Du DAP au CTDI : comment la dosimétrie CT a révolutionné la mesure des doses d'exposition

1. Qu'est-ce qu'un dosimètre DAP ?

• DAP signifie Dose Area Product (produit dose-surface) .

• On le nomme aussi KAP ou PKA (kerma-area product ou produit kerma-surface) .

• Le DAP/PKA est l'une des grandeurs dosimétriques définies pour la radiographie et la fluoroscopie .

• L'idée de base est :

  DAP = kerma dans l'air × surface du champ

• Les unités courantes sont :

  • Gy·cm²
  • cGy·cm²
  • µGy·m²

2. Fonctionnement d'un dosimètre DAP

• Un dosimètre DAP détermine le produit kerma-surface pour un faisceau de rayons X en radiographie ou fluoroscopie .
• Il représente le rayonnement émis sur la surface du faisceau exposé, et non en un seul point .
• Comme il combine dose et taille de champ, le DAP augmente quand on élève les facteurs d'exposition ou la surface irradiée .
• C'est pourquoi le DAP est utile pour surveiller la dose reçue par le patient lors de procédures interventionnelles .

3. Pourquoi le DAP est important

• Le DAP reflète à la fois :

  • L'intensité du rayonnement
  • La surface du champ irradié

• Cela le rend plus informatif que la simple durée de scopie pour la gestion des doses en radiologie interventionnelle .

• L'AIEA recommande le PKA/DAP comme grandeur de référence pour les niveaux de référence diagnostiques (NRD) en radiographie .

• L'AIEA le recommande également comme grandeur principale pour les NRD en fluoroscopie et radiologie interventionnelle .

4. Ce que le DAP peut et ne peut pas vous dire

• Le DAP permet de comparer le rayonnement émis entre différentes procédures, salles, opérateurs et protocoles, à condition d'être utilisé de manière cohérente comme grandeur dosimétrique standardisée .
• Le DAP n'est pas la dose organique, la dose efficace, ni la dose cutanée de pointe ; c'est une grandeur de type produit kerma-surface .
• En fluoroscopie interventionnelle, le kerma à l'air au point de référence est également utilisé en complément du DAP/PKA .
• Ce point est important : le DAP combinant kerma et surface, des combinaisons différentes de ces deux paramètres peuvent donner la même valeur de DAP .

5. Comparaison DAP / dose d'entrée / CTDI / DLP

6. Pourquoi le scanner a besoin d'une dosimétrie spécifique

• Le DAP fonctionne naturellement pour l'imagerie de projection car la grandeur définie pour la radiographie et la fluoroscopie est basée sur le produit kerma-surface .
• Le scanner est différent car le tube tourne autour du patient ; le CTDI est mesuré pour un seul scan axial, soit une rotation du tube .
• L'évaluation de la dose scanner utilise donc des grandeurs spécifiques liées aux profils de dose, à la rotation, au scan hélicoïdal et à la longueur de l'examen .
• Pour cette raison, la dosimétrie scanner s'est développée autour du CTDI et du DLP, et non du DAP .

7. Le CTDI : point de départ de la dosimétrie CT moderne

• CTDI signifie Computed Tomography Dose Index .
• Le CTDI est décrit comme le concept de mesure de dose principal en scanner .
• Il représente la dose absorbée moyenne le long de l'axe z pour une série d'irradiations contiguës .
• Il est mesuré pour un seul scan axial, soit une rotation du tube .
• Il se calcule en divisant la dose absorbée intégrée par l'épaisseur totale nominale du faisceau .

Formule simplifiée :

CTDI = profil de dose intégré / épaisseur nominale du faisceau

8. CTDIw et CTDIvol

• La dose scanner n'est pas uniforme dans le patient ou le fantôme, d'où l'introduction du CTDI pondéré (CTDIw), qui combine les mesures en différents points .
• La dose près de la surface peut différer de la dose au centre dans les fantômes de dosimétrie scanner .
• Le CTDIw (weighted CTDI) a été introduit pour combiner les mesures centrales et périphériques .
• Selon l'AIEA, la dosimétrie scanner repose sur le CTDIw par coupe en mode séquentiel ou par rotation en mode hélicoïdal .
• En mode hélicoïdal, le CTDIvol étend le concept de CTDIw en tenant compte du pas (pitch) .
• Le CTDIvol est devenu l'indice de sortie affiché sur les consoles des scanners .

9. Le DLP : l'équivalent scanner du "dose × longueur"

• DLP signifie Dose Length Product (produit dose-longueur) .

• Le DLP est utilisé pour l'examen scanner complet .

• Il est souvent décrit comme une grandeur dosimétrique de base en scanner .

• La formule de base est :

  DLP = CTDIvol × longueur de scan

• Le DLP s'exprime en mGy·cm .

• Le DLP est conceptuellement similaire au DAP car les deux multiplient une grandeur de dose par une étendue d'irradiation .

• La différence est que le DAP utilise la surface, tandis que le DLP utilise la longueur de scan .

10. Comparaison DAP vs DLP

11. L'évolution de la dosimétrie scanner à partir du concept DAP

• L'imagerie de projection a utilisé le DAP car la dose patient pouvait se résumer par le produit kerma-surface .
• Le scanner a nécessité une approche différente car la mesure de dose est basée sur les profils de dose issus de l'irradiation tournante et de la longueur d'examen .
• Le premier concept spécifique au scanner a été le CTDI .
• Le CTDIw a ensuite tenu compte de la non-uniformité de dose entre centre et périphérie du fantôme .
• Le CTDIvol a adapté le CTDIw au scanner hélicoïdal en intégrant le pas (pitch) .
• Le DLP a ensuite étendu le CTDIvol sur toute la longueur du scan pour devenir une grandeur pratique pour les examens complets .

12. Interprétation clinique importante

• Le DAP n'est pas la dose exacte au patient ; c'est une grandeur de type produit kerma-surface .
• Le CTDIvol n'est pas la dose exacte au patient ; c'est un indice de sortie standardisé du scanner, issu des concepts CTDI .
• Le DLP n'est pas la dose exacte au patient ; c'est une grandeur de sortie basée sur le CTDI et la longueur de scan .
• Ce sont des indicateurs de dose standardisés utilisés pour le contrôle qualité, l'optimisation et les niveaux de référence diagnostiques (NRD) .
• La dose réelle au patient peut nécessiter des informations supplémentaires (SSDE, logiciel de dose organique, simulations Monte Carlo) au-delà de ces indices standardisés .

13. Résumé simple

• Dosimètre DAP : mesure dose × surface en imagerie de projection .
• CTDI : mesure standardisée de la sortie du scanner pour une rotation .
• CTDIvol : adaptation du CTDI au scanner hélicoïdal et au pas (pitch) .
• DLP : mesure CTDIvol × longueur de scan pour l'examen complet .
• La "révolution" de la dosimétrie scanner a été le passage d'une logique de surface (DAP) à des indices volumiques et longitudinaux spécifiques (CTDI, DLP) .