Optimisation de la dose « patient » pour applications radiologiques spécifiques

Optimization of patient dose for specific radiological applications

SCK·CEN, Centre d'étude de l'énergie nucléaire, Institut Environnement, Santé et Sécurité, Boeretang 200, Mol, Belgique.

Reçu : 14 Mai 2007
Accepté : 3 Août 2007

Résumé

La grandeur dose efficace peut elle aussi fournir une contribution utile au processus d'optimisation des doses patients pour la radiologie vasculaire et la cardiologie. Pour la détermination de la dose efficace à l’aide de MCNP ou de MCNP-X, des différents fantômes anthropomorphes disponibles sont comparés. Afin de valider les simulations sur ordinateur, on effectue également des mesures de la dose efficace à l'aide d’un fantôme Rando-Alderson. Des différentes doses aux organes par produit dose-surface (PDS) sont calculées pour l'abdomen PA d’un champ de rayonnement et d’un spectre de 75 kVp et de 6,5 mm Al + 0,1 mm Cu pour 4 fantômes différents : (1) le fantôme mathématique BODYBUILDER ; (2) le fantôme voxelisé MAX ; (3) le modèle voxelisé du fantôme RA ; (4) le fantôme expérimental RA. À partir de ces doses aux organes une dose efficace par PDS est obtenu de respectivement 0,151 mSv/Gy cm² ; 0,141 mSv/Gy cm² ; 0,295 mSv/Gy cm² et de 0,245 mSv/Gy cm² pour les 4 fantômes susmentionnés. On note de grandes différences pour ce qui est des doses aux organes entre les fantômes mathématiques couramment utilisés dans le passé, et les modèles voxelisés de plus en plus utilisés. La différence pour le facteur global de conversion pour la dose efficace est plus faible. Les doses pour le fantôme RA (mesurées et calculées) sont systématiquement supérieures à celles de BODYBUILDER et de MAX.

Abstract

The knowledge of effective dose can have a useful contribution to the optimization process of patient doses in vascular radiology and cardiology. For the determination of effective dose with computer codes like MCNP or MCNP-X, different available anthropomorphic phantoms were compared. In order to validate the calculations, the effective dose was also measured with the use of the Rando-Alderson (RA) phantom. Organ doses, normalized to the dose-area-product (DAP), are calculated for an abdomen PA irradiation with a spectrum composed by 75 kVp and 6.5 mm Al + 0.1 mm Cu. For 4 different phantoms: (1) the mathematical phantom BODYBUILDER; (2) the voxel phantom MAX; (3) a voxel model of the RA-phantom; (4) the experimental RA phantom. From these organ doses, effective doses were calculated of 0.151 mSv/Gy cm²; 0.141 mSv/Gy cm²; 0.295 mSv/mGy cm² and 0.245 mSv/Gy cm², respectively. We observed large differences between organ doses for the mathematical phantoms used frequently in the passed and the voxel models. The difference is smaller for the global effective dose factor. The organ doses were systematically higher for the Rando-Alderson phantom (experimental and calculated), compared to BODYBUILDER and MAX.