8. Optimiser les paramètres d’examen pédiatrique

Parce que l’utilisation générale de la tomodensitométrie comme outil de diagnostic rend difficile l’ajustement des paramètres pour optimiser la qualité de l’image, il faut au moins ajuster les paramètres de balayage de base pour gérer la dose de rayonnement au patient .

a. Centrer le patient dans le portique-Parce que la dose d’entrée sur la peau du patient est en partie fonction de la distance de la peau par rapport au point focal du scanner CT (loi de l’inverse du carré), le positionnement du corps du patient au milieu du portique CT réduit la dose de rayonnement au patient .

b. Réduire les doses pendant les vues de scout de projection (topogramme) – Bien que le réglage par défaut pour l’acquisition de l’image de scout puisse généralement être antéropostérieur sur les scanners CT, le scanner permet probablement une image de scout de projection postéro-antérieure sur le patient couché. Cela réduit considérablement les doses reçues par les organes radiosensibles, tels que les gonades mâles, le sein, la thyroïde et le cristallin de l’œil, situés dans le plan de sortie du patient. Un réglage approprié de la haute tension et du courant du tube utilisés pour la vue en projection réduit considérablement la dose de rayonnement reçue par le patient. O’Daniel et al. ont mesuré l’exposition au rayonnement de la scintigraphie sur 21 scanners représentant 11 modèles différents de trois fabricants différents. Ils ont déterminé qu’en ajustant les paramètres de balayage du balayage d’exploration par défaut de 120 kVp à 80 kVp et en changeant la position du tube de 180° à 0°, l’exposition au rayonnement pouvait être réduite à partir de tous les scanners à moins que l’exposition d’une radiographie du thorax.

c. Mode axial versus mode hélicoïdal-L’imagerie corporelle est généralement réalisée en mode hélicoïdal, dans lequel le faisceau de rayons X est allumé en continu pendant le balayage alors que l’anatomie du patient avance continuellement dans le portique. Il en résulte l’irradiation d’un volume cylindrique de l’anatomie du patient ; la longueur du volume balayé est égale à la longueur du balayage, ou axe z. Les tomodensitomètres haut de gamme contiennent des lames de collimateur programmées qui atténuent l’irradiation des tissus qui ne sont pas imagés à proximité des extrémités du volume cylindrique. Si cette fonction de collimation relativement nouvelle n’est pas présente, les tissus situés aux extrémités du volume irradié sont irradiés inutilement. Le volume cylindrique des données du patient permet de reformater les images rétrospectivement du plan transversal au plan coronal ou sagittal. Les modèles 3D peuvent être reformatés rétrospectivement. Un seul long balayage pendant le balayage hélicoïdal est préférable à plusieurs balayages régionaux pour éliminer le chevauchement des balayages à l’arrêt et au début des balayages multirégionaux adjacents.

L’imagerie de la tête a généralement été réalisée en mode axial. Le faisceau de rayons X est allumé pour une rotation de 360° avec le patient immobile. Le canapé du portique fait avancer le corps du patient dans le portique tandis que le faisceau de rayons X est éteint. Le cycle est répété jusqu’à ce que la longueur de balayage appropriée de l’anatomie du patient soit irradiée. Comme le divan du patient est immobile pendant l’irradiation, il n’est pas nécessaire d’utiliser des lames de collimateur programmées pour éviter l’irradiation de l’anatomie du patient non imagée. La résolution dans la direction z (direction parallèle au grand axe du patient) n’est pas dégradée par les mouvements du corps du patient pendant l’acquisition. Certains fabricants permettent au technologue de contrôler le début de l’irradiation pour chaque tranche. Une observation attentive du patient par le technologue permet de lancer chaque acquisition lorsque le patient est moins susceptible de bouger.

En imagerie pédiatrique, les avantages et les inconvénients de l’imagerie axiale et hélicoïdale doivent être soigneusement examinés par le technologue, le radiologue et le physicien médical. En imagerie pédiatrique, les études de la tête acquises hélicoïdalement ou les études du corps acquises axialement peuvent être le bon choix. Lorsque le patient est coopératif, le balayage hélicoïdal est généralement le mode de choix pour l’imagerie du corps en raison de la possibilité de reformater les images dans l’un des trois plans disponibles et de la possibilité de créer des modèles 3D. Comme la résolution de l’image le long de l’axe z n’est pas dégradée pendant le balayage axial, dans certains cas, selon la tâche d’imagerie clinique, le mode axial de balayage peut être préféré.

Certains scanners permettent l’initiation d’images individuelles par l’opérateur pendant le balayage axial. Cette technique peut être particulièrement utile chez le patient non coopératif. Si ce niveau de contrôle n’est pas possible, le mode hélicoïdal peut être le meilleur choix car cette technique minimise le temps nécessaire pour collecter l’ensemble du volume de balayage.

Si le scanner n’est pas conçu pour épargner les tissus non imagés aux extrémités du volume de balayage de l’irradiation pendant le balayage hélicoïdal, le mode axial peut entraîner une réduction de la dose à ces organes. Le balayage axial avec le portique incliné pendant l’acquisition de la tête peut dans certains cas réduire la dose de rayonnement aux organes radiosensibles, par exemple le cristallin de l’œil.

d. Réduire la taille du détecteur dans la direction z pendant l’acquisition-Pour le balayage hélicoïdal et axial, le balayage doit être effectué avec la plus petite dimension d’élément de détecteur dans la direction z fournie par le scanner. Si cette dimension minimale est de 0,5 mm, le voxel numérisé du tissu du patient est approximativement un cube. Cela permet de reformater les images dans les plans sagittal ou coronal ou dans un modèle 3D sans perte de résolution à haut contraste par rapport au plan transversal. Après le reformatage, plusieurs tranches de 0,5 mm doivent être combinées pour augmenter le volume du voxel (longueur) et réduire la marbrure quantique de l’image sans augmenter la dose de radiation au patient. La perte de qualité de l’image due à la moyenne des volumes partiels (tranches épaisses) doit être mise en balance avec l’augmentation de la marbrure quantique (tranches minces) lors du choix de l’épaisseur de la tranche à laquelle les images reformatées sont affichées.

e. Ajuster le produit du courant du tube et du temps d’exposition-Le produit du courant du tube (taux de production de rayons X) et du temps d’exposition (durée de production des rayons X) contrôle le nombre de rayons X produits pendant le balayage. La modification des mA modifie directement la dose de rayonnement dans le même sens et la marbrure quantique associée dans les images (bruit) change dans le sens opposé. Les mAs doivent être ajustés en fonction des dimensions physiques du patient ; les patients plus grands nécessitent des mAs plus élevés pour éviter des augmentations inacceptables de la marbrure quantique. La valeur mAs requise dépend également de la tâche d’imagerie spécifique. Lors de la réalisation d’un CT thoracique à haute résolution, des mA plus faibles (dose plus faible) peuvent être utilisés pour évaluer la perméabilité des voies aériennes et la maladie pulmonaire parenchymateuse, car les images à haut contraste sont principalement affectées par la netteté, et non par une augmentation modérée de la marbrure quantique. De même, certains ont utilisé des protocoles spéciaux à faible dose pour visualiser la taille des ventricules et l’emplacement de l’extrémité du cathéter . D’autre part, des mAs plus élevés (dose plus élevée) sont nécessaires pour évaluer la présence de métastases dans le foie, qui peuvent être manquées sur une image à faible contraste avec une marbrure quantique accrue.

f. Quand ajuster le kilovoltage-Une augmentation du kVp augmente l’énergie transportée par chaque photon et donne lieu à un faisceau de rayons X plus pénétrant. Un kVp plus faible diminue la dose au patient et augmente la marbrure quantique dans l’image alors qu’une augmentation du kVp a l’effet inverse si mAs est inchangé. Typiquement, le mAs est modifié dans la direction opposée au changement de la haute tension pour réduire le degré de changement de la dose de rayonnement et de la marbrure quantique dans l’image . Le choix du kVp doit être fait en fonction de la nécessité d’améliorer le contraste de l’image et de la taille du sujet. Les détails osseux de l’anatomie du patient ou les études des tissus mous utilisant un agent de contraste IV ou intraluminal sont augmentés par une réduction du kVp et une augmentation des mAs afin de maintenir une marbrure quantique acceptable dans l’image. Les tissus mous de l’anatomie du patient imagés sans l’utilisation d’un agent de contraste sont généralement améliorés par des augmentations du kVp avec des réductions appropriées des mAs pour obtenir des doses raisonnables pour le patient. Pour améliorer le détail des os ou pour effectuer une angiographie CT, 100 kVp est raisonnable pour les patients pédiatriques de taille moyenne à grande. Les nouveau-nés et les petits patients pédiatriques peuvent être imagés à des valeurs de tension élevées aussi basses que 80 kVp ; cependant, les images à 80 kVp au courant maximal du tube du tomodensitomètre ne produiront pas un nombre adéquat de rayons X pour maintenir une marbrure quantique raisonnable dans l’image pour les patients pédiatriques plus grands. Pour évaluer les tissus mous sans administration de contraste IV ou oral, 120 kVp est raisonnable pour la plupart des images de tissus mous chez les enfants.

g. Augmenter le pitch-Le pitch est le rapport entre la distance sur laquelle la table de tomodensitométrie avance dans le scanner pendant une rotation de 360° du portique et la largeur du faisceau de rayons X en éventail dans la direction z. L’augmentation des valeurs de pitch n’entraîne pas d’erreurs de reconstruction qui dégradent la qualité de l’image jusqu’à ce qu’un point de l’anatomie soit imagé par une rotation de moins de 180°. Pour la plupart des scanners, cela se produit à des valeurs de pas supérieures à 1,4. L’avantage de l’augmentation du pas est une réduction de la dose de rayonnement si les autres paramètres ne sont pas modifiés, car chaque point d’anatomie est irradié pendant un temps plus court. La dose de rayonnement est proportionnelle à 1 / pitch. En augmentant le pas, le temps écoulé entre le début et la fin de l’acquisition des données est réduit. Cela réduit le risque d’artefacts de mouvement et les problèmes de rétention de souffle. L’inconvénient d’une augmentation du pitch est l’augmentation de la marbrure quantique dans les images si les autres paramètres ne sont pas modifiés. Le choix du pitch doit être équilibré avec le choix des mAs pour obtenir une dose au patient et une qualité d’image appropriées. En général, pour l’imagerie corporelle pédiatrique, utilisez un pitch d’environ 1,3-1,4 et un temps de rotation court (∼ 0,5 seconde) pour minimiser le temps total de balayage. Augmentez le courant du tube selon les besoins pour obtenir la dose cible au patient discutée précédemment.

h. Contrôle manuel ou automatique de l’exposition- La plupart des tomodensitomètres de pointe ont un certain niveau d’AEC qui est conçu pour modifier le courant du tube (mA) en réponse à la longueur du trajet des rayons X à travers le corps du patient. Par conséquent, le courant mA en mode automatique change lorsque le faisceau tourne entre les projections latérales postéro-antérieures, latérales antéro-postérieures et autres et lorsque le faisceau se déplace dans la direction z du corps du patient. La fonction AEC est conçue pour créer des images avec la même marbrure quantique quelle que soit la longueur du trajet du rayonnement à travers le corps du patient. La conception de certains scanners permet une application directe de l’AEC pour les patients adultes et pédiatriques. Malheureusement, la conception de l’AEC de certains scanners n’est pas intuitive et peut être difficile à maîtriser par l’opérateur pour les patients pédiatriques. Ce mode automatique, lorsqu’il est présent, peut être sélectionné ou désélectionné par l’opérateur. Lorsque le mode automatique est désactivé, le courant du tube fonctionne à une valeur constante, quelle que soit la projection rotative du faisceau ou l’emplacement du faisceau le long de l’axe z du patient. Le mode AEC du tomodensitomètre ne doit pas être utilisé pour l’imagerie pédiatrique si les opérateurs ne disposent pas d’une vérification par leur physicien médical qualifié, via des mesures, que l’utilisation du mode AEC permet d’obtenir des doses raisonnables pour le patient. Dans certains cas, l’utilisation du mode AEC peut augmenter la dose au patient par rapport au mode manuel.