Exposition aux radiations lors d’examens médicaux: considérations

pour le patient et pour les professionnels

Isabelle Nault Cardiologue Électrophysiologiste

IUCPQ

ACQ Mai 2017

Conflits intérêt

• Honoraires conférence / consultants:

– Biosense

– Bayer

– Boehringer-Ingelheim

– BMS/Pfizer

– Servier

– Medtronic

Marie Curie 1867 – 1934 Découverte du radium et du polonium Atteinte occulaire Leucémie et anémie aplastique

Types de radiations

Radiation Ionisante: énergie suffisante pour retirer un ion d’un atome, ce qui peut entraîner un dommage à l’ADN ou la mort cellulaire

Rayons X et Rayons Gamma: carcinogènes reconnus (Classe 1)

Exemples de rayonnement non ionisant

• Cellulaires

– Ondes RF (similaires à ondes radio) qui n’ont aucun pouvoir ionisant

• Scanner aéroport

– Millimeter wave technology

– Ne constitue pas une source de rayonnement ionisant (idem pour les détecteurs de métal)

Effet des radiations

• Effet Déterministique – Effet apparaît de façon certaine quand le

seuil limite de rayonnement sur un tissu donné est dépassé

– Effet prévisible. Mort cellulaire. – Exemple: lésions cutanées, alopécie,

cataractes

• Effet Stochastique – Par opposition aux effets

déterministiques, n’apparaît pas selon le principe qu’une cause entraîne toujours le même effet

– Probabilistique. Dommage cellulaire. – Exemple: carcinogénèse

Picano et al, EHJ 2014

Sources de radiation ionisantes

Radon

Rayons cosmiques Pire en haute altitude

Vols avion

Rayonnement terrestre Provient du sol, du minerai

Examens / traitements médicaux Rayon X poumon PA LAT 0,1 mSv CT thorax 7-8 mSv TEP/CT ad 30 mSv

Rayonnement de source naturelle 3mSv par an

Source principale d’irradiation majorité des individus

Picano et al, EHJ 2014

CATASTROPHES NUCLÉAIRES

Life Span Study

• 120 000 survivants de la bombe atomique

• Rayon de 2,5 km et de 3-10 KM de l’explosion

• Suivi de 1950 – 2000

• Source de données importantes pour établir le risque de l’exposition aux radiations

Survivants Bombe A

• Leucémie • Myélome multiple • Cancer thyroïde, vessie, sein, poumon, ovaire,

colon, œsophage, estomac, foie, lymphome, peau (en ordre décroissant)

• Risque plus élevé exposition chez les enfants • Leucémie: cas augmentèrent 2-3 ans post

exposition, peak 10 ans post • Tumeurs solides: excès mortalité par cancer

poumon 20 ans post exposition

Excès de risque pour 1 Sv

Thompson et al, 1994, données de LSS

• Risque estimé de cancer suite à imagerie médicale

– Estimé à partir de données des études sur les survivants de la bombe atomique

– Exposition à 10 mSv augmente le risque de mourir de cancer de 1:2000

EXPOSITION PROFESSIONNELLE

Question 1

• Qui reçoit la plus grande dose de radiation parmi les travailleurs suivants:

– 1 – Électrophysiologiste

– 2 – Hémodynamicien

– 3 – Pilote d’avion

– 4 – Mineur de charbon

Heidbuchel et al, Europace 2014

Question

• Quelle est le trajet aérien avec la plus haute dose de radiation?

– 1- Montréal – Cancun

– 2- Toronto – Tokyo

– 3- New-York – Los Angeles

– 4- Montréal - Rome

Irradiation en vol

• Radiation galactique cosmique • Recommandation de IRCP

– Dose annuelle limite: • 20 mSv pour le personnel de bord/pilotes • 1mSv pour le public / passagers

– 510 h par an Europe – 420 h par an Amérique du Nord – Peut diminuer à 120h sur routes spécifiques

• Routes les plus exposées – Vols ultralongs transpolaires

• Ex: Vols Amérique-Asie

• Routes les moins exposées • Vols Intra Caraïbes

Alvarez et al, J Radiol Prot 2016

Exposition professionnelle médicale

• Cardiologues interventionistes les plus actifs et expérimentés ont une dose annuelle de 5 mSv

• Professional lifetime attributable excess cancer risk environ 1 sur 100 à 1 sur 200

• Risque pour l’électrophysiologiste initialement similaire, mais en diminution en raison de l’introduction des systèmes de mapping sans fluoroscopie

• Les électrophysiologistes qui demeurent le plus à risque sont ceux qui implantent les devices

Heidbuchel et al, Europace 2014

De Ponti et al, Reduction of radiation exposure in catheter ablation of atrial fibrillation: Lesson learned, World J Cardiol, 2015, Aug 26

Bitarafan Rajabi et al, Res Cardiovasc Med 2015 (1) e 25148

Cataractes Le cristallin est un des tissus les plus radiosensibles du corps humain La cataracte est un effet déterministique de la radiation Survient après avoir reçu une dose cumulative de 2-10 Gy

Roguin et al, Am J Cardiol 2013

Cas de tumeurs cérébrales chez médecins

• Publication initiale de 9 cas

• On reçu suite à cette publication plusieurs rapports d’autres cas similaires

• Publication de tous ces 31 cas total dans un but de sensibilisation de la communauté médicale

En résumé

• Âge 49 – 67 ans, médian 54 ans • 1 femme, 30 hommes • Cardiologie et radiologie d’intervention,

Électrophysiologie • Tumeur la plus fréquente: Glioblastome multiforme

(55% des cas) • Localisation anatomique disponible chez 26 cas: 22

tumeurs côté gauche soit 85% • Statut vital disponible pour 25 cas, dont 14 étaient

décédés • En pratique depuis 23±6 ans • Période de latence 12 – 32 ans

Roguin et al, Am J Cardiol 2013

Réduction de l’exposition : 3 principes

Temps

Distance

Écran

Scattered radiation

• Écran suspendu au plafond – Diminue d’un facteur 19 la dose occulaire

– Diminution non significative de la dose à la main • Maeder et al, Catheter Cardiovasc Interv 2006

– Positionné près du patient (idéalement avec des flaps qui touchent au corps du patient et près de la région irradiée

• Écran sous la table

• Écrans mobiles dans la salle pour protection du personnel / anesthésiste

• Tablier plomb pour tous ceux présents dans la salle

• Lunettes plomb / Casque bismuth ou plomb

Heidbuchel et al, Europace 2014

Écran sous la table (jupette)

Données locales

Rad pad

Données locales

Lunettes protectrices

Réduction dose : Oeil gauche: 27% Œil droit: 0

Réduction dose : Oeil gauche: 61% Œil droit: 0

Fetterly et al, JACC Cardiovasc Intervention 2017

© 2

015 E

uro

Inte

rvention. A

ll rights

reserv

ed.

EuroIntervention 2015;11:53-59

Radioprotective lightweight caps in the interventional cardiology setting: a randomised controlled

trial (PROTECT)

XPF caps: Barium sulphate-bismuth oxide composite

Fetterly et al, JACC Cardiovasc Intervention 2017

Casque A: Réduction dose cerveau gauche 4.9% et Cerveau droit 1.8% pour une diminution de dose globale de 3.3% à l’ensemble du cerveau Casque B: réduction de 70% cerveau gauche, 49% droit et 55% global

Cathpax • À l’intérieur de la cabine, la radiation

enregistrée est au niveau de base naturelle

Dragusin et al, EHJ 2007

Autres facteurs pour réduire la dose

• Collimation • Rapprocher l’intensificateur du patient

– La distance tube – détecteur doit être la plus courte possible

• Projection oblique droite lorsque travaille à gauche et vice versa lorsque travaille à droite – LAO augmente de 40-50% la dose au patient (davantage de tissu à

traverser) – LAO augmente la dose à l’opérateur de 6X car l’entrée du faisceau est

plus proche de l’opérateur

• Éviter les « zoom in » • Éviter les ciné: 10x plus de dose • Settings à vérifier avec le système

– Dose entrée au patient ≤ 3 mGy/min – Retirer le antiscatter grid du détecteur

Réduction du temps

• Volonté de l’opérateur • Expérience de l’opérateur • Fluoroscopie pulsée • Réduire le nombre de frame / secondes

– Réduction de 15 à 7.5 f/sec sans impact majeur sur la résolution d’image

– Réduction de 7.5 à 3,75 f/s: image plus saccadée mais réduction de moitié de la dose

• Éviter de monter les cathéters de l’aine vers le cœur sous scopie – De plus évite irradiation pelvienne chez le patient

Temps: Utilisation du 3D

• Système Ensite NavX (St-Jude)

• Système Carto (Biosense Webster)

• Permet la visualisation des cathéters et la navigation à l’intérieur de la cavité cardiaque virtuelle sans fluoroscopie

• Utilisation dans les cas d’ablation longues et complexes, comme TV et FA

De Ponti et al, Reduction of radiation exposure in catheter ablation of atrial fibrillation: Lesson learned, World J Cardiol, 2015, Aug 26

Réduction de la durée de scopie avec le mapping 3D pour l’ablation de FA

CartoUnivu

Module Univu permet de superposer l’image de la reconstruction 3D sur une image de fluoroscopie

Réduction du 2/3 du temps de fluoroscopie

Ablation of atrial fibrillation using MediGuide.

Philipp Sommer et al. Circ Arrhythm

Electrophysiol. 2014;7:869-874

Copyright © American Heart Association, Inc. All

rights reserved.

Cas clinique • 45 ans

• ESV fréquentes et symptomatiques

– Fardeau 31% soit 36978 ESV en 24h

• Légère altération de la fraction d’éjection

• Premier échec d’ablation antérieur faute d’ESV lors de la procédure

Fluoro time: 0 Procedure time: 135 minutes (including 15 + 25 min observation)

Zero Fluoro: Flutter and AVNRT

Zero Fluoro: Flutter and AVNRT

EXPOSITION POUR LES PATIENTS

Picano et al, EHJ 2014

Cardiologues responsables de 40% de l ’ irradiation médicale (en excluant la radio-oncologie)

Chen et al, Cumulative exposure to ionizing radiation from diagnostic and therapeutic cardiac imaging procedures: A population-based analysis: JACC 2010 August 24

Études de perfusion myocardiques contribuent 74.2% de la dose et PCI (angioplastie percutanée) pour 21.4%

Insurance claim data – entre 2005-2007 952 420 patients

Tests médicaux et irradiation

• 3173 patients ont eu > 20 mSv par an • 75 > 50 mSv par an

• National Academies' seventh Biologic Effects of Ionizing Radiation (BEIR

VII) report, a comprehensive assessment of the health risks from exposure to ionizing radiation, estimates that a 100 mSv radiation dose would lead to 1 additional cancer per 100 individuals over a lifetime.

• A model of CT coronary angiography suggested that the lifetime attributable risks of cancer were 1 in 284 for a 40-year old woman and 1 in 1007 for a 40-year old man.

• Procedures cardiaques contribuent pour environ 30% de la dose totale reçue

• Pour un même examen, la dose peut varier en fonction de l’équipement utilisé et du protocole appliqué

Chen et al, Cumulative exposure to ionizing radiation from diagnostic and therapeutic cardiac imaging procedures: A population-based analysis: JACC 2010 August 24

Question

• Quel examen comporte la plus haute dose de radiation pour le patient?

– 1- Coronarographie diagnostique

– 2- Mibi Persantin

– 3- CT coronaire pour score calcique

– 4- TEP Rubidium

Question

• Quel examen comporte la plus haute dose de radiation pour le patient?

– 1- Coronarographie diagnostique 7 mSv

– 2- Mibi Persantin 9.4 mSv

– 3- CT coronaire pour score calcique 3 mSv

– 4- TEP Rubidium 4.6 mSv

Picano et al, EHJ 2014

Picano et al, EHJ 2014

Adult

Picano et al, EHJ 2014

• Normalement, la dose de radiation au patient ne devrait pas être une raison pour interrompre une procédure, sauf cas exceptionnels, où la dose excède 5 Gy et donc risque de lésions cutanées.

• Lésions cutanées peuvent survenir à partir d’expositions de > 2Gy – 2 Gy: érythème

– 7 Gy: épilation permanente

– 18Gy: nécrose dermique

Conclusion

• Radiation: un mal nécessaire

• Irradiation d’origine médicale: – Source non négligeable

– Contribution significative de la cardiologie

• Étant donné que la carcinogénèse est un effet probabilistique, limiter le plus possible l’exposition

• Préférer modalités sans radiations ionisantes

• Éviter examens inutiles

Exemple pas si rare que ça…

• Patient avec

– 3 MIBI = 27mSv

– 3 Angioplasties = 45 mSv

– Implant défibrillateur biventriculaire = 22 mSv

– 1 CT thoracique = 10 mSv

• TOTAL 104 mSv – risque accru cancer 1/100

Comme professionnels

• Être conscients des dangers de la radiation

• Se protéger au mieux

• Protéger notre personnel

• Ne pas oublier que notre dose cumulative implique

– Exposition professionnelle

– Tests médicaux (on a aussi droit d’être malades..)

– Sources naturelle