Université Libre de Bruxelles Faculté de Médecine
Réduction de la dose d’irradiation en tomodensitométrie de l'adulte
Denis TACK
Dissertation déposée en vue de l'obtention du titre académique de docteur en sciences médicales
Année académique 2004-2005
REMERCIEMENTS
Ce mémoire est né d'une collaboration intense et longue entre des équipes du CHU de Charleroi, de l'Hôpital Erasme et de la Faculté de Médecine de l'Université Libre de Bruxelles. Les travaux qui le fondent ont été la source d'amitiés nouvelles ou renforcées; ce n'est pas leur moindre importance.
Je ne remercierai jamais assez le Professeur Pierre Alain GEVENOIS qui a accepté de me guider tout au long de ce travail et le Professeur Viviane de MAERTELAER pour sa constante disponibilité quant à l'exploitation statistique des données.
Je remercie très sincèrement le Docteur Christian DELCOUR pour le support logistique qu'il a mis à ma disposition au CHU de Charleroi et pour l'impulsion qu'il a donnée à mes travaux.
Je remercie très chaleureusement le Docteur Caroline KEYZER et le Professeur Daniel VAN GANSBEKE pour m'avoir offert la collaboration à l'étude sur l'appendicite aiguë.
Je remercie mes collègues, les Docteurs Orfan ALKEILANI, Jean-Marie BAILLY, Pascale BOHY, Isabelle DELPIERRE, Patrick MULLER, Ingrid PERLOT, Wendy PETIT, Pietro SCILLIA, Litsa SOURTZIS et Jacques WIDELEC qui, avec un enthousiasme constant, ont accepté d'interpréter, souvent à plusieurs reprises, des centaines d'examens tomodensitométriques.
Je remercie Monsieur Christoph SUESS pour ses conseils avisés et pour avoir généreusement contribué à l'étude consacrée à l'angioscannographie de l'embolie pulmonaire.
Je remercie Monsieur Jean-Luc BERRIER et la Société SIEMENS MEDICAL SA pour l'aide et le support technique qu'ils ont apportés tout au long de ces années.
Enfin, je remercie Ingrid, Lionel, Laurence, Valentin et ma maman pour leurs encouragements, leur disponibilité et leur patience. Je leur dédie ce travail.
TABLE DES MATIERES
ABREVIATIONS...6
1. INTRODUCTION: Les déterminants de la dose d'irradiation en TDM...7
1.1. La définition du risque des radiations ionisantes...7
1.1.1. Fondement de la théorie linéaire sans seuil...7
1.1.2. Critique de la théorie linéaire sans seuil...7
1.2. La quantification du risque...8
1.3. Les dispositions légales...8
1.4. Les capacités diagnostiques de la TDM et ses nouvelles indications...9
1.6. L'accessibilité aux tomodensitomètres...9
1.7. La prescription médicale...10
1.8. L'influence des principaux paramètres TDM sur la dose d'irradiation...10
1.8.1. La différence de potentiel aux bornes du générateur...10
1.8.2. La charge au tube...10
1.8.3. Le pas...10
1.8.4. La charge effective...10
1.8.5. La collimation du rayonnement X...11
1.8.6. Le nombre d'acquisitions...11
1.8.7. L'étendue de la région investiguée...11
1.9. Les possibilités de réduction de la dose en TDM...11
2. HYPOTHESE...12
3. INVESTIGATIONS...13
3.1. TDM à faible dose d'irradiation dans le diagnostic de la lithiase urétérale...13
3.1.1. Introduction...13
3.1.2. Matériels et méthodes...13
3.1.3. Résultats...15
3.2. TDM à faible dose d'irradiation dans le diagnostic de la sinusite chronique...18
3.2.1. Introduction...18
3.2.2. Matériels et Méthodes...18
3.2.3. Résultats...20
3.3. TDM à faible dose d'irradiation dans le diagnostic d'embolie pulmonaire...22
3.3.1. Introduction...22
3.3.2. Matériels et Méthodes...22
3.3.3. Résultats...25
3.4. TDM à faible dose d'irradiation dans le diagnostic d'appendicite aiguë de l'adulte....27
3.4.1. Introduction...27
3.4.2. Matériels et Méthodes...27
3.4.3. Résultats...30
3.5. TDM à faible dose d'irradiation dans le diagnostic de diverticulite aiguë du colon...33
3.6.1. Matériels et Méthodes...33
3.6.2. Résultats...36
3.7. Modulation automatique du courant au tube radiogène au cours de l'exploration TDM du thorax ou de l'abdomen: influence de l'âge, du sexe, et de la charge au tube sur la réduction de la dose...39
3.7.1. Introduction...39
3.7.2. Matériels et Méthodes...39
3.7.3. Résultats...41
4. SYNTHESE DES INVESTIGATIONS...42
5. DISCUSSION...43
5.1. Effet de la dose sur les performances diagnostiques...43
5.1.1. La Lithiase urétérale...43
5.1.2. La sinusite chronique...43
5.1.3. L' angioscannographie pulmonaire...43
5.1.4. L'appendicite aiguë...44
5.1.5. La diverticulite aiguë...44
5.2. Effet de la dose sur la reproductibilité des lecteurs...44
5.2.1. La lithiase urétérale...44
5.2.2. La sinusite chronique...45
5.2.3. L' angioscannographie pulmonaire...45
5.2.4. L'appendicite aiguë...46
5.2.5. La diverticulite aiguë...46
5.2.6. Les diagnostics alternatifs...46
5.3. Les relations entre l'expérience du lecteur et la dose d'irradiation quant à la performance diagnostique...47
5.4. La réduction de la dose et les recommandations de l'Union Européenne...47
5.5. Les risques collectif et individuel...48
5.6. La réduction automatique de la dose...48
5.7. Les limites de nos études...49
6. CONCLUSION...50
6. TABLES...51
6.1. Table 1: Doses d'irradiation en imagerie médicale...51
6.2. Table 2: Niveaux de Références Diagnostiques....52
6.3. Table 3: Conversion des produits dose-longueur en dose efficace....53
6.4. Table 4: Lithiase urétérale: performance diagnostique...54
6.5. Table 5: Lithiase urétérale: comparaisons de doses délivrées en TDM et en radiographie conventionnelle...55
6.6. Table 6: Sinusite chronique: comparaisons de doses TDM et RX...56
6.7. Table 7: Angioscanographie pulmonaire: résultats positifs...57
6.8. Table 8: Angioscanographie pulmonaire: résultats indéterminés...58
6.9. Table 9: Diagnostics alternatifs des TDM de la fosse iliaque droite...59
6.10. Table 10: Appendicite aiguë présente: fréquence des signes TDM...60
6.11. Table 11: Appendicite aiguë absente: fréquence des signes TDM...61
6.12. Table 12: Appendicite: diamètre appendiculaire....62
6.13. Table 13: Appendicite: signes et patients mal classés....63
6.14. Table 14: Appendicite: performance diagnostique...64
6.16. Table 16: Diverticulite: fréquence des signes et des diagnostics...66
6.17. Table 17: Diverticulite: sensibilité des signes TDM et du diagnostic final...67
6.18. Table 18: Diverticulite: spécificité des signes TDM et du diagnostic final...68
6.19. Table 19: Diverticulite: comparaisons des sensibilités et des spécificités....69
6.20. Table 20: Diverticulite: fréquence des diagnostics alternatifs...70
6.21. Table 21: Diverticulite: liste des diagnostics alternatifs...71
6.22. Table 22: Modulation angulaire du courant: paramètres d'acquisitions...72
6.23. Table 23: Modulation angulaire du courant: résultats pour le thorax....73
Charge effective moyenne résultant de la modulation angulaire du courant pour les TDM du thorax.73 6.24. Table 24: Modulation angulaire du courant: résultats pour l'abdomen...74
Charge effective moyenne résultant de la modulation angulaire du courant pour les TDM de l'abdomen ...74
7. FIGURES...75
7.1. Figure 1: Colique néphrétique: coupe tomodensitométrique à faible dose...75
7.2. Figure 2: Sinusite chronique: comparaison des discordances...76
7.2.1. Figure 2a : sur la plaque ethmoïdo-sphénoïdale...76
7.2.2. Figure 2b: sur l'unité ostio-méatale...77
7.2.3. Figure 2c: sur le canal fronto-nasal...77
7.2.4. Figure 2d: sur la bulle ethmoïdale....78
7.2.5. Figure 2e: sur les cellules ethmoïdales postérieures...78
7.2.6. Figure 2f: sur la lame basilaire...79
7.2.7. Figure 2g: sur l'espace périodontal....79
7.3. Figure 3: Sinusite chronique: coupes frontales...80
7.4. Figure 4: Angioscanographie pulmonaire à dose d'irradiation décroissante....81
7.5. Figure 5: Angioscanographie pulmonaire: concordances intralecteurs...82
7.6. Figure 6: Angioscanographie pulmonaire: concordances interlecteurs...83
7.7. Figure 7: Angioscanographie pulmonaire: effet de la dose sur les valeurs consistantes négatives...84
7.7.1. Lecteur A...84
7.7.2. Lecteur B...85
7.7.3. Lecteur C...86
7.8. Figure 8: Angioscanographie pulmonaire: effet de la dose sur les valeurs consistantes positives 87 7.8.1. Lecteur A...87
7.8.2. Lecteur B...88
7.8.3. Lecteur C...89
7.9. Figure 9: Angioscanographie pulmonaire: Effet de la dose sur la visibilité des emboles pulmonaires distaux...90
7.10. Figure 10: Angioscanographie pulmonaire: influence de la dose sur le contraste intravasculaire. 91 7.11. Figure 11: Concordances intralecteurs pour les signes et le diagnostic final d'appendicite aiguë 92 7.12. Figure 12: Concordances interlecteurs pour les signes et le diagnostic final d'appendicite aiguë 93 7.13. Figure 13: Appendicite: courbes ROC du diamètre appendiculaire....94
7.14. Figure 14: Appendicite: images TDM à faible dose et à dose standard....95
7.15. Figure 15: Diverticulite: coupes TDM à faible dose et dose standard....96
7.16. Figure 16: Diverticulites: concordances intralecteurs à faible dose...97
7.17. Figure 17: Diverticulites: concordances interlecteurs à faible dose...98
7.18. Figure 18: Diverticulites: concordances interlecteurs à dose standard...99
7.19. Figure 19: Modulation angulaire de la charge: Groupes d'IMC...100
RESUME...101
8. REFERENCES...103
INTITULE DE LA THESE ANNEXE...113
