Réduction de la dose au scanner

: Nouvelles techniques

E. de Kerviler, Hôpital Saint-Louis, Paris

Différentes approches

2

Reconstruction itérative

Dose

30% à 46%

Jusqu’à 50%

10% à 14%

Jusqu’à 20%

Jusqu’à 80%

Jusqu’à 16%

Jusqu’à 80%

Jusqu’à 80% Protocoles pédiatriques dédiés

Collimation anti diffusé

Gating prospectif

Collimation dynamique

Modification du faisceau

Filtration

Compensation

Modulation de dose XY, Z, Sélection Automatique …

Collimation dynamique

Marque Acronyme

GE Dynamic z-axis tracking

Philips Eclipse dynamic

collimator

Siemens Bouclier Rx

Toshiba Active colimator

Scan range

Siemens

Gestion de l’over-ranging

Collimation dynamique

Philips

Protection des organes cibles

Marque Acronyme

GE ODM

Siemens X-CARE

Toshiba

Applications

Seins

Cristallin

Surface Dose: 4.5 mGy

Bismuth

Surface Dose: 4.6 mGy

Modulation à l’organe

GE

Protection des organes cibles

Marque Acronyme

GE ODM

Siemens X-CARE

Toshiba

Applications

Seins

Cristallin

Siemens Toshiba

Gammes de kV

140 kV

120 kV

100 kV

80 kV

70 kV

kVp

Facteur de dose

80kV /120kV 3.3

2.3

1.5

90kV /120kV

120kV /140kV

Modes d’acquisition en coeur

Mayo JR et al. Radiation dose in cardiac CT. AJR 2009; 192:646-653

mA

mA

mA

MIN mA

MAX mA

Synchronisation rétrospective

Meilleures images obtenues en diastole

Modulation de dose Réduction de dose

jusqu’à 40-50%

Uniquement avec un rythme cardiaque stable

Diastole Systole

Acquisition prospective

mA On On On

Off Off Off 25%

Rayons X pendant 25% de l’intervalle R-R

36

Step 1

Move 32.1 mm

2 3 Shoot 1 2 5 4 3

Stop Image Identification

de l’extrasystole

Rejet d’arythmie

S Willoteaux, Angers

Reconstruction itérative

Marque 1ère Génération 2ème Génération 3ème Génération

GE VISIR ASIR VEO

Philips iDose

Siemens IRIS SAFIRE

Toshiba AIDR / AIDR3D

Rétroprojectio

n filtrée

RI 1ère

Génération

RI 2ème

Génération

-40%

-60%

Reconstruction itérative de 1ère

génération

13

Raw data

Statistical

Noise

Model

Anatomical

Model Raw data

Rétroprojection filtrée classique

Compare

Philips

Reconstructions Itératives

jusqu’à 60% de réduction de dose

1ère génération RI

• 40% de dose en

moins

• Amélioration de la

qualité d’image

• Reconstruction

rapide dans

l’espace image

2ème génération R

• Jusqu’à 60% de dose

en moins

• Qualité d’image très

supérieure

• Reconstruction très

rapide dans l’espace

image et des données

brutes

FBP

• Réduction de dose

limitée

• Reconstruction

« temps réel »

sans itération

Siemens

Reconstructions Itératives

Ex: SAFIRE

Image

Space

Raw Data

Space

Retrait bruit de l’image

Retrait artéfacts

Comment

ça

marche?

Siemens

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Image Noise (in carotid)

Projection

space

original

RAW data

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

Philips

1

7

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Image Noise (in carotid)

Variation analysis of projection data

Projection

space

original

RAW data

1st Update

of RAW/

projection

data

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

Philips

1

8

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Image Noise (in carotid)

Projection

space

original

RAW data

nth Update

of RAW/

projection

data

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

Variation analysis of projection data

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

Philips

1

9

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Image Noise (in carotid)

Projection

space

original

RAW data

nth Update

of RAW/

projection

data

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

Variation analysis of projection data

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

Bruit retiré des projections, diminution des artefacts de l’image

Philips

2

0

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Projection

space

original

RAW data

Parameter optimization and noise modeling

1st Update

of image

(subtraction of

noise while

validating against

structure model)

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

Image Noise (in carotid)

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

Philips

2

1

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Image Noise (in carotid)

Projection

space

original

RAW data

Analysis of model update

nth Update

of image

(subtraction of

noise while

validating against

structure model)

Note: The total number of iterations is greater than demonstrated in the simplified schematic above

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

Philips

2

2

iDose4

process

Projection space

update

Image domain

update

Projection

Signal

Image Noise (in carotid)

Projection

space

original

RAW data

Analysis of model update

nth Update

of image

(subtraction of

noise while

validating against

structure model)

Note: The total number of iterations is greater than demonstrated in the simplified schematic above

iDose iterative reconstruction technique: How does it work? iDose4 iterative reconstruction technique: How does it work?

Second processus d’itération: réduction du bruit en gardant la texture de l’image

Courtesy: Cleveland Clinic, USA

Philips

Données brutes

SYSTEM

NOISE

STATISTICS

ASiR*

Reconstruction itérative

dans les données

brutes

FBP Reconstruction directe

Puissance

de

calcul

requise

Puissance

de

calcul

requise

Puissance

de

calcul

requise

ViSIR Reconstruction itérative dans l’espace image

Grande sensibilité au

bruit

Réduction de dose Compromis réduction de dose / résolution

Modélisation du bruit Réduction de dose et amélioration qualité image

General Electric

Raw

data

SYSTEM NOISE

STATISTICS

REAL 3D

SYSTEM

OPTICS

Réduction de dose Meilleure qualité image à faible dose

Qualité image exceptionnelle à dose minimale

SYSTEM

NOISE

STATISTICS

ASiR™

Veo™

FBP Reconstruction Directe

FBP avec filtres itératifs dans le plan image

CPU CPU CPU

ViSiR™

Reconstruction itérative dans l’espace image

Réduction de dose Compromis réduction de dose / résolution

CPU

General Electric

FBP Veo Modélisation du bruit

100 kVp, 25-38 mA, 0.4 rot

DLP 35, 0.6mSv*

0.625mm

39

5m

m

*Obtained by EUR-16262 EN, using an abdomen factor of 0.015*DLP and a pelvis factor of 0.019*DLP

Acquired/reconstructed on an evaluation system

Images courtesy of Pr Maher, Cork University Hospital, Ireland

Routine abdomen pelvis

unprecedented dose - 0.6 mSv*

DLP = 7.09 mGy.cm

Equivalent dose = 0.12 mSv*

* Obtained by EUR-16262 EN, using an adult female thorax factor of 0.017*DLP

Images Courtesy of Dr Montet and Dr Poletti, HUG Geneva, Switzerland

Scan protocol:

10 mA, 100 kV

0.4 s rot time, pitch 1

Slice thickness: 0.625mm

Veo FBP

Solution de suivi de la dose entièrement intégrée aux réseaux d’imagerie

DoseWatch, le premier DACS

General Electric

Historique dosimétrique et dose

cumulées

• Historique dosimétrique multimodalité

• Paramètres d’acquisition détaillés

• Doses cumulées par modalité et par

région anatomique

General Electric

Conclusion

Vive les soldes !

Profitez des progrès actuels

Remerciements

J. Metge et A. Jomier, General Electric

P. Coulon, Philips

A. Ripert, Siemens

Dose plancher

?