ETUDE DE LA DOSE EFFECTIVE DELIVREE PAR LE CT A

N. Cherbuin(1), G. Allenbach(1), M. Buchs(1), F.R. Verdun(2), S.
Baechler(2), A. Bischof Delaloye(1), A. Boubaker(1)
(1)Service
de Médecine Nucléaire, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois,
Lausanne, Suisse
(2)Institut de Radiophysique, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois et Université
de Lausanne, Lausanne, Suisse
Contexte
• Développement de l’imagerie multimodalité.
• Utilisation de machines hybrides SPECT-CT (« single photon
emission computed tomography » couplée à un scanner) dans les
procédures cliniques en médecine nucléaire.
• Analyse de nos pratiques sur cette technique récente (SPECT-CT
GE Infinia® Hawkeye ® 4 depuis fin 2008).
• Regard rétrospectif sur la scintigraphie pulmonaire en particulier,
qui reste un examen de choix lorsque l’angio-CT pulmonaire à la
recherche d’embolie pulmonaire (EP) est contre-indiqué.
CT GE « Hawkeye 4»
CT « Low-dose » ?
« Low resolution » ?
• Trop ambigu…
Vitesse : 2,6 t/min
CT « slow rotation »
Hawkeye 4 (en haut) vs CT 64 barrettes (en bas).
Même patient, même localisation, coupes 5mm.
Rappel sur la scintigraphie pulmonaire:
ventilation (V)
• Inhalation d’un aérosol radioactif: Argon contenant des
particules de graphite en suspension (50 à 100 nm)
marquées avec du Technétium-99m (99mTc) (Technegas®).
• Même répartition broncho-alvéolaire que les gaz.
• Mise en évidence d’éventuels défauts de ventilation des
poumons par un SPECT.
Rappel sur la scintigraphie pulmonaire:
Perfusion (P)
• Injection, dans une veine superficielle de la circulation
veineuse systémique, de macro-aggrégats d’albumine
(MAA/diamètre de 10 à 100 µm) marqués avec du
99mTc (Maasol®).
• Blocage dans le premier filtre capillaire rencontré, i.e.
l’arbre capillaire pulmonaire. Baisse du nombre de
particules dans la zone en aval d’un obstacle à la
circulation sanguine.
• Mise en évidence d’éventuels défauts de perfusion des
poumons par un SPECT.
Rappel sur la scintigraphie pulmonaire
• Comparaison visuelle de (V) et de (P) pour mettre en évidence une
EP (i.e. défaut de perfusion sans correspondance sur la ventilation).
(V) Ventilation homogène du poumon
gauche. Absence de ventilation du
poumon droit en rapport avec une
compression
par
une
tumeur
médiastinale.
(P) Défaut perfusionnel systématisé
lobaire supérieur gauche. Scintigraphie
pulmonaire parlant en faveur d’EP
gauches.
« Background »…
• Idéalement, il faudrait débuter l’examen par la partie « perfusion »,
afin déjà d’exclure une EP chez les patients pour lesquels elle est
normale…
NON
PERFUSION
Défaut
?
Pas d’EP…
OUI
VENTILATION
COMPARAISON
V/Q
• En pratique, pour des raisons techniques, commencer par la partie
« ventilation » est obligatoire.
VENTILATION
PERFUSION
COMPARAISON
V/Q
« Background »
• Remplacer l’examen de la ventilation par le CT « slow rotation »?
• Congrès EANM 2009, Barcelone:
– « Le CT « low dose » et le SPECT après ventilation sont
complémentaires.(…) ». Allenbach G. et al., Ventilation-perfusion SPECT for the diagnosis of pulmonary embolism: could
low-dose CT replace ventilation scan? EurJNuclMedMolImaging (2009) 36 (Suppl2): S276.
– Dans la plupart des cas, le CT ne permet malheureusement pas de se passer
de l’examen ventilé. Il est par contre utile lorsque ce dernier est de mauvaise
qualité.
Critique: Le CT n’est pas si « low-dose » que ça…
Besoin d’un regard orienté sur la radioprotection…
But
• Déterminer et comparer les doses effectives (DE)
délivrées par les différentes modalités lors d’une
scintigraphie pulmonaire ventilée et perfusée au
SPECT-CT.
• Optimiser le protocole de l’examen.
Matériel & méthode
• Analyse rétrospective des données de 96 patients
ayant bénéficié d’un SPECT-CT dans le cadre
d’une scintigraphie pulmonaire ventilée/perfusée
(40 H, 56 F, 73 ± 15 ans).
Déroulement et Paramètres d’acquisition SPECT
Ventilation
Technegas®
Réalisation d’un SPECT de 120
projections avec un temps par
projection variable en fonction
de la qualité de la ventilation (en
général 15’’)
SPECT
Perfusion
MAA
DYN
Tension: 140 kV
Courant: 2,5 mA
Acquisition axiale native
Coupes jointives de 5mm
SPECT
SPECT
Enregistrement
dynamique de l’arrivée
du bolus (16 images de
5’’)
CT
Réalisation
d’un
SPECT
(120
projections de 8’’)
~60’
Dose effective au CT
•
•
•
•
En moyenne 56 coupes de 5mm
nCTDIw de 5.72 mGy
DLP moyenne = 160.3 mGy*cm
ePDL: 0.017 mSv/(mGy*cm) sur le thorax (norme EUR 16262)
• DE délivrée par le CT:
2.72 ± 0.27 mSv (min. 1.94, max. 3.31)
Dose effective en perfusion
• Injection de 154 ± 16 MBq de 99mTc-MAA (min. 100, max.
190)
• Coefficient pour la DE en scintigraphie pulmonaire
perfusée: 0.011 mSv/MBq (ICRP 80)
• DE délivrée par la perfusion:
1.7 ± 0.17 mSv (min. 1.1, max. 2.09)
Dose effective en ventilation: méthode
• L’aérosol radiomarqué est préparé à partir d’env. 370 MBq
de 99mTc, mais l’activité réellement inhalée, que l’on
suppose dépendante de la fonction ventilatoire du patient,
n’est pas mesurée.
• Nous pouvons par contre calculer l’activité inhalée en
faisant le rapport entre les activités administrées et les
totaux de coups détectés lors de chaque tomographie
(cps(V)/cps(Q), normalisés pour le temps d’acquisition).
Conditions pour le calcul des activités inhalées
• Géométrie d’acquisition identique entre la tomographie de la ventilation et
celle de la perfusion.
• Détermination de la sensibilité des détecteurs: linéarité du débit de coups
détectés en fonction de l’activité administrée dans la fenêtre d’activités
concernée.
cps/s
Cps/s détectés / activité dans le fantôme
Series1
fit
50K
0
1E+09
activite (Bq)
2E+09
3E+09
• Soustraction de l’activité résiduelle de la ventilation lors de la perfusion.
• Contrôle de l’influence du bruit de fond.
Dose effective en ventilation
• Activité inhalée calculée à 54 ± 31 MBq d’aérosol
technétié (min. 4, max. 138).
• Coefficient pour la DE en scintigraphie pulmonaire ventilée:
0.015 mSv/MBq (ICRP 80)
• DE délivrée par la ventilation:
0.80 ± 0.47 mSv (min. 0.07, max. 2.07)
Résultats
Doses (mSv)
Moyenne
DS
Min
Max
Ventilation (V)
0.81
0.48
0.07
2.07
Perfusion (Q)
1.79
0.19
1.1
2.42
TDM
2.72
0.27
1.94
3.31
Total
5.25
0.67
3.77
6.96
Dose effective (mSv)
6.00
CT slow rotation
5.00
Ventilation
4.00
3.00
Perfusion
2.00
1.00
0.00
Modalités
Total Poumon V/P
+ CT
Répartition de la dose effective en scintigraphie pulmonaire au SPECT-CT
Discussion…
• La DE délivrée par CT « slow rotation », lorsqu’il est
réalisé avec les paramètres originaux, représente 52%
de la DE totale de l’examen, qui se porte à 5,25 mSv !
• La DE de la scintigraphie V/P au SPECT-CT dépasse
celle de l’angio-CT, donnée à 3,44 mSv…
• Le choix d’une acquisition hélicoïdale plutôt qu’axiale
permet de diminuer la DE du CT de presque 50%.
Cette solution nécessite de plus amples investigations.
Discussion…
• On observe de grandes différences dans les activités inhalées de
l’aérosol marqué, ce qui entraîne une variation de la valeur
diagnostique de l’examen. Cela est probablement dû au tri des
patients par le CT multidétecteurs comme premier choix d’examen
radiologique pour une suspicion d’EP: La proportion de patients
souffrant de problèmes ventilatoires pré-existant (BPCO,
emphysème, …) a augmenté dans le collectif qui arrive en médecine
nucléaire…
160.0
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
Distribution des activités
inhalées pour les 96
patients
40.0
20.0
0.0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Impact sur nos protocoles…
•
Les travaux réalisés concernant la scintigraphie pulmonaire ont
permis d’optimiser le déroulement de l’examen…
VENTILATION
CT
PERFUSION
Qualité
?
COMPARAISON
V/Q
Mauvaise
Bonne
… l’évaluation de l’utilité du CT se fait désormais pendant la procédure:
Exige un travail d’équipe TRM /médecin et un échange mutuel
de questions et d’informations.
Le CT améliore la qualité de l’examen si la ventilation est
ininterprétables.
Se passer du CT diminue le temps d’acquisition, ce qui soulage
le patient.
Impact sur nos protocoles…
• Le protocole du CT a été modifié afin d’épargner de
la dose au patient (passage d’une acquisition axiale
à une acquisition hélicoïdale: Le CTDI passe de
5.72 mGy à 2.98 mGy, la DE du CT diminue de
48%).
• Ainsi, la dose effective totale de la scintigraphie
ventilée et perfusée par SPECT-CT est désormais
d’env. 3.9 mSv, i.e. du même ordre que celle
délivrée par un angio-CT aux urgences (3.44 mSv).
Conclusions
• Dans le protocole utilisé à l’origine, le CT à rotation lente
double la dose effective totale délivrée lors d’une
scintigraphie pulmonaire V/Q.
• Nous proposons de sélectionner les patients et de ne réaliser
le CT que pour les résultats équivoques et/ou lorsque
l’examen ventilé est ininterprétable.
• Lorsque le CT est inévitable, les paramètres d’acquisition
doivent être soigneusement choisis.
• Dans notre service, l’application de ces principes permet de
limiter la contribution du CT à l’augmentation de la dose
effective moyenne de l’examen.
Merci de votre attention !
Grazie mille per la vostra attenzione !
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
Thank you for your attention !