Les bases de l’imagerie radio en cardiologie interventionnelle

Nicolas Houdoux, Hôpital Européen Georges Pompidou, Paris, mai 2021

Il existe deux types de salles utilisées en cardiologie interventionnelle :

Les installations fixes (coronarographie) plus puissante et fournissant une meilleure qualité d’image (au prix d’une irradiation plus élevée) mais nécessitant une salle dédiée.

Ou une table de bloc avec plateau en carbone (radio transparent) à laquelle on associe un amplificateur de brillance mobile.

Cette solution est moins irradiante, mais fourni une moins bonne qualité d’image.

Radio anatomie

Les rayons X émis par le tube traversent le patient. Ils sont plus ou moins arrêtés en fonction de la densité des tissus traversés.

On obtient ainsi une image qui superpose toutes les structures anatomiques traversées par le faisceau.

Les différentes densités sont représentées en niveau de gris, allant en scopie, du noir (très dense, par exemple les os) au blanc (l’air des poumons).

Arrivés au niveau du capteur plan, les photons X ayant traversés le patient rencontrent une première couche : le scintillateur qui va transformer ces photons X en photons lumineux.

Les photons lumineux sont tout de suite captés par des photodiodes qui les transforment ainsi en signal électrique.

Les photodiodes sont structurées sous forme de matrice, où elles équivalent chacune à un pixel sur l’image finale.

Plus une photodiode reçoit de photons, plus elle émettra de courant électrique et donc plus le pixel correspondant sur l’image sera blanc.

Face

De face, le cœur est vu de ¾, avec l’oreillette droite à gauche de l’image, le VD au milieu et l’apex du VG à l’extrémité droite de l’image.

Les anneaux mitraux et tricuspides sont également vus de ¾.

En oblique antérieur droit, le capteur est positionné à 30° sur la droite du patient, le cœur est vu de profil, et on déroule ainsi les deux ventricules qui se superposent (le VD en avant et le VG en arrière), il en est de même pour l’OD et l’OG.

Les anneaux mitraux et tricuspides sont eux vus de profil.

En oblique antérieur gauche, le capteur est placé à 40° sur la gauche du patient, le cœur est ainsi vu de face.

On superpose les cavités gauches (à droite de l’image) et les cavités droites (à gauche de l’image).

Les anneaux tricuspides et mitraux sont ainsi vus de face.

Radioprotection

Il existe 2 types de rayonnements : le rayonnement primaire émis par le tube et qui participe à l’obtention de l’image, mais également un rayonnement diffusé de faible énergie qui est dû à l’interaction du faisceau primaire avec le patient. Ce rayonnement diffusé ne participe pas à la formation de l’image, au contraire (il forme un voile gris sur cette dernière).

Pour quantifier cette irradiation, il existe à l’heure actuelle deux unités utilisées : le gray et le sievert.

• Le Gray (Gy) est l’unité qui permet de mesurer la quantité de rayonnement absorbé. Elle représente l’énergie absorbée par 1 kilogramme de matière (1 Gy = 1 J.Kg-1)
• Le Sievert (Sv) permet de mesurer les effets biologiques sur les tissus en fonction du type de rayonnement.

On va ainsi avoir une dose absorbée par un organisme (en Gy), et une dose équivalente (en Sv) dépendante du type de rayonnement (X, γ, α…).

• Des travailleurs

Temps : rester le moins longtemps exposé aux rayons

Ecrans : mettre le plus d’écrans protecteurs entre nous et la source de rayonnement

• Tablier plombé, cache thyroïde, paravent plombé…

Distance : la quantité de rayons diminue en fonction de l’inverse carré de la distance, il faut donc s’en éloigner le plus possible

Toujours coller le capteur plan au patient afin qu’un maximum de rayons lui parvienne.        En effet, s’il est éloigné du patient, le tube va devoir émettre plus de rayons pour avoir la même qualité d’image.

Le tube doit toujours se situer sous la table car la plupart du rayonnement diffusé par le patient est réémis en direction de ce dernier. Le fait de le placer sous la table permet de protéger le personnel de ce rayonnement diffusé grâce aux bas volets plombés attachés à la table.

En cas d’incidence latérale, il est donc préférable de placer le capteur du côté de l’opérateur.

Porter sous son tablier au niveau du sternum ses 2 dosimètres (passif et actif) afin de surveiller les doses reçues par le personnel.

Le personnel peut ainsi être classé en 2 catégories en fonctions de l’exposition maximum qu’il est susceptible de recevoir sur 12 mois consécutifs :

Pour comparaison, lors d’un vol Paris – New York, la dose reçue (rayonnements cosmiques) est d’environ 0.062mSv.

• Des patients

ALARA (as low as reasonable acceptable) : aussi peu de rayons que nécessaires à l’obtention d’une image acceptable pour travailler.

• Utilisation d’une scopie pulsée (les rayons ne sont pas émis en continus mais seulement x fois par secondes)
• Le moins possible de graphie
• Diaphragmer au maximum sur la zone d’intérêt afin de diminuer la dose reçue en dehors de cette dernière, cela permettra également d’augmenter le contraste sur la région.
• Préférer des champs d’irradiation plus grand, en effet, plus ils sont petits, plus la dose augmente
• Zonage

Pour chaque pièce contenant une source de rayonnement ionisant (dans notre cas un générateur de RX), la personne compétente en radioprotection a déterminé la dose maximale pouvant être reçue (en utilisation continue) ; et a installé un panneau d’avertissement à l’entrée de la pièce.

Les formations en radioprotection sont réglementées et obligatoires[1] pour tout personnel impliqué dans les actes de cardiologie interventionnelle.

Il existe 2 formations :

• Radioprotection des travailleurs qui expose les risques relatifs aux rayonnements ionisants ainsi que les procédures de radioprotection. Cette formation doit être renouvelée à minima tous les 3 ans.
• Radioprotection des patients à renouveler tous les 7 ans.

Par ailleurs, en cas de problème, vous devez vous rapprocher de la personne compétente en radioprotection (PCR) de votre centre.

[1] Art. R.4451-47 à R.4451-50 du Code du Travail et arrêté du 18 mai 2004 modifié