Modulation automatique du courant au tube radiogène au cours de l'exploration TDM

et de la charge au tube sur la réduction de la dose

3.7.1. Introduction

Plusieurs stratégies de réduction de la dose ont été proposées en TDM; soit par l'augmentation du pas, soit par la réduction de la charge au tube radiogène, et des protocoles d'acquisitions à faible dose ont été élaborés [24, 82]. Comme l'atténuation dans le tronc humain est inhomogène et varie en fonction de l'angle de projection du rayonnement X, le courant au tube radiogène peut être modulé en tenant compte de ces variations [112]. En TDM monocoupe, la modulation automatique du courant au tube permet de réduire la dose d'environ 25%, tout en conservant une qualité d'image adéquate voire en réduisant certains artéfacts liés à de fortes atténuations angulaires [115-117].

L'effet de la modulation angulaire du courant au tube n'avait pas encore été investiguée en TDM multicoupe. Le but de notre étude [104] a donc été de quantifier cet effet. Comme la modulation n'avait été appliquée qu'à la TDM à dose standard, un second but de notre étude a été d'en quantifier l'apport à la TDM multicoupe à faible dose par comparaison avec la TDM multicoupe à dose standard. Comme la qualité d'image, voire la performance diagnostique, dépendent de la masse du corps à imager, nous avons aussi investigué la possible influence de la modulation angulaire de la charge en fonction de l'IMC [65]. Finalement, comme la distribution de la masse corporelle peut dépendre de l'âge et du genre, nous avons aussi investigué l'influence de ces facteurs sur la réduction de dose obtenue par la modulation angulaire de la charge.

3.7.2. Matériels et Méthodes

De février à mars 2002, 120 adultes consécutifs (69 hommes et 51 femmes) âgés de 48 à 87 ans (moyenne 76 ans), porteurs d'un cancer au stade IV ont été inclus dans l'étude. Soixante patients (41 hommes et 19 femmes) étaient référés pour une exploration thoracique et soixante (28 hommes et 32 femmes) pour une exploration abdominale.

L'IMC moyen était de 26,2 ± 4,4 Kg/m2 (écarts 18,0 – 48,7 Kg/m2). La répartition

des patients en sous groupes d'IMC tels que par l'OMS [64] est présentée à la Figure 19.

TDM

Les examens TDM ont été obtenus sur un tomodensitomètre multicoupe à quatre canaux de détecteurs (Somatom Volume Zoom, Siemens Medical Systems, Forchheim, Allemagne). Une radiographie digitale de repérage de 51 cm a d'abord été acquise à 80 KV et 50 mA, suivie par trois acquisitions hélicoïdales avec des

charges effectives décroissantes dont les paramètres sont détaillés à la Table 22.

Comme définie par Manesh et coll. [21], la charge effective correspond à la charge divisée par le pas et le pas est défini par Silverman et coll. [22] comme le rapport de la translation de la table au cours d'une rotation par l'épaisseur du faisceau X. Les acquisitions thoraciques s'étendaient des sinus costo-diaphragmatiques aux sommets pulmonaires alors que les acquisitions abdominales s'étendaient du sommet des coupoles à la symphyse pubienne. La charge effective était choisie de telle sorte que la somme des CTDI pondérés volumiques (CTDIvol, définis par la Commission Electrotechnique Internationale comme le rapport des indices de dose scannographiques pondérés et du pas [117]) ne dépasse pas les niveaux de références diagnostiques tels que calculés par l'Union Européenne [13]. En l'occurrence, les CTDIvol ne dépassaient pas 15.7 mGy pour le Thorax et 17.0 mGy pour l'abdomen. Les examens thoraciques étaient obtenues sans injection intraveineuse de produit de contraste iodé et les examens abdominaux étaient associées à une injection intraveineuse de 120 ml de produit de contraste iodé à la

concentration de 35 mg% (Iobitridol – Xenetix 350®, 350mg%, Guerbet,

Aulnay-sous-Bois, France), avec un débit de 2 ml/s et un délai d'acquisition de 70 secondes après de début de l'injection.

Modulation angulaire du courant au tube

Le bruit dans l'image TDM varie en fonction de la racine carrée de la dose et est le plus apparent dans les projections où l'atténuation du rayonnement X est la plus élevée. Pour un objet homogène, l'atténuation est constante au cours de la rotation et chaque projection contribue de façon égale à la qualité de l'image. Cependant, pour les corps hétérogènes, l'aténuation varie fortement, pouvant atteindre un facteur trois selon les projections [112,116]. Le bruit dans les données brutes provenant des projections ou l'atténuation est la plus forte constitue donc le principal facteur de la qualité d'image. Le corollaire est que la dose requise pour les projections pour lesquelles l'atténuation est faible peut être réduite de façon substantielle sans affecter la qualité de l'image [112, 116]. Dès lors, un constructeur de tomodensitomètres peut développer un système automatique de réduction du courant au tube dans les projections de moindre absorption.

Le système de modulation du courant de notre tomodensitomètre (Care Dose®;

Siemens Medical Systems, Forchheim, Allemagne) a été appliqué à toutes les acquisitions de cette étude. Ce système module le courant au tube au cours de sa rotation en tenant compte des différences d'absorptions entre les projections mesurées lors de la rotation précédente et débute cette modulation après une demi rotation. La réduction maximale du courant autorisée était de 90%.

Pour chaque acquisition, l'unité centrale du tomodensitomètre a calculé la charge effective moyenne de l'ensemble de l'acquisition (et non la charge coupe par coupe). Cette charge moyenne affichée sur les images reconstruites a été enregistrée.

Analyses statistiques

La réduction moyenne de la charge effective exprimée comme la différence entre la charge nominale et la charge moyenne résultant de la modulation, divisé par la charge nominale, et multiplié par 100 a été comparée pour chaque région et pour les trois charges nominales, en fonction de l'IMC et du genre. Ensuite, une interaction bidirectionnelle entre la dose, le genre et l'IMC a été investiguée. Le seuil de signification statistique des tests a été fixé à 0,05. Les analyses statistiques ont été réalisées à l'aide du logiciel SPSS pour Windows (version 11,0, SPSS, Chicago, IL). 3.7.3. Résultats

La charge effective moyenne et la réduction de cette charge par la modulation automatique sont listées à la Table 23 pour les examens thoraciques et à la Table 24 pour les examens abdominaux. Seule une différence statistiquement significative de réduction de charge par la modulation du courant a été mise en évidence pour le

genre (P = 0,003 pour le thorax et P = 0,002 pour l'abdomen). Il n'y avait aucune

différence en fonction de l'IMC (P = 0,105 pour le thorax et P = 0,432 pour

l'abdomen), ni pour la charge nominale (P = 0,308 pour le thorax et P = 0,405 pour l'abdomen).

La comparaison des genres montre une réduction de charge supérieure chez les hommes dans le thorax (P = 0,018, 0,001 et 0,004, respectivement à 20, 40 et 80 mAs effectifs nominaux) et chez les femmes dans l'abdomen (P = 0,001, 0,001 et 0,004, respectivement à 30, 50 et 100 mAs effectifs nominaux).

Les différences liées au genre dépendaient de l'IMC pour les examens thoraciques (P = 0,001, 0,015 et 0,004, respectivement à 20, 40 et 80 mAs effectifs), mais non pour les examens abdominaux (P = 0,388, 0,171 et 0,259, respectivement à 30, 50 et 100 mAs effectifs). Quant aux examens thoraciques, la différence liée au sexe n'était statistiquement significative qu'entre les sujets à IMC normal (P = 0,001, <0,001, et <0,001, respectivement à 20, 40 et 80 effective mAs effectifs de l'acquisition).