
*
Contrôle de qualité du scanner simulateur
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