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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
?