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Radioprotection du patient en radiologie interventionnelle
J Radiol 2010;91:1231-5 © 2010. Éditions Françaises de Radiologie. Édité par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés
formation médicale continue
le point sur…
Radioprotection du patient en radiologie interventionnelle A Roche
Abstract
Résumé
Radiation protection of patients in interventional radiology J Radiol 2010;91:1231-5
L’objectif de ce texte est de fournir au praticien les points clés de la radioprotection du patient en radiologie interventionnelle. L’accent est mis sur les normes des systèmes à rayons X utilisés, la dosimétrie spécifique, les risques (en particulier cutanés) et les moyens de les minimiser, l’optimisation dosimétrique des procédures de RI, les règles nationales et internationales. Les guides du bon usage et des bonnes pratiques en radiologie interventionnelle sont des référentiels nationaux auxquels il convient de se rapporter.
The purpose of this article is to provide radiologists with key elements of radiation protection for interventional radiology patients. The following points will be discussed: standards of the fluoroscopy units, dedicated dosimetry, risks (especially cutaneous) and means to reduce them, optimization of interventional radiology dose protocols, and national and international regulations. Appropriateness criteria in interventional radiology are national guidelines that should be implemented. Key words: Radiation protection. Interventional radiology. Guidelines.
Mots-clés : Radioprotection. Radiologie interventionnelle. Recommandations.
Introduction
Les réglementations, les normes
Dans leur grande majorité, les images des procédures interventionnelles sont produites par rayons X, essentiellement en radioscopie et radiographie, et partiellement en tomodensitométrie. L’interventionnel ne représente qu’environ 1 % de l’ensemble des procédures radiologiques. Néanmoins, la complexité comme la durée des procédures pratiquées s’accroît, et leur nombre augmente de 10 à 20 % par an. Les préoccupations pour les patients (et les opérateurs) y sont donc particulièrement licites, d’autant que les doses délivrées au patient dépassent fréquemment la valeur de 200 mGy, limite conventionnelle des « faibles » doses, et atteignent souvent quelques grays, exposant à de possibles effets non seulement de nature stochastique (comme en radiologie classique ou scanographie) mais également déterministes (radiodermites). Les premiers a s’en être préoccupés ont été les cardiologues dont les pratiques sont en moyenne les plus exposantes (1, 2). Simultanément, aux États-Unis, la FDA, à laquelle avaient été rapportés quelques accidents cutanés graves au décours de procédures radioguidées de radiologie interventionnelle, publiait en 1994 des recommandations adaptées, et précisait en 1995 les types de patients pour lesquels des informations et lesquelles devaient être enregistrées dans le dossier pour identifier le risque de lésions cutanées radio-induites sérieuses. C’est également la FDA qui la première a insisté sur l’importance d’impliquer les physiciens médicaux dans la mise en pratique des recommandations concernant les protocoles et l’optimisation des équipements dans la durée.
Aux USA, depuis 1995, la limite obligatoire du débit de dose en scopie à l’entrée du patient est de 87 mG/mn en mode « normal » et de 174 mG/mn en mode « haut contraste ». Aucune limite n’est fixée pour l’acquisition des images. Pour sa part, l’IAEA (International Atomic Energy Agency) dans le document « Basic safety standards » propose des valeurs de référence nettement inférieures : 25 mG/mn en mode normal et 100 mG/mn en mode haut contraste. La Directive 97/43/EURATOM pointe la radiologie interventionnelle comme une des « pratiques spéciales », énoncées à l’article 9, susceptibles de délivrer des doses élevées, et pour lesquelles il est demandé de veiller à ce que les équipements, les procédures, les programmes d’assurance de qualité et la formation des opérateurs soient particulièrement appropriés. Une attention particulière doit être apportée aux programmes d’assurance de qualité, y compris les mesures de contrôle de qualité et l’évaluation de la dose délivrée au patient. Les états doivent veiller à ce que les praticiens (entre autres) qui procèdent aux expositions reçoivent une formation appropriée. Les normes de sécurité requises pour les appareillages radiologiques de radiologie interventionnelle sont détaillées dans un document de l’IEC (International Electrotechnical Commission) édité en 2000 (International Standard IEC 60601, Part 2-43). Elles concernent les appareillages utilisés lors des procédures invasives et interventionnelles réalisées sous scopie. Les embolisations, les TIPS, les reconstructions de vaisseaux (cardiaques et non cardiaques) sont parmi les procédures citées, pour lesquelles les temps de scopie peuvent être prolongés, et l’apparition d’effets déterministes dus à l’irradiation sont possibles. Les principales normes de sécurité sont schématiquement les suivantes : • Un point interventionnel de référence doit être précisé ; • la cartographie des courbes iso-dose doit être disponible ;
Département d’imagerie, Institut Gustave Roussy, 39 rue Camille Desmoulins, 94800 Villejuif, France. Correspondance : A Roche E-mail : [email protected]
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• la grille anti-diffusante doit être aisément amovible (sans nécessiter d’instrument) ; • indications dosimétriques : valeur de référence du débit de kerma dans l’air, valeur de référence du débit de kerma dans l’air cumulé, la valeur du produit kerma surface cumulée doit être fiable à ± 50 % ; • indications supplémentaires : temps de scopie cumulé, nombre total d’expositions en mode graphie, valeur de référence du kerma dans l’air intégré. Un programme de formation européen en radioprotection adapté à la radiologie interventionnelle est proposé dans un document de la Commission Européenne (Radiation Protection 116 – annexe 1). Ce programme est accessible en ligne à l’adresse suivante : (http://ec.europa.eu/energy/nuclear/radiation_protection/ doc/publication/116.pdf). Le présent article reprend l’essentiel des points traités dans ce programme, en se focalisant sur la protection du patient : les systèmes à rayons X utilisés en RI, la dosimétrie spécifique à la RI, les risques radiologiques en RI, la radioprotection en RI, l’assurance qualité en RI, les règles nationales et internationales, l’optimisation des procédures de RI.
A Roche
miner systématiquement la région cutanée ayant fait l’objet de l’exposition maximum, ce qui, à tort, n’est pas forcément de pratique si courante… À l’opposé, des lésions plus graves se révèlent tardivement, de quelques semaines à plus d’un an après la (les) procédure(s) (fig. 1 et 2), justifiant d’inclure durablement l’examen de la zone exposée dans les examens de suivi du patient. L’estimation de la dose reçue à la peau par le patient mérite d’être entreprise pour les procédures jugées les plus irradiantes, en particulier, mais pas seulement, dans le domaine cardiologique. Des systèmes assez simples utilisent par exemple des dosimètres thermo-luminescents, chargés dans un transparent autocollant positionné de façon ad hoc sur la région exposée. Les doses à la peau peuvent ainsi être mesurées, et cartographiées (fig. 3). Identifier une dose seuil à partir de laquelle le patient devrait être systématiquement suivi est un des objectifs de ce type de mesures (3).
Les lésions cutanées Cette problématique a été particulièrement détaillée par un groupe de travail spécifique de l’ICRP (International Commission on Radiological Protection), dans un document intitulé « Comment éviter les lésions radio-induites dues aux procédures de radiologie interventionnelle » (ICRP Publication 83), également accessible en ligne. Les lésions pouvant survenir sont décrites dans le tableau I, et mises en relation avec la dose seuil pour laquelle elles sont susceptibles d’apparaître, les temps de scopie et les débits de dose correspondants. On remarquera que les lésions érythémateuses peuvent survenir suffisamment précocement (entre 2 heures et 10 jours) pour être détectables à l’examen clinique pendant le séjour motivé par le geste interventionnel. Encore faut-il prendre l’habitude d’exa-
Fig. 1 :
Lésions de radiodermite chronique survenues plusieurs mois après 2 procédures d’ablation par radiofréquence : zones d’hyper et d’hypo-pigmentation, télangiectasies, zone d’atrophie du derme avec induration (flèche).
Tableau I Lésions cutanées possibles en radiologie interventionnelle et leurs délais d’apparition, mises en relation avec les doses seuil et les temps de scopie à partir desquelles elles sont susceptibles de survenir pour des débits de dose de 20 mGy/mn et 200 mGy/mn. Effet
Dose seuil (Gy)
Délai d’apparition
Mn de scopie à 0,02 Gy/min
Mn de scopie à 0,2 Gy/min
Érythème précoce transitoire
2
2-24 heures
100
10
Érythème sévère
6
1,5 semaine
300
30
Épilation temporaire
3
3 semaines
150
15
Épilation permanente
7
3 semaines
350
35
Desquamation sèche
14
4 semaines
700
70
Desquamation exsudative
18
4 semaines
900
90
Ulcération secondaire
24
> 6 semaines
1 200
120
Érythème tardif
15
8-10 semaines
750
75
Nécrose
18
> 10 semaines
900
90
Atrophie du derme
10
> 52 semaines
500
50
Télangiectasies
10
> 52 semaines
500
50
Nécrose tardive
12
> 52 semaines
600
600
Inconnu
> 15 ans
Inconnu
Inconnu
Cancer cutané
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enfant qui subirait en un an six embolisations de malformation artérioveineuse à forte dose (40 mSV), serait de l’ordre de 1/1 700 (4). Ces mêmes auteurs, après des mesures de dose sans et avec un cache-thyroïde de 0,5 mm de Pb, ont calculé que la « dose relative à la thyroïde » était réduite de 48 % en présence du cache, à la condition évidemment qu’il s’agisse d’un cache circonférentiel.
Les référentiels et guides de bonne pratique
Fig. 2 :
Nécrose ulcérée tardive, après une dose cutanée cumulée de 15 à 20 Gy, conséquence d’une coronarographie et de deux angioplasties coronaires réalisées à trois jours d’intervalle. Des signes histologiques de cancer sont apparus à la base de l’ulcération 21 mois après la première exposition.
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
400.0-450.0 350.0-400.0 300.0-350.0
20 cm
250.0-300.0 200.0-250.0 150.0-200.0 100.0-150.0
24 cm
50.0-100.0 0.0-50.0
28 cm B
Fig. 3 :
C
D
E
F
G
H
J
Exemple de cartographie des doses à la peau au cours d’une procédure interventionnelle coronarienne (d’après 3). Les doses sont exprimées en cGy. En abscisse, chaque colonne représente 1 cm, de gauche à droite du patient. En ordonnée, 4 cm entre chaque ligne, du haut vers le bas du patient. On peut remarquer que la dose, près du centre du champ, dépasse ici 4 Gy.
Le risque thyroïdien Les procédures de neuroradiologie interventionnelles sont celles qui devraient y exposer le plus, d’autant que nombre d’entre elles concernent des enfants, subissant volontiers des procédures itératives pour le traitement de malformations vasculaires cérébrales. Le risque annuel de développer un cancer de la thyroïde, pour un J Radiol 2010;91
Le guide du bon usage des examens d’imagerie médicale est un outil de mise en pratique du principe de justification destiné à tous les professionnels de santé habilités à demander ou à réaliser des examens d’imagerie médicale. Il s’agit d’une transposition de la directive européenne 97/43 Euratom, qui se traduit dans la loi par l’article R. 1333-70 : “le ministre chargé de la santé établit et diffuse un guide de prescription des actes et examens courants exposant à des rayonnements ionisants”. Ce guide est accessible sur le site web de la SFR. Le principe de justification s’applique bien entendu à la radiologie interventionnelle. Mais le rapport bénéfice/risque lié à l’irradiation n’a pas les mêmes enjeux pour le diagnostic et l’interventionnel, compte tenu de la nécessité première de réussir l’intervention, avec ce que cela comporte d’aléas. La notion de niveau de référence y est moins opérationnelle pour la radioprotection. Ne serait-ce aussi parce que le risque global encouru lors d’un geste de RI est habituellement bien plus faible que celui qui l’aurait été par la mise en œuvre de thérapeutiques alternatives. En tout état de cause, réduire l’exposition des patients par l’utilisation préférentielle de techniques de repérage, de navigation et de contrôle non irradiant (imagerie ultrasonore et imagerie par résonance magnétique) reste un objectif commun aux pratiques diagnostiques et interventionnelles. Le guide des procédures radiologiques : critères de qualité et optimisation des doses, également accessible sur le site web de la SFR, est spécifiquement destiné aux professionnels de l’imagerie. Il comporte un chapitre sur la radiologie interventionnelle, dans lequel un nombre important d’actes de référence sont détaillés. Au-delà des recommandations spécifiques à une intervention donnée, qui ne se bornent évidemment pas à l’optimisation des doses, des recommandations pour la réduction des doses en radiologie interventionnelle (et vasculaire) y sont préconisées. Elles concernent les équipements, et les procédures et sont suffisamment universelles pour s’appliquer à toutes les situations. Recommandations pour les équipements : • utiliser un matériel spécialement dédié, conforme aux normes, performant, faisant l’objet d’une maintenance préventive et de contrôles de qualité réguliers ; • disposer de l’affichage au pupitre de tous les paramètres caractérisant l’examen et d’un système de mesure (ou de calcul) du Produit Dose-Surface (PDS) en sortie du tube ; • choisir les récepteurs d’image les plus sensibles associés à des amplificateurs performants, équipés de dispositifs automatiques de contrôle de l’exposition et du débit de dose ; • utiliser des matériaux radiotransparents (fibre de carbone) pour la fabrication de tous les éléments interposés entre le patient et le récepteur d’images. Recommandations pour les procédures :
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Radioprotection du patient en radiologie interventionnelle
• limiter l’émission du faisceau de rayons X au temps minimum nécessaire à l’intervention, en choisissant le mode pulsé de préférence au mode continu ; • diminuer le volume irradié par une collimation optimale du faisceau ; • augmenter l’énergie du rayonnement en utilisant des hautes tensions et des filtrations additionnelles. Pour une même dose au récepteur, plus le faisceau est pénétrant moins la dose au patient est élevée ; • maintenir l’intensité du courant dans le tube (mA) aussi basse que possible ; • éviter, lorsque c’est possible, les haut-débits de dose ; • diminuer la cadence d’acquisition des images ; • augmenter la distance foyer-patient ; • diminuer la distance patient-récepteur ; • travailler le plus souvent possible avec le tube sous la table et le détecteur au-dessus (ce qui ne modifie pas l’irradiation du patient mais diminue la part du rayonnement diffusé du côté de l’opérateur) ; • éviter si possible l’usage des grilles anti-diffusantes ; • modifier l’incidence du faisceau au cours d’intervention prolongée, pour éviter le cumul des doses à la peau en un même point. Il est bon d’insister sur cette dernière recommandation, facile à mettre en œuvre… à la condition d’en prendre l’habitude. Vous pouvez revoir maintenant les figures 2 et 3 pour vous en convaincre définitivement…
Que faut-il penser de l’évolution des doses avec les nouveaux appareillages ?
1. Fluoroscopie – CT et dose au patient Plusieurs études se sont concentrées sur cette question. Leurs conclusions quant à l’impact de l’usage de la fluoroscopie – CT sur la dose reçue par le patient diffèrent sensiblement, allant d’une absence d’impact (5) à une réduction de dose sans impact réel sur une dose restant par ailleurs élevée (6) et pour un troisième auteur à une réduction de dose très significative (7). Ces relatives discordances peuvent tenir entre autres aux différences entre les types de machines utilisées, ou à l’expertise des opérateurs dont l’impact sur la diminution du temps de scopie est certain. En pratique, il reste probable que ce sont les différences d’intensité auxquelles ces auteurs ont travaillé qui est la cause première de l’impact plus ou moins favorable sur la dose ; ainsi un auteur (6) travaillait à 250 mA, avec une dose d’environ 300 mGy/acte pour un bénéfice moyen, alors que l’auteur dont le bénéfice était le plus significatif travaillait entre 30 et 50 mA pour une dose de 43 mGy/acte. La recommandation de travailler à milli-ampérage faible reste donc sans doute la clef. On peut aussi espérer, sans pouvoir aisément le contrôler, que l’usage de la fluoroscopie – CT amène une diminution du nombre de coupes réalisées pendant la procédure.
2. Capteurs plans Peu d’études conséquentes ont comparé capteurs plans et systèmes conventionnels en termes de dosimétrie. Les résultats d’une étude portant sur plus de 200 actes de cardiologie intervention-
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nelle (8) enregistrent des différences relativement peu importantes entre les deux systèmes en matière de Dose Produit Surface, temps de scopie et nombre d’images en mode ciné. Les résultats moyens sont légèrement en faveur des capteurs plans dans le cadre des coronarographies, et très proches dans celui des angioplasties coronariennes. En tout état de cause, ces résultats ne justifient en aucun cas de relâcher les efforts éducatifs en matière d’optimisation de la dosimétrie. Une collimation adéquate reste un facteur essentiel. S’habituer à travailler avec une image fluoroscopique simplement adéquate, plutôt que de chercher systématiquement l’image de la meilleure qualité possible est aussi garant d’un contrôle des doses extrêmement efficace, plus même sans doute en pratique que de se focaliser sur la réduction du temps de scopie (9).
3. Systèmes couplés : TDM – angiographie Ces installations tendant à se répandre pour les applications viscérales de radiologie interventionnelle, entre autres cancérologiques. Elles permettent pendant la même procédure, de travailler successivement sous l’un ou l’autre des systèmes en fonction des besoins du ciblage tridimensionnel, du guidage, du dépistage précoce peropératoire des complications et du
Points à retenir • Pour l’IAEA, les valeurs limites du débit de dose en scopie à l’entrée du patient sont de 25 mG/mn en mode normal et 100 mG/ mn en mode haut contraste. • Un programme de formation européen en radioprotection adapté à la radiologie interventionnelle est consultable à l’adresse suivante : http://ec.europa.eu/energy/nuclear/radiation_protection/ doc/publication/116.pdf. Le risque cutané • Le risque cutané est une réalité pour les procédures les plus exposantes. • Modifier l’incidence du faisceau au cours d’interventions prolongées est une mesure simple qui permet d’éviter le cumul des doses à la peau en un même point. • Un érythème transitoire peut survenir dans les premières 24 heures à partir d’une dose de 2 Gy. • Un érythème sévère peut apparaître une dizaine de jours après l’intervention. • Des lésions graves peuvent apparaître des semaines pou des mois après l’exposition. • L’examen de la région cutanée ayant fait l’objet de l’exposition maximum doit faire partie de l’examen clinique de suivi des interventions, aussi bien précocement qu’à distance. Les équipements • Les équipements radiologiques utilisés doivent faire l’objet d’une maintenance préventive et de contrôles de qualité réguliers. • L’installation doit disposer d’un système de mesure ou de calcul du PDS en sortie de tube. • Travailler à milli-ampérage faible est une recommandation valable pour tous les équipements (fluoro-CT inclus). • Les capteurs plans ne dispensent pas de suivre l’ensemble de ces recommandations. Les procédures • Préférer le mode pulsé au mode continu. • S’habituer à travailler avec une image fluoroscopique adéquate plutôt que de chercher systématiquement l’image de la meilleure qualité possible. • Augmenter l’énergie du rayonnement en utilisant hautes tensions et filtres additionnels. • Diminuer le volume irradié par une collimation optimale. • Augmenter la distance foyer-patient et diminuer la distance patient-récepteur. • Diminuer la cadence d’acquisition des images du mieux possible.
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contrôle d’efficacité immédiat. À notre connaissance, aucune étude n’a fait le bilan dosimétrique de l’usage de ces systèmes, ce qui reste donc un sujet ouvert. On peut en attendre des effets potentiellement négatifs : addition de doses des deux modalités pour un même acte, pratique pendant une même intervention de deux actes différents en profitant de la double modalité (exemple : chimio-embolisation tumorale hépatique – essentiellement sous angiographie- + ablation tumorale d’une métastase pulmonaire par radiofréquence nécessitant le contrôle scanographique). À l’inverse, un meilleur repérage spatial des pédicules difficiles à identifier et/ou à cathétériser fait espérer une réduction des temps de scopie angiographique. Quoi qu’il en soit, ces systèmes permettent de proposer des traitements plus complets, dans des conditions de sécurité opératoire meilleure, et le bénéfice risque ne peut s’y limiter à l’enjeu dosimétrique.
Références 1.
2. 3.
4.
5.
6.
7.
Conclusion Les enjeux thérapeutiques de la radiologie interventionnelle ne doivent pas faire oublier les règles essentielles de radioprotection, souvent très simples à mettre en œuvre, qui doivent permettre d’éviter les complications déterministes auxquelles les doses relativement hautes qui sont utilisées exposent potentiellement le patient.
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8.
9.
ACC/AHA ad hoc task force report. ACC/AHA guidelines for cardiac catheterization and cardiac catheterization laboratories. JACC 1991;18:1149-82. ACC/AHA ad hoc task force report. Guidelines for percutaneous transluminal coronary angioplasty. JACC 1993;22:2033-54. Kosunen A, Komppa T, Toivonen M. Evaluation of methods to estimate the patient dose in interventional radiology. Radiat Prot Dosimetry 2005;117:178-84. Shortt CP, Fanning NF, Malone L, Thornton J, Brennan MJ. Thyroid dose during neurointerventional procedures: does lead shielding reduce the dose? Cardiovasc Intervent Radiol 2007;30:922-7. Froelich JJ, Saar B, Hoppe M, Ishaque N, Walthers EM, Regn J, Klose KJ. Real-time CT-fluoroscopy for guidance of percutaneous drainage procedures. J Vasc Interv Radiol 1998;9:735-40. Silverman SG, Tunclai K, Adams DF, Nawfel RD, Zou KH, Judy PF. CT fluoroscopy-guided abdominal interventions: techniques, results, and radiation exposure. Radiology 1999;212:673-81. Carlson SK, Bender CE, Classic KL, Zink FE, Quam JP, Ward EM, Oberg AL. Benefits and safety of CT fluoroscopy in interventional radiologic procedures. Radiology 2001;219:515-20. Tsapaki V, Kottou S, Kollaros N, Dafnomili P, Koutelou M, Vano E, Neofotistou V. Comparison of a conventional and a flat-panel digital system in interventional cardiology procedures. Br J Radiol 2004;77:562-7. Kuon E, Robinson DM, Empen K, Dahm JB. Fluoroscopy time an overestimated factor for patient radiation exposure in invasive cardiology. Rofo 2005;177:812-7.
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L’objectif de ce texte est de fournir au praticien les points clés de la radioprotection du patient en radiologie interventionnelle. L’accent est mis sur les normes des systèmes à rayons X utilisés, la dosimétrie spécifique, les risques (en particulier cutanés) et les moyens de les minimiser, l’optimisation dosimétrique des procédures de RI, les règles nationales et internationales. Les guides du bon usage et des bonnes pratiques en radiologie interventionnelle sont des référentiels nationaux auxquels il convient de se rapporter.
The purpose of this article is to provide radiologists with key elements of radiation protection for interventional radiology patients. The following points will be discussed: standards of the fluoroscopy units, dedicated dosimetry, risks (especially cutaneous) and means to reduce them, optimization of interventional radiology dose protocols, and national and international regulations. Appropriateness criteria in interventional radiology are national guidelines that should be implemented. Key words: Radiation protection. Interventional radiology. Guidelines.
Mots-clés : Radioprotection. Radiologie interventionnelle. Recommandations.
Introduction
Les réglementations, les normes
Dans leur grande majorité, les images des procédures interventionnelles sont produites par rayons X, essentiellement en radioscopie et radiographie, et partiellement en tomodensitométrie. L’interventionnel ne représente qu’environ 1 % de l’ensemble des procédures radiologiques. Néanmoins, la complexité comme la durée des procédures pratiquées s’accroît, et leur nombre augmente de 10 à 20 % par an. Les préoccupations pour les patients (et les opérateurs) y sont donc particulièrement licites, d’autant que les doses délivrées au patient dépassent fréquemment la valeur de 200 mGy, limite conventionnelle des « faibles » doses, et atteignent souvent quelques grays, exposant à de possibles effets non seulement de nature stochastique (comme en radiologie classique ou scanographie) mais également déterministes (radiodermites). Les premiers a s’en être préoccupés ont été les cardiologues dont les pratiques sont en moyenne les plus exposantes (1, 2). Simultanément, aux États-Unis, la FDA, à laquelle avaient été rapportés quelques accidents cutanés graves au décours de procédures radioguidées de radiologie interventionnelle, publiait en 1994 des recommandations adaptées, et précisait en 1995 les types de patients pour lesquels des informations et lesquelles devaient être enregistrées dans le dossier pour identifier le risque de lésions cutanées radio-induites sérieuses. C’est également la FDA qui la première a insisté sur l’importance d’impliquer les physiciens médicaux dans la mise en pratique des recommandations concernant les protocoles et l’optimisation des équipements dans la durée.
Aux USA, depuis 1995, la limite obligatoire du débit de dose en scopie à l’entrée du patient est de 87 mG/mn en mode « normal » et de 174 mG/mn en mode « haut contraste ». Aucune limite n’est fixée pour l’acquisition des images. Pour sa part, l’IAEA (International Atomic Energy Agency) dans le document « Basic safety standards » propose des valeurs de référence nettement inférieures : 25 mG/mn en mode normal et 100 mG/mn en mode haut contraste. La Directive 97/43/EURATOM pointe la radiologie interventionnelle comme une des « pratiques spéciales », énoncées à l’article 9, susceptibles de délivrer des doses élevées, et pour lesquelles il est demandé de veiller à ce que les équipements, les procédures, les programmes d’assurance de qualité et la formation des opérateurs soient particulièrement appropriés. Une attention particulière doit être apportée aux programmes d’assurance de qualité, y compris les mesures de contrôle de qualité et l’évaluation de la dose délivrée au patient. Les états doivent veiller à ce que les praticiens (entre autres) qui procèdent aux expositions reçoivent une formation appropriée. Les normes de sécurité requises pour les appareillages radiologiques de radiologie interventionnelle sont détaillées dans un document de l’IEC (International Electrotechnical Commission) édité en 2000 (International Standard IEC 60601, Part 2-43). Elles concernent les appareillages utilisés lors des procédures invasives et interventionnelles réalisées sous scopie. Les embolisations, les TIPS, les reconstructions de vaisseaux (cardiaques et non cardiaques) sont parmi les procédures citées, pour lesquelles les temps de scopie peuvent être prolongés, et l’apparition d’effets déterministes dus à l’irradiation sont possibles. Les principales normes de sécurité sont schématiquement les suivantes : • Un point interventionnel de référence doit être précisé ; • la cartographie des courbes iso-dose doit être disponible ;
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• la grille anti-diffusante doit être aisément amovible (sans nécessiter d’instrument) ; • indications dosimétriques : valeur de référence du débit de kerma dans l’air, valeur de référence du débit de kerma dans l’air cumulé, la valeur du produit kerma surface cumulée doit être fiable à ± 50 % ; • indications supplémentaires : temps de scopie cumulé, nombre total d’expositions en mode graphie, valeur de référence du kerma dans l’air intégré. Un programme de formation européen en radioprotection adapté à la radiologie interventionnelle est proposé dans un document de la Commission Européenne (Radiation Protection 116 – annexe 1). Ce programme est accessible en ligne à l’adresse suivante : (http://ec.europa.eu/energy/nuclear/radiation_protection/ doc/publication/116.pdf). Le présent article reprend l’essentiel des points traités dans ce programme, en se focalisant sur la protection du patient : les systèmes à rayons X utilisés en RI, la dosimétrie spécifique à la RI, les risques radiologiques en RI, la radioprotection en RI, l’assurance qualité en RI, les règles nationales et internationales, l’optimisation des procédures de RI.
A Roche
miner systématiquement la région cutanée ayant fait l’objet de l’exposition maximum, ce qui, à tort, n’est pas forcément de pratique si courante… À l’opposé, des lésions plus graves se révèlent tardivement, de quelques semaines à plus d’un an après la (les) procédure(s) (fig. 1 et 2), justifiant d’inclure durablement l’examen de la zone exposée dans les examens de suivi du patient. L’estimation de la dose reçue à la peau par le patient mérite d’être entreprise pour les procédures jugées les plus irradiantes, en particulier, mais pas seulement, dans le domaine cardiologique. Des systèmes assez simples utilisent par exemple des dosimètres thermo-luminescents, chargés dans un transparent autocollant positionné de façon ad hoc sur la région exposée. Les doses à la peau peuvent ainsi être mesurées, et cartographiées (fig. 3). Identifier une dose seuil à partir de laquelle le patient devrait être systématiquement suivi est un des objectifs de ce type de mesures (3).
Les lésions cutanées Cette problématique a été particulièrement détaillée par un groupe de travail spécifique de l’ICRP (International Commission on Radiological Protection), dans un document intitulé « Comment éviter les lésions radio-induites dues aux procédures de radiologie interventionnelle » (ICRP Publication 83), également accessible en ligne. Les lésions pouvant survenir sont décrites dans le tableau I, et mises en relation avec la dose seuil pour laquelle elles sont susceptibles d’apparaître, les temps de scopie et les débits de dose correspondants. On remarquera que les lésions érythémateuses peuvent survenir suffisamment précocement (entre 2 heures et 10 jours) pour être détectables à l’examen clinique pendant le séjour motivé par le geste interventionnel. Encore faut-il prendre l’habitude d’exa-
Fig. 1 :
Lésions de radiodermite chronique survenues plusieurs mois après 2 procédures d’ablation par radiofréquence : zones d’hyper et d’hypo-pigmentation, télangiectasies, zone d’atrophie du derme avec induration (flèche).
Tableau I Lésions cutanées possibles en radiologie interventionnelle et leurs délais d’apparition, mises en relation avec les doses seuil et les temps de scopie à partir desquelles elles sont susceptibles de survenir pour des débits de dose de 20 mGy/mn et 200 mGy/mn. Effet
Dose seuil (Gy)
Délai d’apparition
Mn de scopie à 0,02 Gy/min
Mn de scopie à 0,2 Gy/min
Érythème précoce transitoire
2
2-24 heures
100
10
Érythème sévère
6
1,5 semaine
300
30
Épilation temporaire
3
3 semaines
150
15
Épilation permanente
7
3 semaines
350
35
Desquamation sèche
14
4 semaines
700
70
Desquamation exsudative
18
4 semaines
900
90
Ulcération secondaire
24
> 6 semaines
1 200
120
Érythème tardif
15
8-10 semaines
750
75
Nécrose
18
> 10 semaines
900
90
Atrophie du derme
10
> 52 semaines
500
50
Télangiectasies
10
> 52 semaines
500
50
Nécrose tardive
12
> 52 semaines
600
600
Inconnu
> 15 ans
Inconnu
Inconnu
Cancer cutané
J Radiol 2010;91
A Roche
Radioprotection du patient en radiologie interventionnelle
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enfant qui subirait en un an six embolisations de malformation artérioveineuse à forte dose (40 mSV), serait de l’ordre de 1/1 700 (4). Ces mêmes auteurs, après des mesures de dose sans et avec un cache-thyroïde de 0,5 mm de Pb, ont calculé que la « dose relative à la thyroïde » était réduite de 48 % en présence du cache, à la condition évidemment qu’il s’agisse d’un cache circonférentiel.
Les référentiels et guides de bonne pratique
Fig. 2 :
Nécrose ulcérée tardive, après une dose cutanée cumulée de 15 à 20 Gy, conséquence d’une coronarographie et de deux angioplasties coronaires réalisées à trois jours d’intervalle. Des signes histologiques de cancer sont apparus à la base de l’ulcération 21 mois après la première exposition.
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
400.0-450.0 350.0-400.0 300.0-350.0
20 cm
250.0-300.0 200.0-250.0 150.0-200.0 100.0-150.0
24 cm
50.0-100.0 0.0-50.0
28 cm B
Fig. 3 :
C
D
E
F
G
H
J
Exemple de cartographie des doses à la peau au cours d’une procédure interventionnelle coronarienne (d’après 3). Les doses sont exprimées en cGy. En abscisse, chaque colonne représente 1 cm, de gauche à droite du patient. En ordonnée, 4 cm entre chaque ligne, du haut vers le bas du patient. On peut remarquer que la dose, près du centre du champ, dépasse ici 4 Gy.
Le risque thyroïdien Les procédures de neuroradiologie interventionnelles sont celles qui devraient y exposer le plus, d’autant que nombre d’entre elles concernent des enfants, subissant volontiers des procédures itératives pour le traitement de malformations vasculaires cérébrales. Le risque annuel de développer un cancer de la thyroïde, pour un J Radiol 2010;91
Le guide du bon usage des examens d’imagerie médicale est un outil de mise en pratique du principe de justification destiné à tous les professionnels de santé habilités à demander ou à réaliser des examens d’imagerie médicale. Il s’agit d’une transposition de la directive européenne 97/43 Euratom, qui se traduit dans la loi par l’article R. 1333-70 : “le ministre chargé de la santé établit et diffuse un guide de prescription des actes et examens courants exposant à des rayonnements ionisants”. Ce guide est accessible sur le site web de la SFR. Le principe de justification s’applique bien entendu à la radiologie interventionnelle. Mais le rapport bénéfice/risque lié à l’irradiation n’a pas les mêmes enjeux pour le diagnostic et l’interventionnel, compte tenu de la nécessité première de réussir l’intervention, avec ce que cela comporte d’aléas. La notion de niveau de référence y est moins opérationnelle pour la radioprotection. Ne serait-ce aussi parce que le risque global encouru lors d’un geste de RI est habituellement bien plus faible que celui qui l’aurait été par la mise en œuvre de thérapeutiques alternatives. En tout état de cause, réduire l’exposition des patients par l’utilisation préférentielle de techniques de repérage, de navigation et de contrôle non irradiant (imagerie ultrasonore et imagerie par résonance magnétique) reste un objectif commun aux pratiques diagnostiques et interventionnelles. Le guide des procédures radiologiques : critères de qualité et optimisation des doses, également accessible sur le site web de la SFR, est spécifiquement destiné aux professionnels de l’imagerie. Il comporte un chapitre sur la radiologie interventionnelle, dans lequel un nombre important d’actes de référence sont détaillés. Au-delà des recommandations spécifiques à une intervention donnée, qui ne se bornent évidemment pas à l’optimisation des doses, des recommandations pour la réduction des doses en radiologie interventionnelle (et vasculaire) y sont préconisées. Elles concernent les équipements, et les procédures et sont suffisamment universelles pour s’appliquer à toutes les situations. Recommandations pour les équipements : • utiliser un matériel spécialement dédié, conforme aux normes, performant, faisant l’objet d’une maintenance préventive et de contrôles de qualité réguliers ; • disposer de l’affichage au pupitre de tous les paramètres caractérisant l’examen et d’un système de mesure (ou de calcul) du Produit Dose-Surface (PDS) en sortie du tube ; • choisir les récepteurs d’image les plus sensibles associés à des amplificateurs performants, équipés de dispositifs automatiques de contrôle de l’exposition et du débit de dose ; • utiliser des matériaux radiotransparents (fibre de carbone) pour la fabrication de tous les éléments interposés entre le patient et le récepteur d’images. Recommandations pour les procédures :
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Radioprotection du patient en radiologie interventionnelle
• limiter l’émission du faisceau de rayons X au temps minimum nécessaire à l’intervention, en choisissant le mode pulsé de préférence au mode continu ; • diminuer le volume irradié par une collimation optimale du faisceau ; • augmenter l’énergie du rayonnement en utilisant des hautes tensions et des filtrations additionnelles. Pour une même dose au récepteur, plus le faisceau est pénétrant moins la dose au patient est élevée ; • maintenir l’intensité du courant dans le tube (mA) aussi basse que possible ; • éviter, lorsque c’est possible, les haut-débits de dose ; • diminuer la cadence d’acquisition des images ; • augmenter la distance foyer-patient ; • diminuer la distance patient-récepteur ; • travailler le plus souvent possible avec le tube sous la table et le détecteur au-dessus (ce qui ne modifie pas l’irradiation du patient mais diminue la part du rayonnement diffusé du côté de l’opérateur) ; • éviter si possible l’usage des grilles anti-diffusantes ; • modifier l’incidence du faisceau au cours d’intervention prolongée, pour éviter le cumul des doses à la peau en un même point. Il est bon d’insister sur cette dernière recommandation, facile à mettre en œuvre… à la condition d’en prendre l’habitude. Vous pouvez revoir maintenant les figures 2 et 3 pour vous en convaincre définitivement…
Que faut-il penser de l’évolution des doses avec les nouveaux appareillages ?
1. Fluoroscopie – CT et dose au patient Plusieurs études se sont concentrées sur cette question. Leurs conclusions quant à l’impact de l’usage de la fluoroscopie – CT sur la dose reçue par le patient diffèrent sensiblement, allant d’une absence d’impact (5) à une réduction de dose sans impact réel sur une dose restant par ailleurs élevée (6) et pour un troisième auteur à une réduction de dose très significative (7). Ces relatives discordances peuvent tenir entre autres aux différences entre les types de machines utilisées, ou à l’expertise des opérateurs dont l’impact sur la diminution du temps de scopie est certain. En pratique, il reste probable que ce sont les différences d’intensité auxquelles ces auteurs ont travaillé qui est la cause première de l’impact plus ou moins favorable sur la dose ; ainsi un auteur (6) travaillait à 250 mA, avec une dose d’environ 300 mGy/acte pour un bénéfice moyen, alors que l’auteur dont le bénéfice était le plus significatif travaillait entre 30 et 50 mA pour une dose de 43 mGy/acte. La recommandation de travailler à milli-ampérage faible reste donc sans doute la clef. On peut aussi espérer, sans pouvoir aisément le contrôler, que l’usage de la fluoroscopie – CT amène une diminution du nombre de coupes réalisées pendant la procédure.
2. Capteurs plans Peu d’études conséquentes ont comparé capteurs plans et systèmes conventionnels en termes de dosimétrie. Les résultats d’une étude portant sur plus de 200 actes de cardiologie intervention-
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nelle (8) enregistrent des différences relativement peu importantes entre les deux systèmes en matière de Dose Produit Surface, temps de scopie et nombre d’images en mode ciné. Les résultats moyens sont légèrement en faveur des capteurs plans dans le cadre des coronarographies, et très proches dans celui des angioplasties coronariennes. En tout état de cause, ces résultats ne justifient en aucun cas de relâcher les efforts éducatifs en matière d’optimisation de la dosimétrie. Une collimation adéquate reste un facteur essentiel. S’habituer à travailler avec une image fluoroscopique simplement adéquate, plutôt que de chercher systématiquement l’image de la meilleure qualité possible est aussi garant d’un contrôle des doses extrêmement efficace, plus même sans doute en pratique que de se focaliser sur la réduction du temps de scopie (9).
3. Systèmes couplés : TDM – angiographie Ces installations tendant à se répandre pour les applications viscérales de radiologie interventionnelle, entre autres cancérologiques. Elles permettent pendant la même procédure, de travailler successivement sous l’un ou l’autre des systèmes en fonction des besoins du ciblage tridimensionnel, du guidage, du dépistage précoce peropératoire des complications et du
Points à retenir • Pour l’IAEA, les valeurs limites du débit de dose en scopie à l’entrée du patient sont de 25 mG/mn en mode normal et 100 mG/ mn en mode haut contraste. • Un programme de formation européen en radioprotection adapté à la radiologie interventionnelle est consultable à l’adresse suivante : http://ec.europa.eu/energy/nuclear/radiation_protection/ doc/publication/116.pdf. Le risque cutané • Le risque cutané est une réalité pour les procédures les plus exposantes. • Modifier l’incidence du faisceau au cours d’interventions prolongées est une mesure simple qui permet d’éviter le cumul des doses à la peau en un même point. • Un érythème transitoire peut survenir dans les premières 24 heures à partir d’une dose de 2 Gy. • Un érythème sévère peut apparaître une dizaine de jours après l’intervention. • Des lésions graves peuvent apparaître des semaines pou des mois après l’exposition. • L’examen de la région cutanée ayant fait l’objet de l’exposition maximum doit faire partie de l’examen clinique de suivi des interventions, aussi bien précocement qu’à distance. Les équipements • Les équipements radiologiques utilisés doivent faire l’objet d’une maintenance préventive et de contrôles de qualité réguliers. • L’installation doit disposer d’un système de mesure ou de calcul du PDS en sortie de tube. • Travailler à milli-ampérage faible est une recommandation valable pour tous les équipements (fluoro-CT inclus). • Les capteurs plans ne dispensent pas de suivre l’ensemble de ces recommandations. Les procédures • Préférer le mode pulsé au mode continu. • S’habituer à travailler avec une image fluoroscopique adéquate plutôt que de chercher systématiquement l’image de la meilleure qualité possible. • Augmenter l’énergie du rayonnement en utilisant hautes tensions et filtres additionnels. • Diminuer le volume irradié par une collimation optimale. • Augmenter la distance foyer-patient et diminuer la distance patient-récepteur. • Diminuer la cadence d’acquisition des images du mieux possible.
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Radioprotection du patient en radiologie interventionnelle
contrôle d’efficacité immédiat. À notre connaissance, aucune étude n’a fait le bilan dosimétrique de l’usage de ces systèmes, ce qui reste donc un sujet ouvert. On peut en attendre des effets potentiellement négatifs : addition de doses des deux modalités pour un même acte, pratique pendant une même intervention de deux actes différents en profitant de la double modalité (exemple : chimio-embolisation tumorale hépatique – essentiellement sous angiographie- + ablation tumorale d’une métastase pulmonaire par radiofréquence nécessitant le contrôle scanographique). À l’inverse, un meilleur repérage spatial des pédicules difficiles à identifier et/ou à cathétériser fait espérer une réduction des temps de scopie angiographique. Quoi qu’il en soit, ces systèmes permettent de proposer des traitements plus complets, dans des conditions de sécurité opératoire meilleure, et le bénéfice risque ne peut s’y limiter à l’enjeu dosimétrique.
Références 1.
2. 3.
4.
5.
6.
7.
Conclusion Les enjeux thérapeutiques de la radiologie interventionnelle ne doivent pas faire oublier les règles essentielles de radioprotection, souvent très simples à mettre en œuvre, qui doivent permettre d’éviter les complications déterministes auxquelles les doses relativement hautes qui sont utilisées exposent potentiellement le patient.
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8.
9.
ACC/AHA ad hoc task force report. ACC/AHA guidelines for cardiac catheterization and cardiac catheterization laboratories. JACC 1991;18:1149-82. ACC/AHA ad hoc task force report. Guidelines for percutaneous transluminal coronary angioplasty. JACC 1993;22:2033-54. Kosunen A, Komppa T, Toivonen M. Evaluation of methods to estimate the patient dose in interventional radiology. Radiat Prot Dosimetry 2005;117:178-84. Shortt CP, Fanning NF, Malone L, Thornton J, Brennan MJ. Thyroid dose during neurointerventional procedures: does lead shielding reduce the dose? Cardiovasc Intervent Radiol 2007;30:922-7. Froelich JJ, Saar B, Hoppe M, Ishaque N, Walthers EM, Regn J, Klose KJ. Real-time CT-fluoroscopy for guidance of percutaneous drainage procedures. J Vasc Interv Radiol 1998;9:735-40. Silverman SG, Tunclai K, Adams DF, Nawfel RD, Zou KH, Judy PF. CT fluoroscopy-guided abdominal interventions: techniques, results, and radiation exposure. Radiology 1999;212:673-81. Carlson SK, Bender CE, Classic KL, Zink FE, Quam JP, Ward EM, Oberg AL. Benefits and safety of CT fluoroscopy in interventional radiologic procedures. Radiology 2001;219:515-20. Tsapaki V, Kottou S, Kollaros N, Dafnomili P, Koutelou M, Vano E, Neofotistou V. Comparison of a conventional and a flat-panel digital system in interventional cardiology procedures. Br J Radiol 2004;77:562-7. Kuon E, Robinson DM, Empen K, Dahm JB. Fluoroscopy time an overestimated factor for patient radiation exposure in invasive cardiology. Rofo 2005;177:812-7.