Impact des kV sur la dose patient et le contraste...

Salut les clowns !

Est ce que je me trompe si je dis qu'en radiologie conventionnelle :

L'augmentation des kV diminue la dose au patient mais diminue aussi mon contraste. Et sa réciproque, la diminution des kV augmente le contraste mais aussi la dose au patient ?

Jer.

Salut Jer.

Non, tu ne te trompes pas.
Une précision cependant, l'augmentation des kV diminue la dose au patient surtout parce qu'elle permet une diminution des mAs.

Merci baldaquin !

Mais à mAs égales, si je ne fais varier que mes kV (en l'occurrence je les diminue), la dose augmente quand même non ? Puisque mon faisceau de RX sera moins énergétique, il y aura plus de dépôt de dose dans le patient ?

Voici un petit doc de l'université de Rennes ,qui pourra repondre à ta question

Les produits de contraste artificiels
L'iode et les sels de Baryum sont les produits de contraste positif les plus employés, l'air constitue un contraste négatif. Deux particularités sont retenues.

4.4.2.5.1. Le numéro atomique
Pour l'iode Z = 53 et le Baryum Z = 56


Loin des Z efficaces des tissus mous (6,5 à7,5), même l'os (11 à13), l'opacité, à épaisseur équivalente, de l'iode et du Baryum est très élevée ; en fait, ces corps sont utilisés injectés ou absorbés dans l'organisme (Iode).


On insiste sur la "discontinuité d'atténuation de l'iode" à 33 keV. L'énergie de liaison de la couche K de l'iode est 33 keV. Si l'énergie du photon est inférieure à cette valeur l'effet PE se fait avec la couche L et décroît régulièrement lorsque l'énergie augmente jusque vers 33 Kev ; puis pour cette valeur limite, l'effet PE se fait avec la couche K et le coefficient d'atténuation croît brutalement (rôle du coefficient C de la formule d'atténuation à revoir dans le cours de physique) pour décroître à nouveau. Ainsi juste au-dessus de 33 keV (60 kVc environ) le coefficient PE passe par un maximum. Il paraît logique de conseiller pour avoir le contraste iodé maximal de travailler à cette valeur ; on doit cependant se rappeler que le faisceau X est complexe et que même à 70 ou 80 kVc, une partie de l'énergie avoisine 33 Kev.


Travailler vers 60 kVc reste une bonne règle pour optimiser le contraste entre voies urinaires de l'UIV et tissus mous.


Le contraste de la radiculographie sur le rachis n'est pas toujours aussi bon car l'os reste trop opaque à 60 kV et l'on optimise le contraste de la radiculographie avec le rachis vers 70 à 85 kVc, en particulier pour un sujet jeune et très minéralisé.


En angiographie numérisée, il faut oublier la discontinuité de l'Iode, car le contraste des images brutes osseuses (crâne) est excessif et crée des difficultés de soustraction : travailler plutôt vers 70 à 80 kV.

4.4.2.5.2. L'épaisseur de la CDA
Elle augmente pour les énergies élevées. Le Baryum a spontanément une très forte opacité ; cependant en diminuant la concentration de sel de Baryum, il est possible à haute tension en radiologie digestive simple contraste, d'obtenir des images de tonalité du contenu baryté du côlon ou du corps gastrique selon l'épaisseur traversée ; une image d'addition ou de soustraction sur une face peut ainsi être reconnue à travers 3 à 4 cm d'épaisseur de Baryum.


Inversement pour les examens en double contraste digestif, le produit de contraste ne représente qu'une épaisseur millimètrique, plus facilement traversée par le rayonnement et l'on doit alors privilégier un Kilovoltage moyen procurant à la fois contraste et temps de pose assez court, tout en utilisant la concentration maximale du Baryum.

4.4.2.5.3. Concentration des produits de contraste iodés
En solution dans le plasma, elle est très variable, puisque les produits injectés par voie intraveineuse se diluent dans la circulation sanguine, puis les espaces interstitiels.


- 300 à 400 mg d'Iode élément par millilitre dans la spécialité pharmaceutique injectable.

- 50 à200 mg / ml dans le sang au lieu d'injection d'une angiographie : en effet le débit de l'injecteur est une fraction du débit du vaisseau et le produit de contraste se dilue.

- Ensuite à mesure que le produit se répartit dans des espaces plus étendus, lit vasculaire puis espaces extracellulaires, extravascuclaires et enfin espace cellulaire (de manière limitée) la concentration iodée diminue pour n'atteindre que quelques fractions de milligramme par millilitre.

- La concentration augmente dans la sécrétion urinaire de sorte que l'urine contient 3 à 4 mg par millilitre, éventuellement moins lorsque les urines sont diluées par une bonne hydratation.


Or, l'opacité de la cavité contenant une solution iodée est liée à la quantité d'iode rencontrée par le rayonnement X. Autrement dit, on obtiendra la même opacité dans les conditions suivantes :


- 1mm d'épaisseur de solution injectée à 300 mg / ml,

- 3 mm dans une artère contenant 100 mg / ml,

- 100 mm d'urine concentrée 3 mg / ml,

- > 300 mm diluée à <1 mg / ml.


Ce qui explique les différences d'opacité des structures vasculaires ou parenchymateuses aux divers temps d'examen et la possibilité d'exploiter un contraste invisible en radiologie traditionnelle par les méthodes modernes d'imagerie, angiographie numérisée ou TDM qui rehaussent le contraste.


L'iode n'est donc pas opaque dans l'absolu mais l'exploitation de son contraste est liée à une bonne compréhension des phénomènes physiques et de concentration dans les tissus.

4.4.2.5.4. Proportion des divers effets selon l'énergie
On simplifie parfois en disant que, à basse tension, on exploite l'effet PE et à HT l'effet Compton.


Les graphiques des figures ci-dessous montrent l'influence de la matière sur le mécanisme d'atténuation.


Dans l'os compact et à 60 keV la proportion est la suivante :


- Atténuation par effet Thomson-Rayleigh 10%

- Photoélectrique 30%

- Compton 60%


On peut aussi voir les variations correspondantes dans les tissus hydriques ou l'Iode. Pour l'iode, on reconnaît l'influence relative de la discontinuité à 33 keV. À toutes les énergies, tous les effets existent et en particulier le rayonnement diffusé est présent.




Figure 53 : Proportions relatives de photoélectrique, Compton, Thomson,

en fonction de l'énergie, de la nature des tissus.





Figure 54 : atténuation de l'iode.

L'atténuation par l'iode est liée à la quantité d'iode traversée, donc à la concentration.

1 mm d'épaisseur de produit de contraste pur atténue comme 100 mm d'iode dilué à 3 mg/ml.

Et encore plus
http://www.med.univ-rennes1.fr/cerf/edicerf/BASES/BA001_cv_rb_25.html

En vulgarisant un max :
en direct, plus t'as de kv plus tu doses
au potter/cellule , attention la diminution des mAs associés diminue la dose...

bonsoir, voici des mesures que j'ai réalisées :

Mesures faites sur fantôme, avec Diamentor, DF 110 cm, cellule centrale
7O kV - 7,2 mAs - 21 ms : PDS 8,9 µGy.m²
8O kV – 3,8 mAs - 12 ms : PDS 6,2 µGy.m²
9O kV – 2,5 mAs – 9,3 ms : PDS 5 µGy.m²
10O kV – 1,7 mAs – 7,2 ms : PDS 4,2 µGy.m²

Mesures faites sur fantôme, avec Diamentor, DF 110 cm, pas de cellule, (mAs constants)
7O kV - 2 mAs – 5,8 ms : PDS 2,5 µGy.m²
8O kV – 2 mAs – 6,7 ms : PDS 3,3 µGy.m²
9O kV – 2 mAs – 7,5 ms : PDS 4 µGy.m²
10O kV – 2 mAs – 8,3 ms : PDS 5 µGy.m²

par conséquent, je diminue les kV en utilisant une cellule, cela augmente les mAs et la dose à la surface
je diminue les kV à mAs constants, je diminue la dose à la surface , dixit le Diamentor


Paramètres généraux de l'irradiation :
Quelle que soit la technique, la dose de rayons X délivrée par un tube répond à l'équation de base de l'émission des rayons X, et on peut considérer que la dose, exprimée en Gray, est :

• proportionnelle à l'intensité du courant traversant le filament, exprimée en milliampères (mA) et à la durée d'émission, exprimée en secondes (s), donc évoluant linéairement avec les mAs.

• proportionnelle au carré de la tension appliquée au tube exprimée en KV 

• inversement proportionnelle au carré de la distance tube - récepteur,

Jer a écrit:

Merci baldaquin !

Mais à mAs égales, si je ne fais varier que mes kV (en l'occurrence je les diminue), la dose augmente quand même non ? Puisque mon faisceau de RX sera moins énergétique, il y aura plus de dépôt de dose dans le patient ?

A Mas egales,si tu dimininue ou augmente les Kv la qualité de l'image n'est plus la meme!

teuf05 a écrit:

En vulgarisant un max :
en direct, plus t'as de kv plus tu doses
au potter/cellule , attention la diminution des mAs associés diminue la dose...

En direct,tu utilises en moyenne 3x moins de Mas qu'au potter,pour une meme qualité d'image comparable en pediatrie,par ex,,donc tu diminues la dose patient.

Excellent et merci , on quitte la chapiteau 15 h et de nombreux artistes viennent sur la piste.

J'ai des mesures comparables avec Manu. Merci Manu !
Une légère précision, sur des mesures non à la chambre PDS mais sur fantôme : à faible épaisseur augmenter les kV donc l'énergie des photons diminue la probabilité d'interaction des photons avec le corps.

Donc pour essayer de faire synthétique :

Dose
1- augmenter les kV augmente l'énergie des photons de freinage donc augmente l'énergie qui traverse le patient, donc augmente potentiellement l'énergie potentiellement déposée dans le patient.
2- si le patient est peu épais, cela peut diminuer la dose même à mAs constant.
3- Mais surtout, si les photons intéragissent moins, cela veut dire qu'il y a plus de photons qui touchent le détecteur, donc on augmente l'exposition du détecteur, donc on peut diminuer le nombre de photons émis, donc diminuer les mAs.

Contraste :
Un système d'imagerie c'est un peu comme une télé cathodique, il y a pour chaque cas un bon réglage de la luminosité et du contraste, sinon l'image est moins jolie, voire tu ne vois plus rien.
Les kV sont un peu comme le contraste et les mAs la luminosité. L'optimisation consiste à baisser la luminosité pour diminuer la dose, pour compenser du pousse un peu le contraste, mais ton image devient plus homogène*. Mais il faut quand même y voir quelquechose.

*Pour le dire de manière plus physique, en augmentant les kV les interactions diminuent donc l'image devient homogène.