Évaluation de la dose à la peau en radiologie interventionnelle par l’utilisation de films radiochromiques

Assessment of skin dose in interventional radiology using radiochromic films

¹ CHU Clermont Ferrand, Pôle Imagerie Médicale, 58 rue Montalembert, 63003 Clermont-Ferrand Cedex 1, France
² Centre de Lutte contre le Cancer Jean Perrin, Service de Physique Médicale, 58 rue Montalembert, 63011 Clermont-Ferrand Cedex 1, France

Reçu : 21 Mai 2012
Accepté : 28 Août 2012

Résumé

La directive 97/43/EURATOM du 30 juin 1997 pointe la radiologie interventionnelle comme une des pratiques spéciales (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 qualité et la formation des opérateurs soient particulièrement appropriées. En effet, l’utilisation d’un rayonnement X de faible énergie lors de procédures allant de quelques secondes à plusieurs heures pour les examens complexes, renvoie inévitablement à des risques stochastiques et déterministes. L’évaluation de la dose maximum à la peau est donc une donnée appréciable dans l’objectif d’un suivi dermatologique du patient. Dans cette étude nous avons choisi d’utiliser comme détecteur les films radiochromiques XR-RV3-Gafchromic^® afin d’obtenir une cartographie de la dose à la peau reçue par le patient lors d’une procédure. Les films radiochromiques sont intéressants car ils permettent à la fois de visualiser et de quantifier la région de dose maximale. Nous présentons ici les étapes préliminaires à une utilisation sur patient des films, à savoir l’étude des caractéristiques physiques, l’étalonnage en dose, la lecture par scanner plat et l’exploitation des films avec le logiciel de traitement d’images ImageJ. Les résultats obtenus montrent que l’utilisation des films radiochromiques est pertinente pour une évaluation dosimétrique sur patient. Plus particulièrement, la réponse des films diffère de moins de 3,6 % entre l’étalonnage à 80 kV et 120 kV et l’incertitude globale reste inférieure à 20 % jusqu’à une dose de 12 Gy. L’évolution de la réponse du film dans le temps étant négligeable, la lecture peut être faite immédiatement et l’exploitation du film nécessite moins de 15 minutes pour obtenir la cartographie de la dose. L’application de cette technique de mesure in-vivo pour 58 procédures a permis de mettre en évidence une dose maximale à la peau supérieure à 3 Gy pour 12 patients. Ces patients ont alors été orientés vers un suivi dermatologique. Parmi ces patients, l’évaluation de la dose peau à partir des indicateurs dosimétriques fournis par l’installation aurait mené au suivi de seulement 4 patients.

Abstract

The 97/43 /EURATOM Directive (June 30, 1997) indicates interventional radiology as a special practice (Article 9) able to deliver high doses, which is why having safety equipment and procedures, and appropriate quality assurance programs and training is essential. Indeed, using low-energy X-rays during procedures, ranging from a few seconds to several hours (complex cases), inevitably involves stochastic and deterministic risks. The evaluation of the maximum skin dose is useful data in the dermatological follow-up of the patient. In this study, we chose to use Gafchromic^® XR-RV3 radiochromic film as a detector to obtain a mapping of the skin dose received by the patient during a procedure. Radiochromic films are interesting because they allow one both to visualize and to quantify the region of the maximum dose. We present the preliminary stages of using the films on patients, that is to say, the study of physical characteristics, the dose calibration, the reading by flatbed scanner and the utilization of films with the image processing software ImageJ. The results show that the use of radiochromic films is relevant to a patient dosimetry assessment. Specifically, the films’ response differs by less than 3.6% between calibration at 80 and 120 kV and the overall uncertainty remains below 20% up to a dose of 12 Gy. The evolving response of the films in time being negligible, the reading can be done immediately and utilizing the film requires less than 15 minutes to obtain the dose mapping. The application of this measurement technique in vivo for 58 procedures showed a maximum skin dose that exceeded 3 Gy for 12 patients. These patients were then sent to a dermatological follow-up. Among the 58 patients, assessment of the skin dose with the dosimetry indicators provided by the facilities would have led to the follow-up care of only 4 patients.