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Nous avons choisi de concentrer notre enquête sur les paramètres de tomodensitométrie qui affectent principalement l’exposition au rayonnement et qui sont réglables par le personnel de radiologie. Une discussion approfondie de la dose de rayonnement et de la tomodensitométrie hélicoïdale dépasse le cadre de cet article; cette information a été examinée ailleurs. Notre discussion sur le rayonnement est une approximation de la dose et est basée sur les paramètres de tomodensitométrie qui affectent directement la quantité d’exposition au rayonnement qu’un enfant reçoit et sur laquelle le radiologue a un contrôle direct.
L’exposition aux rayonnements est un problème important en tomodensitométrie depuis l’introduction de la technique il y a trois décennies. Par exemple, il y a 10 ans, les examens de tomodensitométrie représentaient 2% de la radiographie au Royaume-Uni, mais 20% de la dose de rayonnement pour la population provenait de l’utilisation médicale de rayonnements ionisants. Plus récemment, des rapports suggèrent que la dose de rayonnement médical pour la population est maintenant de 30 à 50%. Parce que la tomodensitométrie est une source majeure de ce rayonnement, un effort pour minimiser la dose est d’une importance cruciale.
Le principal inconvénient à long terme de la tomodensitométrie est l’exposition aux rayonnements. Ceci est particulièrement important chez les enfants car plus le patient est jeune au moment de l’exposition aux radiations, plus ce risque est élevé. De plus, la radiosensibilité des organes et la dose de rayonnement efficace d’un examen tomodensitométrique individuel sont plus élevées chez les enfants que chez les adultes. Avec l’avènement de la tomodensitométrie hélicoïdale au début des années 1990, les radiologues ont acquis la capacité de contrôler plusieurs nouvelles facettes de l’exposition aux radiations. En plus du courant et du kilovoltage du tube, la vitesse de la table (donc le pas) est devenue un paramètre sélectionnable.
Les paramètres de la tomodensitométrie doivent être sélectionnés pour optimiser les informations diagnostiques pertinentes. Cet objectif peut être en partie atteint en maximisant à la fois la résolution spatiale et la résolution de contraste. L’augmentation de la résolution du contraste est basée sur l’atténuation intrinsèque des tissus et est améliorée par l’utilisation de produits de contraste par voie orale et intraveineuse. La résolution spatiale est, en partie, déterminée par le courant du tube, la collimation, la vitesse de la table, le champ de vision d’affichage et l’algorithme de reconstruction. Ce sont les paramètres reconnus que le personnel de radiologie contrôle en tomodensitométrie. En revanche, un autre objectif devrait être de minimiser l’exposition au rayonnement en ajustant judicieusement ces paramètres. La qualité de l’image doit être équilibrée avec une exposition excessive au rayonnement.
Malgré les différences en termes de dose de rayonnement réelle et de courant de tube pour les scanners CT des différents fabricants, la dose de rayonnement est directement proportionnelle au courant de tube (pour un scanner CT et un kilovoltage donnés). En radiographie classique, une augmentation du courant du tube entraîne une perte d’information (i.e., surexposition), mais l’inverse est vrai pour l’acquisition numérique d’images CT; l’augmentation du courant du tube améliore la qualité. Bien qu’une qualité d’image accrue soit un effet souhaitable, le coût est une augmentation du rayonnement. La réduction du courant du tube entraîne une augmentation du bruit d’image et une diminution de la résolution spatiale et de la qualité d’image. Il existe de plus en plus de littérature qui fournit des lignes directrices pour les réglages de courant de tube pour la tomodensitométrie hélicoïdale des patients pédiatriques. Par exemple, des études portant sur des enfants ont montré qu’il était possible de réduire le courant du tube à moins de 100 mA pour une tomodensitométrie abdominale générale (fantôme), une tomodensitométrie thoracique et une tomodensitométrie pelvienne. Les images obtenues à un courant de tube inférieur peuvent être moins attrayantes esthétiquement, mais ces images sont suffisantes à des fins de diagnostic. Les données sur les adultes indiquent également que les nourrissons et les jeunes enfants de notre population étudiée ont été imagés en utilisant des courants de sonde moyens dépassant les recommandations pour les enfants et se rapprochant des recommandations de courant de sonde pour les adultes.
Dans cette étude, nous avons montré que dans une région géographique limitée et une petite population d’enfants, aucun ajustement appréciable du courant tubulaire n’a été effectué pour les patients pédiatriques. En outre, aucun ajustement sur la base de l’âge du patient en ce qui concerne le courant tubulaire n’a été effectué, les plus jeunes nourrissons et enfants ayant été scannés à des valeurs d’amm identiques utilisées pour les patients adolescents, dépassant les recommandations pour le courant tubulaire chez les patients pédiatriques et se rapprochant des recommandations de dose pour les adultes. En effet, de nombreux nourrissons étaient imagés à un courant de sonde (280 mA) supérieur à celui utilisé pour les patients adolescents (160 mA) pour la tomodensitométrie thoracique et abdominale. Enfin, nous avons constaté qu’aucune réduction du courant du tube n’a été effectuée dans 89% des examens des enfants lorsque la partie thoracique d’un examen combiné de tomodensitométrie thoracique et abdominale a été réalisée.
Nos données indiquent également qu’il y a peu de différence de kilovoltage de pointe utilisé dans la tomodensitométrie hélicoïdale des patients pédiatriques car la plupart des études (64%) sont réalisées à 120 kVp. Bien qu’il n’existe aucune donnée, à notre connaissance, qui montre l’effet de la réduction du kilovoltage sur la qualité d’image et la détection des maladies chez les enfants, la diminution du kilovoltage de 120 à 80 kVp peut réduire la dose de rayonnement de 65%. Alternativement, l’augmentation du kilovoltage à 130 ou 140 kVp permet de diminuer le courant du tube sans aucune perte d’information. La dose de rayonnement globale pour le patient peut être diminuée si le kilovoltage de pointe est augmenté et que le courant du tube est réduit.
Si le kilovoltage et le courant du tube sont maintenus constants, la dose de rayonnement pour deux examens tomodensitométriques différents est également affectée par la collimation et le pas. Le pas dépend de la collimation, du mouvement de la table et du temps de rotation du portique. Bien que la définition exacte du pas varie selon les fabricants de scanners (c’est-à-dire les scanners CT sous-secondes et les scanners à double et multisection), le concept de pas simplifie la discussion des paramètres d’examen. Par exemple, en utilisant un scanner avec un seul réseau de détecteurs et un cycle de rotation de portique de 1,0 seconde et en augmentant le pas de 1,0 à 1.5 entraîne une diminution de 33% de la dose de rayonnement. Une réduction de dose de 50% est obtenue en changeant le pas de 1,0 à 2,0. Dans une enquête sur des patients pédiatriques, les examens tomodensitométriques effectués à un pas de 1,5 n’ont entraîné aucune réduction de la précision diagnostique par rapport à ceux effectués à un pas de 1,0. Cette conclusion est en accord avec d’autres enquêtes chez les enfants et les adultes. Malgré ces recommandations générales, la majorité (53%) des examens de tomodensitométrie chez les nourrissons et les enfants dans notre enquête ont été obtenus à un pas de 1,0. Notamment, aucun examen (ou phase d’examen) chez un enfant de moins de 13 ans n’a été effectué à une hauteur supérieure à 1,5 (tableau 2).
La collimation n’est souvent pas ajustée pour les examens des enfants; 56% des enfants de 8 ans ou moins ont été imagés avec une collimation supérieure à 5 mm (la valeur recommandée pour la tomodensitométrie des adultes). Cette collimation est utilisée malgré le fait que la longueur d’un nourrisson est sensiblement inférieure à celle d’un adulte. Le choix d’une collimation à l’échelle pour le spectre de tailles des enfants est plus logique en termes de nombre de sections par rapport à la largeur de la section. Choisir une collimation inutilement étroite augmentera la dose de rayonnement. Inversement, une collimation trop large signifie que de petites anomalies peuvent être omises. La collimation appropriée dépend de l’indication CT mais doit également être ajustée en fonction de la taille de l’enfant. La collimation varie généralement de 3 à 5 mm chez les nourrissons et de 7 à 10 mm chez les adultes pour un balayage général. Des ajustements relatifs doivent donc être effectués pour les patients d’âges ou de tailles intermédiaires.
Cette enquête comporte plusieurs limites. Tout d’abord, un nombre relativement faible d’examens CT hélicoïdaux ont été analysés. De plus, nous n’avons pas pu calculer la dose de rayonnement réelle reçue par un patient. Les valeurs de courant de tube ne sont pas nécessairement égales entre les différents modèles et fabricants de scanners CT. Cependant, le courant du tube est une approximation de la dose et un facteur couramment utilisé comme jauge de technique. Une autre limite de notre étude est que les résultats cités ne reflètent les pratiques de radiologie locales que dans une région géographique limitée des États-Unis. La plupart des examens étudiés provenaient d’hôpitaux communautaires, de sorte que la comparaison entre différents types d’établissements n’est pas possible. Enfin, nous n’établissons pas de plages de paramètres pour la tomodensitométrie hélicoïdale chez les enfants. Nos commentaires sur la pertinence des paramètres CT sont basés sur la comparaison de nos données avec celles disponibles dans la littérature CT hélicoïdale.
En conclusion, ces résultats préliminaires de l’enquête montrent que les paramètres techniques qui influencent la dose de rayonnement pour la tomodensitométrie hélicoïdale ne sont pas ajustés pour les nourrissons, les enfants ou les adolescents, malgré l’énorme variabilité de la taille corporelle chez ces individus. Cette méthode d’examen par tomodensitométrie hélicoïdale dans la population pédiatrique peut compromettre la capacité diagnostique (c.-à-d. l’utilisation d’une collimation trop large) ou entraîner une exposition aux rayonnements inutilement et de manière inappropriée.