Doses délivrées au patient en radiodiagnostic. Quantification et optimisation
Mesure et expression des doses délivrées
Paramètres à mesurer et dispositifs de mesure ou de calcul
Indicateurs de dose
Chambre d’ionisation
Calculateur de dose
Dosimètre radiothermoluminescent
Détecteur à scintillations
Quantification et mention de la dose
En radiologie conventionnelle
Salles télécommandées et salles d’os et poumon
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Doses délivrées au patient en radiodiagnostic. Quantification et optimisation
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La connaissance des doses délivrées lors des examens radiologiques est un impératif absolu de la pratique radiologique, préalable obligatoire de la démarche de justification et d’optimisation, et obligation réglementaire depuis la transposition en droit français de la directive Euratom 97-43. L’article R. 1333-66 du Code de santé publique dispose en effet que « …le médecin réalisateur de l’acte indique sur un compte-rendu les informations au vu desquelles il a estimé l’acte justifié, les procédures et les opérations réalisées ainsi que toute information utile à l’estimation de la dose reçue par le patient. »
Les grandeurs et unités à employer en pratique radiologique ont été détaillées au chapitre 3. Nous ne rappellerons que les éléments essentiels à la mise en conformité des pratiques avec la réglementation. Le but est l’estimation de la dose reçue par chaque individu sous la forme de dose efficace mais la mesure et la mention de la dose sur un compte-rendu ne peuvent faire appel qu’à des grandeurs mesurables. La dose efficace pourra toujours être calculée a posteriori, à partir de ces données. On pourra ainsi faire la somme d’expositions hétérogènes dans l’espace et dans le temps.
En radiologie conventionnelle, les indicateurs pertinents de la dose délivrée sont le produit Dose.Surface (PDS) et la dose d’entrée. En pratique, hormis pour la radiologie interventionnelle, où le risque à prendre en compte est déterministe et cutané, la dose d’entrée est un paramètre moins utile, qui peut d’ailleurs être estimé à partir du PDS. Quant à la dose absorbée en profondeur, elle n’est généralement pas mesurable in vivo et sa mesure se réalise sur fantôme anthropomorphe, par exemple pour estimer la dose délivrée par une procédure générique ou pour comparer des protocoles d’exploration.
C’est l’instrument principal de mesure du rayonnement ionisant (RI). Elle est constituée d’une enceinte contenant un gaz et de deux électrodes entre lesquelles est établie une différence de potentiel. Lorsqu’un RI traverse l’enceinte, il ionise le gaz. L’électron et l’ion positif se dirigent respectivement vers l’anode et la cathode et un courant s’établit, dont l’intensité est proportionnelle au flux de RI. Les appareils de mesure de produit Dose.Surface sont constitués d’une telle chambre, fixée en sortie de tube, après la collimation primaire (fig. 10-1).
Figure 10-1 Chambre d’ionisation pour mesure du produit Dose.Surface en sortie de tube (PTW-Diamentor).
Ils indiquent, pour chaque exposition (graphie ou scopie), la quantité de rayonnement produit et la surface sur laquelle il se répartit à l’entrée du patient. Le produit Dose.Surface est indépendant de la distance source-peau (cf. fig. 3-1).
Il faut connaître deux causes d’erreur éventuelle, surestimant l’exposition réelle du patient :
• une collimation (« diaphragme ») insuffisante, en dehors des contours du patient ;
• l’emploi d’un localisateur placé au-delà de la chambre de mesure, sans adapter la collimation.
Beaucoup de tables de radiologie conventionnelle modernes n’ont pas de chambre d’ionisation en sortie de tube mais un logiciel intégré calculant le PDS d’après les paramètres du générateur et l’ouverture du collimateur. Ce mode d’estimation est suffisant pour les tables ne disposant pas de scopie télévisée, sous réserve d’un étalonnage régulier du calculateur de dose avec une chambre d’ionisation.
Il permet des mesures directes (mais différées) de la dose in vivo en radiologie. Soumis au RI, le matériau utilisé (fluorure ou borate de lithium) est excité, puis désexcité par chauffage au moment de la lecture. Il émet lors de cette désexcitation un photon lumineux. La mesure de luminescence permet de quantifier l’exposition à laquelle a été soumis le détecteur.
La taille des détecteurs ne crée pas d’artefacts significatifs sur l’image radiologique, ce qui permet leur utilisation sur des patients. Ces détecteurs sont utilisés notamment pour mesurer les doses d’entrée lors des campagnes de mesure destinées à établir des niveaux de référence.
Il est destiné à la mesure directe de la dose à la peau. Le capteur (scintillateur) est à base de phosphore et mesure 1 à 2 mm de diamètre. Il est solidaire d’une fibre optique. La lumière émise par le capteur lorsqu’il est exposé aux RI est guidée par la fibre optique jusqu’à un semi-conducteur photosensible. L’intensité du signal lumineux capté par le semi-conducteur est proportionnelle à la dose. Chaque détecteur peut servir pour cinquante mesures environ. Radiotransparents, ils se fixent très facilement par un adhésif à la peau du patient et sont parfaitement adaptés à la mesure de la dose en temps réel lors de procédures de radiologie interventionnelle.
Les paramètres dosimétriques qui caractérisent un examen sont la dose d’entrée (en milligray) et le produit Dose.Surface (PDS) en gray.cm2 ou centigray.cm2. L’article R. 1333-66 du Code de santé publique impose de faire figurer sur le compte-rendu d’un examen radiologique « toutes les informations nécessaires à l’estimation de la dose » (cf. chapitre 13). L’arrêté d’application du 22 septembre 2006 qui précise la nature de ces informations distingue deux cas, selon que l’équipement radiologique dispose ou non d’un dispositif de mesure.
Pour les appareils indiquant le PDS, il suffit de reporter ce PDS ou la somme des PDS résultant de l’exploration d’une même région sur le compte-rendu (fig. 10-2), en Gy.cm2 ou cGy.cm2 (noter que certains appareils indiquent la dose en μGy.m2 unité égale au cGy.cm2 puisque 10-2Gy × 10-4 m2 = 10-6Gy × 1 m2). La mention obligatoire sur le compte-rendu de l’information de dose ne porte que sur les expositions significatives au plan de la radioprotection, c’est-à-dire le tronc (thorax, abdomen et pelvis) et la région cervico-céphalique. Les clichés des extrémités, nombreux en pratique courante (traumatologie, rhumatologie) ne sont pas concernés. En fait, pour des questions d’organisation, il est plus simple de relever tous les PDS, ce qui crée une habitude dans un service et évite les oublis. Tous les appareils installés en France depuis juin 2004 doivent être équipés d’un dispositif de mesure (décret 2004-254 du 15 juin 2004, cf. chapitre 13).
