Physique pour la médecine

...la théorie!

 

Tomodensitométrie (scanner)

Chapitre III: Dosimétrie

 

III. Dosimétrie CT.

 

1)    L'index de dose CTDI.

 

Une convention partout admise propose comme outil de base en dosimétrie CT deux fantômes cylindriques en plexiglas, tous deux de 15cm de longueur, et de 32cm de diamètre pour le premier, censé évoquer un corps adulte, de 16cm de diamètre pour le second, à associer soit à une tête d'adulte soit à un corps d'enfant. Ces fantômes sont percés sur la longueur de trous de 10mm de largeur destinés à recevoir des détecteurs crayons pour la mesure du rayonnement. Il doit y en avoir au moins un au milieu et quatre autres répartis symétriquement en périphérie. Lors d'un test en routine, le fantôme se pose à même la table patient, les quatre trous périphériques étant disposés à 12h, 3h, 6h et 9h selon la référence classique à une horloge.

 

Scan III 1 

 

On trouve aussi des fantômes de forme ovale qui simulent mieux une section de corps humain et conviennent mieux aux tendances actuelles de fonctionnement du tube en intensité modulée, mais il ne semble pas qu'il existe à ce jour un véritable consensus quant à la forme et aux dimensions exactes de l'ovale.

Un détecteur crayon composé d'un certain nombre de petits capteurs thermo-luminescents (partie haute du dessin ci-dessous. Pour le principe de la thermoluminescence, voir le sujet "radioprotection", Ch.II.D), exposé au faisceau d'un tube tournant dans un plan unique et collimaté sur une épaisseur de coupe S, permet de dessiner la distribution selon z de la dose de rayonnement à l'endroit où il se trouve puisque chaque petit capteur permet somme toute d'estimer un point de cette distribution. On observe bien sûr un pic dans la tranche directement exposée au faisceau. La largeur à mi-hauteur de ce pic correspond à l'ouverture du collimateur en amont du fantôme, mais dans une situation correcte cette ouverture est réglée sur celle du collimateur en aval, qui définit l'épaisseur de coupe S. En dehors du pic, la distribution présente des flancs qui décroissent lentement et qui en valeur de dose sont loin d'être négligeables. Ils proviennent du rayonnement Compton qui diffuse au travers du matériau et parvient à atteindre des régions éloignées de la ligne directe du faisceau. Ils sont présents même en périphérie puisqu'un point qui se trouverait en surface pour une position du tube paraît en profondeur pour toutes les autres positions (Par exemple, le détecteur situé à 12h observe de la diffusion lorsque le tube se trouve à 3h).

 

 Scan III 2

 

En routine toutefois, le détecteur crayon est une chambre d'ionisation unique de 10cm de longueur centré sur la coupe de largeur S. Il enregistre donc globalement la dose délivrée de -5cm à gauche jusqu'à +5cm à droite, ce qui revient à une intégrale sur la courbe ci-dessus. Normalisée à une charge tube de 100mAs et à l'épaisseur de coupe S, cette intégrale définit le CTDI, index de dose généralement admis comme paramètre de base en dosimétrie CT et exprimé en mGray/mAs

 

Scan III 6 

 

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