ETALONNAGE DES DOSIMETRES UTILISES EN RADIODIAGNOSTIC

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Différentes générations d’appareil de scanographie

Plusieurs variétés de géométrie de scanner ontééproduites pour acquérir les données de transmission des rayons X nécessaires àla reconstruction de l’image en CT. Certaines géométries ont été nommées « générationde »CT scanner et ce label est très pratique dans la différentiation des modèles de scanner. Il existe 4 générations de modèles de scanner :

Première génération et deuxième génération

La première génération estl’appareil de HOUNSFIELD. La réalisation d’une coupe est obtenue par un mouvement de translation-rotation : le tube est couplé à un seul détecteur et chaque acquisition est suivie d’une translation le long de la structure étudiée puis d’une rotation d’un degré. Ce mouvement répété deombreusesn fois, engendrait un temps de coupe de l’ordre de 4 minutes. L’appareil tourne ai nsi sur 180° en 20 minutes. En bref les appareils de première génération comprenaient un seul détecteur qui effectuait des rotations.

Les appareils de deuxième génération comprenaient un tube à rayons X solidaire d’un seul détecteur qui effectuait succesivement un mouvement de translation puis un mouvement de rotation autour du patient. La production d’un signal de mesure représentant le profil d’absorption était engendréeàchaque mouvement de l’appareil. Ce procédé était répété jusqu’à ce que la personneétéait traversée sous de nombreuses directions, ce qui demandait des acquisitions de plusieurs minutes par coupe. Le temps de coupe passe ainsi de 20 minutes à 40 secondes.

Troisième génération

C’est celle de la quasi-totalité des appareils en service : par opposition à la deuxième génération, on les appelle « Corps entier».Le tube et les détecteurs effectuent un mouvement de rotation autour du patient. Cela permet une exploration optimale car le faisceau en éventail porte à chaque projection sur la coupe entière du sujet. Ainsi pour chaque mesure, la coupe est traversée par un faisceau en éventail dont l’angle d’ouverture est de 42° en général. Ce faisceau collimaté est reçu par chaque détecteur. Une série de détecteurs (500 à 1000) correspond à la largeur de la région à étudier (largeur du sujet : 50 cm pour l’abdomen).

Quatrième génération

Le mouvement des scanners de la quatrième génération est représenté en Figure 7. Seul le tube de rayons X tourne autour de l’objet examiné et il est plus près de l’objet que les détecteurs lors de sa rotation. Cette génératio est aussi appelée, scanner à géométrie courte car l’ouverture du faisceau est beaucoup plus importante pour couvrir tout l’objet examiné. Le nombre de profils obtenu est limité parle nombre de détecteurs entourant le patient. Dans ce système de détection, une partie du faisceau est utilisée pour calibrer les détecteurs, l’autre pour la formation de l’image. Du fait que le tube est plus près de l’objet, la résolution spatiale est relativement dégradée. 2000à 4800 détecteurs sont nécessaires pour disposer d’un appareil possédant de bonnes performances.

Géométrie du scanner 

Les appareils présents sur le marché sont tous àrotation continue pour le tube à rayons X, avec faisceau en éventail et acquisition en mode parallèle ou hélicoïdal. Si la rotation est de 360°, ou un multiple de 360°, la do se sera symétrique par rapport à l’axe de rotation. Si l’acquisition est inférieure à 360°, cette symétrie n’existera évidemment plus. On distingue selon la valeur de la distance foyer film fixée par le constructeur, les scanners à géométrie courte (90 cm) et les scanners à géométrie longue (110 cm).

Il faut plus de milliampères (mA) en géométrie longue qu’en géométrie courte car la dose est inversement proportionnelle au carré de la distance tube-récepteur (ce qui ne signifie pas que la dose délivrée au patient soit supérieure). La tendance actuelle avec les scanners multicoupes est de diminuer la distance foyer – détecteur pour limiter les contraintes mécaniques liées à la grande vitesse de rotation etpréserver une réserve de puissance du tube.

Différents types de scanners 

Scanner en mode hélicoïdal

Le scanner hélicoïdal est caractérisé arp la rotation continue du couple tube-détecteurs autour d’un lit d’examen, se déplaçant àvitesse constante durant l’acquisition. Le tube à rayons X réalise ainsi un déplacement en hélice, décrivant un cylindre, si on se place dans un repère lié à la table.
Le balayage hélicoïdal en scanner est permis par deux paramètres :
– le premier est représenté par la rotation continue d’un tube à rayons X. Elle est étroitement couplée à un système de détecteursrépartis en couronne autour du lit où repose le patient ;
– le second par la progression à vitesse constan te du lit. Ainsi ce balayage nous permet d’accéder très rapidement à l’acquisition d’informations concernant un volume, puis aux différents traitements secondaires de ces mêmesinformations.

MAMMOGRAPHIE A RAYONS X

Historique 

– 1913 : le chirurgien berlinois A. Salomon effectue les premières radiographies de pièces opératoires après interventions sur cancer (mastectomie).
– 1949 : R.A. Leborgne développe une technique de compression du sein avec bas kilovoltages pour des radiographies dédiées au sein.
– 1965 : CH. Gros fabrique le premier appareil dédié à l’imagerie du sein mammographie.
– 1963 à 1966 : premier essai de dépistage de masse du cancer de sein par mammographie aux Etats- Unis (HIP Health Insurance Plan).

– 1970 à 1998 : amélioration de la qualité des films dédiés à la ammographie avec écrans de réception de meilleure qualité, utilisation de grille anti-diffusante, de foyers spécifiques d’émission des Rayons X permettant d’améliorer la détection des anomalies mammographique. Parallèlement, première observationde la diminution de la mortalité du cancer du sein grâce au dépistage en 1990.
– 2004 : dans le cadre du Plan Cancer voulu par la présidence de la République Française, généralisation du dépistage organisé ducancer du sein, initialement uniquement validé pour la mammographie analogique.
– Octobre 2006 : la Haute Autorité pour la Santé (HAS) en France rend un rapport sur la place de la mammographie numérique dans le dépistage organisé du cancer du sein.

Mammographie 

La mammographie utilise les rayons X pour produire une image de la structure interne du sein. Elle peut être effectuée à des fins de diagnostic ou de dépistage. Tandis que le développement du dépistage du cancer du sein a motivé des nombreuses études dosimétriques en mammographie. La mammographie est actuellement la méthode la plusfiable pour détecter des lésions dans le sein. Elle : exige des niveaux élevés de qualité d´image et de erformancep de l´équipement car le contraste entre les zones normales et pathologiques dans le sein est extrêmement bas ;
. est pratiquée aussi bien sur des femmes symptomatiques (référées par un médecin) que sur des femmes asymptomatiques qui satisfont des critères de choix pour des programmes approuvés de dépistage du cancer. De tels programmes sont communs dans beaucoup de pays ;
recherche des anomalies telles que des opacités, des micro-calcifications ;
permet aussi un repérage des lésions avant un gestechirurgical : un fil métallique (harpon) est placé sous contrôle de la mammographie et guidera le chirurgien pour enlever cette zone anormale.

Constitution de la mammographie à RX 

Une fois les rayons X produits dans le tube, filtrés par les filtrations inhérentes et additionnelles (molybdène, rhodium), le faisceau diaphragmé irradie le sein se trouvant entre un plateau de compression et le système de détection (cf. Figure 13). Dans le cas d’une installation avec un détecteur sous forme de coupleécran-film, on trouve encore une cellule automatique dont la fonction est de déterminer la durée de l’irradiation de manière à ce que le noircissement du film soit constant. Pour une installation numérique, aucune cellule n’est utile étant donné que le contrôle de l’exposition peut être réalisé directement par le détecteur.

:Mammographie à rayons X: Partie théorique

La mammographie constitue des élémentsdifférents à savoir :
⇒ tube radiogène : à rayons X à deux foyers avec anode à double piste molybdène et rhodium, et filtration en molybdène et rhodium. Les unités modernes de mammographie disposent de différentes combinaisonsanode/filtre ;
⇒ un foyer : de taille inférieure ou égale à 0,4 mm ;
⇒ de potters de Bucky : capables d’accepter les cassettes de format 18X24 et 24X30, support de cassette ;
⇒ une grille anti-diffusante : dont l’assemblage de fines lamelles de plomb parallèles entre elles et perpendiculaires à la surface de la cassette ou orientées (focalisées) vers le foyer du tube. La grille permet de réduire le rayonnement diffusé et d’améliorer le contraste radiologique et la netteté des clichéset qui se trouve entre le sein et le récepteur d’image ;

⇒ un système de compression du sein : avec commande à la main et un système de sécurité permettant une limitation de lapression maximale exercée, à l’aide d’un plateau de compression en plexiglas. Une forte compression permet de réduire la superposition des structures et de diminuer l’épaiseur du sein, ce qui conduit à une diminution du rayonnement diffusé, du flou anatomique et de la dose ;
⇒ écran de protection ou un écran de protection antiX : il doit y avoir un écran de protection derrière lequel le technicien peut observer la patiente durant tous les examens ;
⇒ contrôle automatique de l’exposition : permettant de contrôler automatiquement la charge du tube et de l’interrompre lorsqu’une irradiation préétablie du récepteur d’image ;
⇒ filtration : elle est modifiée du spectre et de l’intensité des rayons X par la traversée d’une certaine épaisseur de matière. L’intérêt de la filtration est d’éliminer les rayonnements en dehors d’un pic (cible en molybdène, filtré par molybdène) ;
⇒ collimateur ou diaphragme : ce dispositif servant à limiter le faisceau de rayonnement primaire à la dimension du récepteur d’image utilisé. Certains collimateurs permettent un réglage continu de la grandeur du faisceau de rayonnement, d’autres utilisent des diaphragmes interchangeables propres aux formats des cassettes et aux distances entre le foyer et le récepteur d’image. Habituellement, un ndicateur produit une image lumineuse de l’étendue du faisceau de rayonnement.

La chaîne mammographique 

La chaîne mammographique est composée :
. du mammographe ;
des cassettes, associées à des films et des écrans; d’une machine à développer à chargeur plein jour ;
d’un négatoscope conforme à la réglementation, avec un éclairage minimum de 3000 candela/m avec une température de couleur de 4500 kelvin.

Types d’appareil de mammographie 

La mammographie est une technique d’imagerie par transmission. Le rayonnement issu du tube à rayons X est atténué différemment selon la composition des tissus qu’il traverse. Cette différence est ensuite enregistréeà l’aide d’un détecteur plan adéquat tel qu’un couple écran-film ou un détecteur numérique. L’information issue d’une imagerie par projection est dense et complexe étant donné que les différentes parties anatomiques réparties sur toute l’épaisseur du patient se superposent et se retrouvent « compressées » sur une seule image.

Mammographie analogique

Depuis la découverte des rayons X par Wilhelm Conrad Röntgen, en mammographie analogique le film a été utilisé commedétecteur et support d’archivage de l’image radiologique ; ils sont placés dans une casette radiologique conventionnelle mais particulière à la mammographie (couple écran-film spécifique) puis développés classiquement en chambre noire dans une développeuse dédiée (révélation et fixation du film). En bref, la mammographie analogique ou mammographie (couple écran-film) est un appareil émetteur de rayons X et provoque de ce fait une irradiation de la patiente.

Les images doivent permettre de différencier des micro-calcifications, de quelques dixièmes de millimètre, des tissus environnants. Pour ce faire, les énergies utilisées doivent être relativement faibles, environ 28 kV etvont nécessiter des doses de rayons X plus importantes. Cette technique analogique a étévalidée pour le dépistage organisé du cancer du sein.

Mammographie numérique

Dans le cas de la mammographie numérique, le couple écran-film est remplacé par un détecteur qui convertit proportionnellementune intensité de rayons X transmise par le sein en un signal électronique. La gamme dynamiqued’un détecteur numérique est beaucoup plus grande que celle du couple écran-film. Cet éta de fait implique que les systèmes numériques permettent de visualiser toutes les régions du sein sans distinction quand à la densité des tissus examinés. En bref, elle est unenouvelle technique d’imagerie qui permet par l’intermédiaire de l’informatique d’apporter une aide clinique sans précédent au diagnostic du cancer du sein. Ses atouts : une visualisation instantanée, une meilleure qualité et une grande fiabilité. A partir d’une image obtenue par rayons X, elle utilise une lecture électronique et au lieu de la restituer sur un film, la transmet directement sur l’écran d’un ordinateur à haute résolution.

Principes généraux de la radioprotection des patients 

La meilleure connaissance des effets biologiques des rayonnements ionisants a été à l’origine de l’élaboration des principes généraux de la radioprotection des travailleurs, des patients et du public. Les principes fondamentaux établis par la commission internationale de radioprotection (CIPR) restent les mêmes : justification des pratiques utilisant les rayonnements ionisants ; optimisation de la radioprotection ; limitation des expositions individuelles.

La justification des pratiques

Un examen ou traitement faisant appel à l’utilisation des rayonnements ionisants doit être justifié. Si les deux techniques peuvent offrir le même résultat, c’est celle dont le risque est moindre qui doit être choisie.

L’optimisation de la protection

Le second principe implique que l’exposition des individus et des populations soit maintenue au niveau le plus bas que l’on puisse raisonnablement atteindre, compte tenu des facteurs économiques et sociaux.
L’optimisation implique des mesures opérationnelles qui ont des spécificités en fonction du domaine d’application.

La limitation des doses

Les systèmes de limitation des doses s’appliquent aux travailleurs et au public. Pour le patient, la limitation est discutéecas par cas. En radiothérapie, l’effet recherché est du type déterministe et le contexte de limitation est tout à fait différent de celui du patient devant bénéficier d’un examen dans un but diagnostique. Chez le patient, la justification et l’optimisation constituent la pierre angulaire de la protection et c’est d’eux que découle la limitation.

Niveaux de référence diagnostiques (NRD)

Le niveau de référence correspond à un seuil au dessus duquel une procédure diagnostique doit être remise en question.Ces niveaux sont définis pour chaque exploration et peuvent être consultés dans des tableaux des niveaux de référence (cf. Annexe no2, Annexe no 7). Ils sont un des éléments à prendre en compte pour apprécier globalement les pratiques radiologiques, sans toutefois constituer une ligne de démarcation entre bonne et mauvaise pratique. En effet, d’une part il peut être justifié, dans certains cas, que les doses délivrées lors d’un examen dépassent les niveaux deréférence, d’autre part, le respect des niveaux de référence n’a de sens que si la qualitéinformative des images est satisfaisante [40].

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE THEORIQUE
CHAPITRE I : SCANNER A RAYONS 
1.1. Historique
1.2. Scanographie ou Tomodensitométrie
1.3. Constitution d’un scanner à RX
1.4. La chaîne scanographique
1.5. Différentes générations d’appareil de scanographie
1.5.1. Première génération et deuxième génération
1.5.2. Troisième génération
1.5.3. Quatrième génération
1.6. Géométrie du scanner
1.7. Différents types de scanners
1.7.1. Scanner en mode hélicoïdal
1.7.2. Scanner en mode axial
1.8. Types d’examens
CHAPITRE II : MAMMOGRAPHIE A RAYONS X
2.1. Historique
2.2. Mammographie
2.3. Constitution de la mammographie à RX
2.4. La chaîne mammographique
2.5. Types d’appareil de mammographie
2.5.1. Mammographie analogique
2.5.2. Mammographie numérique
CHAPITRE
III : http://www.utc.fr/%7Efarges/master_mts/2005_2006/projets/dm_rx/dm_rx.htm – la_radioprotectionDOSIMETRIE DES PATIENTS
3.1.http://www.utc.fr/%7Efarges/master_mts/2005_2006/projets/dm_rx/dm_rx.htm – la_radioprotection Radioprotection des patients
3.1.1. Définition
3.1.2. Principes généraux de la radioprotection des patients
3.1.2.1. La justification des pratiques
3.1.2.2. L’optimisation de la protection
3.1.2.3. La limitation des doses
3.1.2.3.1. Niveaux de références diagnostiques (NRD)
3.1.3. Grandeurs et unités dosimétriques
3.1.3.1. Dose absorbée
3.1.3.2. Kerma (K)
3.1.3.3. Kerma dans l’air (Kair)
3.1.3.4. Dosimétrie en scanographie
3.1.3.4.1. Coordonnées d’un scanographe
3.1.3.4.2. Les facteurs qui influencent la dose
3.1.3.4.3. Indice de Dose Scanographique (IDS)
3.1.3.4.4. Indice de Dose de Scanographie sur 100 mm (IDS100)
3.1.3.4.5. Dose Moyenne Multicoupes (DMMC)
3.1.3.4.6. Indice de Dose Scanographique Volumique (IDSV)
3.1.3.4.7. Produit Dose Longueur (PDL)
3.1.3.4.8. Dose efficace en scanographie(E)
3.1.3.5. Dosimétrie en mammographie
3.1.3.5.1. Dose à l’entrée du sein ou dose à la peau (De)
3.1.3.5.2. Dose Moyenne à la Glande (DMG)
CHAPITRE IV : ETALONNAGE DES DOSIMETRES UTILISES EN RADIODIAGNOSTIC
4.1. Définition-objectif
4.2. Chaîne d’étalonnage
4.3. Méthodes d’étalonnages
4.3.1. Etalonnage par irradiation simultanée de deux dosimètres
4.3.2. Etalonnage par substitution
CHAPITRE V : METHODE D’ESTIMATION DES INCERTITUDES
5.1. Incertitude de type A
5.2. Incertitude de type B
PARTIE PRATIQUE
CHAPITRE VI : PRESENTATION DU SERVICE DE RADIOLOGIE DU CENHOSOA ET DE LA POLYCLINIQUE D’ILAFY
6.1. Service de radiologie du CENHOSOA
6.2. Service de radiologie de l’hôpital Polyclinique d’Ilafy
6.2.1. La salle scanographique de l’hôpital Polyclinique d’Ilafy
6.2.2. La salle mammographique de l’hôpital Polyclinique d’Ilafy
CHAPITRE VII : DESCRIPTIONS DES MOYENS EXPERIMENTAUX UTILISES
7.1. Les cartes dosimétriques
7.2. Dosimètre Radcal modèle 3036
7.3. Chambre d’ionisation du type crayon 6000-100
7.4. Electromètre Radcheck du type 06-526
7.5. Appareil de scanographie
7.5.1. Centre Hospitalier de Soavinandriana (CENHOSOA)
7.5.2. Polyclinique d’Ilafy
7.6. Appareil de mammographie de la Polyclinique d’Ilafy
CHAPITRE VIII : DOSIMETRIE EN SCANOGRAPHIE ET MAMMOGRAPHIE
8.1. Détermination des doses délivrées aux patients en scanographie
8.1.1. Centre Hospitalier de Soavinandriana (CENHOSOA)4
8.1.1.1. Types des données dosimétriques prédéfinies
8.1.1.2. Détermination du PDLair, de l’IDSair, et de la dose efficace(E) en scanographie
8.1.1.2.1. Avec la chambre d’ionisation du type crayon modèle 6000-100
8.1.1.3. Résultats des mesures des doses avec les TLD
8.1.1.4. Interprétation
8.1.2. Polyclinique d’Ilafy Madagascar-INSTN
8.1.2.1. Types des données dosimétriques prédéfinies
8.1.2.2. Détermination du PDLair, de l’IDSair, et de la dose efficace (E) en scanographie
8.1.2.2.1. Avec la chambre d’ionisation du type crayon modèle 6000-100
8.1.2.3. Résultats des mesures des doses avec les TLD
8.1.2.4. Interprétation
8.2. Détermination des doses délivrées aux patients en mammographie de la Polyclinique d’Ilafy
8.2.1. Détermination de la dose d’entrée du sein (De) et de la Dose Moyenne à la Glande (DMG)
8.2.1.1. Avec le dosimètre Radcal 3036
8.2.1.2. Avec le TLD
8.2.1.3. Interprétation
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE

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