Indicateurs de Dose d'Irradiation au Scanner

Différents indices de mesure sont nécessaires pour apprécier et donc contrôler l’irradiation des patients au scanner.
- Les calculs de dose en scanner sont plus complexes que de ceux de la radiologie classique étant donné le principe même du scanner (rotation du faisceau autour du patient au lieu d’un champ fixe avec des détecteurs multi-coupes. L’utilisation des différents indicateurs pour l’optimisation des doses est ainsi plus complexe.

L’Indice de Dose de Scanographie (IDS)
Il s’agit du CTDI (Computed Tomography Dose Index), il s’exprime en mGy.
En théorie : L’Indice de Dose de Scanographie est égal à l’intégrale du profil de dose (D(z)), pour une coupe unique, calculée le long de l’axe (z), représentant l’axe de rotation du scanner, divisée par l’épaisseur de coupe nominale T.
L’IDS peut être défini dans l’air ou dans un milieu homogène (en général un fantôme cylindrique de PMMA de dimensions standardisées).
L’IDS rapporté à une charge de 1 mAs (ou de 100 mAs) est dit « normalisé » : IDSn
En pratique : La mesure ou le calcul de l’intégrale s’effectue sur une longueur limitée.

L’Indice de Dose de Scanographie sur 100 mm (IDS10cm)
C’est l’intégrale du profil de dose (D(z)), sur une longueur de 100 mm, calculée le long de l’axe (z), pour une coupe unique, divisée par l’épaisseur de coupe nominale T.
Cet indice est directement mesurable, dans l’air ou dans un fantôme, grâce à une chambre d’ionisation type « crayon » ayant un volume sensible de 100 mm de long.
IDS10cm=CTDI10cm
Afin de disposer d’une grandeur représentative de la dose délivrée aux patients, on mesure l’IDS dans un fantôme standard constitué d’un cylindre de plexiglas (de 16 cm de diamètre pour simuler la tête ou de 32 cm de diamètre pour simuler le corps) spécialement conçu pour supporter des dosimètres, soit au centre soit à 1cm de la surface.
IDS sur 100 mm au centre du fantôme = IDS100,c
IDS sur 100 mm en périphérie du fantôme = IDS100,p
On considère en général des IDS « normalisés », rapportés à une charge de 1mAs (ou de 100mAs)

L’Indice de Dose de Scanographie Pondéré : IDSP
Il s’agit du CTDIw (weighted computed tomography dose index). Cette grandeur prend en compte la différence entre les doses au centre et en périphérie du fantôme.
IDSP = CTDIw = (1/3 IDS100,c +2/3 IDS100,p) en mGy
Si on normalise par rapport à un 1 mAs :
IDSPn = nCTDIw = 1/C (1/3 IDS100,c +2/3 IDS100,p) en mGy/mAs
C étant la charge, en mAs.
Selon que l’IDSP est mesuré dans un fantôme « tête » ou un fantôme « corps » on le notera IDSP(t) ou IDSP(c).

L’Indice de Dose de Scanographie du Volume: IDSV
Il s’agit du CTDIvol (volume computed tomography dose index).
Cette grandeur prend en compte le pas (ou pitch) de l’acquisition. Elle reflète une dose moyenne dans le volume exploré en mGy.

Le produit (dose * longueur) en mGy.cm
Il est défini par : PDL = IDSV x L pour une acquisition. L est la longueur explorée (en cm).
Dans les cas d’acquisitions séquentielles (T largeur de coupe, N nombre de coupes, C nombre de mAs) : PDL = IDSP x L = (IDSPn )x T x N x C
Dans le cas d’acquisitions hélicoïdales (T largeur de coupe, A nombre de mA, t temps d’acquisition en s) : PDL = IDSP x L = (IDSPn )x T x A x t

Des logiciels de calcul permettent d’obtenir la dose efficace (mSv) à partir du PDL. La dose efficace est ainsi un indicateur de radioprotection qui prend en compte les doses délivrées à chacun des organes du corps humain exposés à des rayonnements ionisants et leur sensibilité à ces rayonnements. Elle s’exprime en millisievert (mSv).

En pratique et en application des normes CEI, les scanners, comme le scanner Paris 16, affichent au pupitre des données dosimétriques relatives à chaque examen et à chaque séquence de cet examen. Il s’agit du CTDI volume, en mGy, et du produit dose.longueur (PDL), en mGy.cm.

Pour convertir les mGy en mSv, il suffit d'appliquer un facteur N, qui dépend de l'organe ( N= 0.017 pour le thorax ou l'abdomen ).