Dans le cadre du protocole signé entre la CNAM et la FNMR, le Cirtaci (1) a réalisé à la demande du Conseil professionnel de la radiologie (G4) une mise à jour des fiches sur l’utilisation des produits de contraste en scanner et IRM. Ces recommandations portent sur les doses à injecter en fonction des patients (poids), de la demande clinique et de l’acquisition des images (Kilovoltage).
(1) Comité Interdisciplinaire de Recherche et de Travail sur les Agents de Contraste en Imagerie
Le kilovoltage
Les bonnes pratiques, selon la littérature internationale et la pratique quotidienne, consistent à réduire le kilovoltage lors des scanners de 120 à 100 voire 80 kV. L’exposition aux rayonnements ionisants est alors diminuée. Les techniques de reconstruction itérative et maintenant d’intelligence artificielle permettent de garder un bon signal au bruit. Les acquisitions à 100 kV sont utilisables sur la quasi-totalité des équipements à la différence de celles à 80 kV plus dépendantes des caractéristiques du scanner (qualité du capteur, des reconstructions, etc). Dans tous les cas, l’intervention d’un ingénieur d’application s’impose pour optimiser au mieux le paramétrage des examens.
L’absorption des rayons X par l’iode liée à un phénomène photo-électrique augmente avec la diminution de l’énergie des rayons X pour atteindre un maximum à une énergie de 33,2 KeV (K edge). L’abaissement du kilovoltage utilisé lors de l’acquisition a donc pour conséquence de nécessiter moins d’iode pour obtenir la même absorption. Très schématiquement entre 120 et 80 kV, la baisse de 20 kV réduit l’exposition aux rayons X de 20 % et la dose d’iode nécessaire de 20%. Les bonnes pratiques sont donc doubles : radioprotection et dose de contraste adaptée.
La dose d’iode
Les examens scanographiques peuvent, pour l’immense majorité d’entre eux être séparés en examens à visée vasculaire ou parenchymateux et oncologiques.
Dans les deux cas, la DOSE est le facteur essentiel. Soit la dose d’administration d’iode par seconde en cas d’examens vasculaires et temps artériel des examens oncologiques soit la dose totale d’iode pour les examens oncologiques et parenchymateux.
Le calcul de la dose d’administration par seconde dépend du kilovoltage d’acquisition et des vaisseaux étudiés.
Le calcul de la dose totale dépend du kilovoltage d’acquisition et du poids du patient en règle générale et en cas d’obésité de sa surface corporelle
Le calcul de ces deux doses va conduire à la prescription du produit de contraste le plus adapté. Celui-ci n’est pas unique, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients. Il est important de retenir qu’il y a toujours un équilibre entre volume et concentration (dose totale) et débit et concentration (dose administrée par seconde). Si un facteur diminue, l’autre doit augmenter. Il n’y a pas de volume ou de concentration qui conviendrait idéalement à tous les examens. Le facteur limitant pour le débit est l’état veineux (et le confort du patient) et pour la durée d’injection et donc le volume la durée d’acquisition des hélices. En vasculaire, à qualité égale d’examen, la réduction des mas et donc la réduction de l’exposition aux rayons X est limitée en cas de produit de contraste faiblement concentré comparativement aux produits plus fortement concentrés.
L’optimisation des injections nécessite aussi l’utilisation du bolus de sérum physiologique (30 à 40 cc) permettant d’éviter la stagnation du produit de contraste au niveau veineux et notamment de l’orifice thoracique supérieur, de limiter la perte de produit non utilisé dans les tubulures et d’améliorer la qualité géométrique du bolus de contraste injecté.
Le chauffage des produits de contraste aux environs de la température corporelle de 37° est inscrite dans toutes les fiches de RCP liées aux autorisations de mise sur le marché. Il permet de réduire la viscosité et l’inconfort du patient.
La qualité de l’opacification obtenue ne se décrète pas, elle se mesure.
Pour un examen vasculaire ou un temps vasculaire d’un examen à visée oncologique, une densité de 300 UH doit être obtenue au niveau du vaisseau.
Pour un examen à visée parenchymateuse ou oncologique, la densité du foie au temps portal doit être de 110 UH. Il sera toujours utile avant de modifier les paramètres d’acquisition et d’injection de vérifier si les examens réalisés avec les protocoles habituels à 120 ou 140 kV répondent à ces critères. Et les surprises ne sont pas rares ce qui souligne l’importance du respect de ces critères plutôt que des recettes standards plus ou moins bien mises en œuvre ou adaptées. C’est le résultat qui compte et non pas la recette.
Le gadolinium
Pour les produits gadolinés, l’essentiel est de raisonner en dose totale de produit injecté en fonction du poids du patient et de l’indication. La prescription qui en découle doit tenir compte du choix limité de conditionnements disponibles.
Attention de ne pas oublier la double concentration d’un des produits disponibles (volume à réduire donc de moitié par rapport aux autres à dose de produit gadoliné identique). Le bolus de sérum physiologique est d’autant plus important que les volumes sont petits. La fiche rappelle aussi les modalités de substitution par des génériques pour l’ensemble des médicaments et donc pour l’acide gadotérique.
Vous trouverez ci-après une synthèse effectuée sous la responsabilité de la FNMR reprenant les points essentiels.
Les lecteurs de la revue (Le Médecin Radiologue de France # 429 Novembre 2019) ne seront pas surpris par ces fiches qui reprennent ce qui avait été publié ici-même depuis septembre 2018 sous forme d’articles ou de FAQ. La publication par la SFR et le Cirtaci des recommandations leur confirme une validation universitaire et en font donc un document de référence.
Iode et scanner à visée vasculaire
Iode et scanner à visée oncologique et parenchymateux
Optimisation des doses de produits de contraste gadolinés en IRM
Voir aussi
Idées reçues
« Le gadolinium doit toujours être utilisé avec un injecteur automatique », « 20ml à 0,5mMol/ml sont nécessaires pour sécuriser l’injection » …
la réalité
Adapter les prescriptions de Gadolinium
Environ 1/3 des examens IRM injectés nécessitent une acquisition dynamique et donc l’utilisation d’un injecteur automatique. Les adaptateurs sont indispensables.
Dans 2/3 des cas, l’injection manuelle ne nécessite aucun dispositif médical autre que le flacon ou la seringue de contraste.
0,1 mMol/Kg est la posologie habituellement recommandée. Cette posologie doit être strictement respectée car le risque de dépôts de gadolinium dans les noyaux gris centraux augmente avec la dose. La prise de risque ne pourrait pas être justifiée en cas de dosage inadapté.
la technique
En IRM, l’injecteur ce n’est pas automatique.
Environ 2/3 des examens ne nécessitent pas de kits d’injection.
| 0,1 mMol/Kg | Clariscan | Dotarem | Gadovist | Prohance |
|---|---|---|---|---|
| ≤50 kg | 10 ml | 10 ml |  | 10 ml |
| 51 Ã 75 kg | 15 ml | 15 ml | 7,5 ml | 15 ml |
| 76 Ã 85 kg | Â | Â | Â | 17 ml |
| 86 Ã 100 kg | 20 ml | 20 ml | 10 ml | 20 ml |
| 101 Ã 150 kg | Â | Â | 15 ml | Â |
Bibliographie
L’IRM en pratique SFR 2014
HAS : Commission de la transparence .Rapport d’évaluation du SMR, de l’ASMR et de la place dans la stratégie thérapeutique des produits de contraste à base de gadolinium administrés par voie intra veineuse du 25 juillet 2018
ANSM : Lettre aux professionals de santé janvier 2018
MRI Contrast Agents: Evolution of Clinical Practice and Dose Optimization.
Khan R.
Top Magn Reson Imaging. 2016 Aug;25(4):157-61.
Vascular CT and MRI: a practical guide to imaging protocols.
Murphy DJ, Aghayev A, Steigner ML.
Insights Imaging. 2018 Apr;9(2):215-236
Deep learning enables reduced gadolinium dose for contrast-enhanced brain MRI.
Gong E, Pauly JM, Wintermark M, Zaharchuk G.
J Magn Reson Imaging. 2018 Aug;48(2):330-340
MRI gadolinium dosing on basis of blood volume.
Liu CY, Lai S, Lima JAC.
Magn Reson Med. 2019 Feb;81(2):1157-1164.
Idées reçues
« Réduire les doses de contraste injecté diminue la qualité des examens », « Il faut prescrire plus car du contraste est perdu dans les tubulures », « Il n’y a pas de raison de changer les protocoles connus depuis 20 ans », « La double dose est très souvent utile » …
la réalité
Réduire les dépenses liées au gadolinium
L’évolution technologique des IRM et l’apparition de nouvelles séquences permet de réduire le nombre d’examens injectés (environ 30%) et rendre exceptionnel l’utilisation de la double dose.
Les prescriptions de gadolinium doivent s’adapter à l’indication et au patient (poids en particulier).
Le rapport d’évaluation réalisé par l’HAS en juillet 2018 n’a pas permis d’identifier une supériorité d’efficacité et notamment de performance diagnostique d’un gadolinium macrocyclique par rapport à un autre.
la technique
Respecter les recommandations de l’HAS, de la SFR ainsi que des sociétés savantes internationales et mettre à jour régulièrement les protocoles.
Prescrire :
- Uniquement si une injection est envisagée.
- Un conditionnement le plus proche de la quantité de gadolinium nécessaire.
- 15 ml à 0,5 mmol/ml ou 7,5 ml à 1 mmol/ml suffisent à au moins 60 % des patients compte tenu du poids moyen de la population.
| Gadolinium | Coût en € |
|---|---|
| Clariscan 15 ml | 25,39 |
| Dotarem 15 ml | 46,79 |
| Prohance 15 ml | 52,48 |
| Gadovist 7,5 ml | 56,26 |
En résumé
Il n’y a pas d’ordonnance unique. Chaque patient doit recevoir une dose de gadolinium justifiée en fonction de l’indication de son examen et de son poids.
Le volume et la concentration prescrits doivent être les plus proches de la quantité de gadolinium nécessaire.
15 ml à 0,5 mmol/ml ou 7,5 ml à 1 mmol/ml suffisent le plus souvent.
La double dose n’a que de très rares indications.
Références
Bibliographie : L’IRM en pratique SFR 2014
HAS : Commission de la transparence. Rapport d’évaluation du SMR, de l’ASMR et de la place dans la stratégie thérapeutique des produits de contraste à base de gadolinium administrés par voie intra veineuse du 25 juillet 2018.
MRI Contrast Agents: Evolution of Clinical Practice and Dose Optimization.
Khan R.
Top Magn Reson Imaging. 2016 Aug;25(4):157-61.
Vascular CT and MRI: a practical guide to imaging protocols.
Murphy DJ, Aghayev A, Steigner ML.
Insights Imaging. 2018 Apr;9(2):215-236
Deep learning enables reduced gadolinium dose for contrast-enhanced brain MRI.
Gong E, Pauly JM, Wintermark M, Zaharchuk G.
J Magn Reson Imaging. 2018 Aug;48(2):330-340
MRI gadolinium dosing on basis of blood volume.
Liu CY, Lai S, Lima JAC.
Magn Reson Med. 2019 Feb;81(2):1157-1164.
Idées reçues
« Il vaut mieux en mettre un peu plus pour sécuriser », « 20 ml à 0,5 MoM est le standard »,
« La double dose est très souvent nécessaire », « Il vaut mieux injecter au cas où… » …
la réalité
Gadolinium : quelle dose ?
De nouvelles séquences et l’amélioration technologique des IRM permettent de réaliser de nombreux examens sans injection de produit de contraste : 70% en 2019 versus 50% en 2000. En cas d’injection et en l’absence de contre-indications, la dose est fonction du poids.
la technique
La dose communément admise est de 0,1 mmol/kg.
7.5 mmol suffisent donc dans environ 60% des cas puisque 50% des hommes pèsent moins de 75 kilos et 50% des femmes moins de 65 kilos.
Ce qui correspond à 15 ml d’un gadolinium dosé à 0,5MoM/ml (Clariscan, Dotarem, Prohance), ou 7,5 ml si concentration à 1MoM/ ml (Gadovist).
L’injection d’une double dose (Gadovist 15 ml par exemple) n’est que très rarement indiquée.
Le bolus de sérum physiologique est d’autant plus essentiel que les volumes sont petits.
Prochainement, la référence au volume sanguin ou à la surface corporelle (comme pour l’iode) et le deep learning devraient permettre de réduire les doses.
En résumé
- 15 ml d’un gadolinium dosé à 0,5 MoM/ml (ou 7,5ml dosé à 1 MoM/ml) suffisent dans environ 60% des cas.
- La double dose n’a que de très rares indications.
Références
MRI Contrast Agents: Evolution of Clinical Practice and Dose Optimization.
Khan R.
Top Magn Reson Imaging. 2016 Aug;25(4):157-61.
Vascular CT and MRI: a practical guide to imaging protocols.
Murphy DJ, Aghayev A, Steigner ML.
Insights Imaging. 2018 Apr;9(2):215-236
Deep learning enables reduced gadolinium dose for contrast-enhanced brain MRI.
Gong E, Pauly JM, Wintermark M, Zaharchuk G.
J Magn Reson Imaging. 2018 Aug;48(2):330-340
MRI gadolinium dosing on basis of blood volume. Liu CY, Lai S, Lima JAC.
Magn Reson Med. 2019 Feb;81(2):1157-1164.
Idées reçues
« Diminuer les doses de contraste injecté diminue la qualité des examens », « Il faut prescrire plus car du contraste est perdu dans les tubulures », « Il n’y a pas de raison de changer les protocoles connus depuis 20 ans » …
la réalité
Réduire les dépenses en produit de contraste
L’évolution technologique des scanners permet de réduire la quantité d’iode injectée pour une qualité d’examen identique.
Les prescriptions de produit de contraste doivent s’adapter à l’indication et au patient (poids en particulier).
la technique
Réduire le kilovoltage lors de l’acquisition réduit la dose d’iode nécessaire et l’exposition aux rayons X.
Il n’y a pas d’ordonnance unique. Le conditionnement prescrit doit être le plus proche de la quantité d’iode nécessaire et tenir compte des impératifs d’injection (injecteur automatique, bolus de sérum physiologique).
Prescrire uniquement si une injection est envisagée.
30 grammes d’iode suffisent à au moins 50 % des patients compte tenu du poids moyen de la population.
En résumé
- Chaque patient doit recevoir une dose d’iode fonction de l’indication de son examen et de son poids.
- Le volume et la concentration prescrits doivent être le plus proche de la quantité d’iode nécessaire.
- « L’important c’est la dose ».
Références
Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches.
Bae KT.
Radiology. 2010 Jul;256(1):32-61.
Contrast Administration in CT: A Patient-Centric Approach.
Kalra MK, Becker HC, Enterline DS, Lowry CR, Molvin LZ, Singh R, Rybicki FJ.
J Am Coll Radiol. 2018 Aug 2.
Réduire les doses d’iode et de RX : du duo au trio gagnant
Idées reçues
« Il vaut mieux en mettre un peu plus pour sécuriser », « Les protocoles avec une baisse du kilovoltage ne sont pas applicables en France car établis avec des populations asiatiques de plus faible BMI » …
la réalité
Produit de contraste > Quelle dose ?
La physiologie, l’hémodynamique et la pathologie n’ont pas changé depuis les années 90. En revanche la technologie des scanners a été bouleversée. La reconstruction itérative et l’amélioration des détecteurs permettent sur tous les scanners de réduire le kilovoltage et donc la dose de contraste par l‘augmentation de l’absorption des rayons X par l’iode : c’est physique et mathématique.
la technique
Les doses et le taux d’iode délivré par seconde pour 120 KV restent valables. Ils doivent diminuer de 20 ou 40% si vous travaillez à 100 KV ou 80 KV.
Vous n’utiliserez par exemple que 40g (à 100 KV) ou 30 g (à 80 KV) au lieu de 50 g (à 120 KV).
En résumé
Vous ne modifiez pas vos habitudes d’injection en baissant les kilovolts de 120 KV à 100KV ou 80KV. Vous réduisez seulement la dose de contraste ou le taux de délivrance de l’iode par seconde de 20 ou 40% grâce à une meilleure absorption des rayons X par l’iode en gardant une qualité d’examen identique.
Références
Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches.
Bae KT.
Radiology. 2010 Jul;256(1):32-61.
Contrast Administration in CT: A Patient-Centric Approach.
Kalra MK, Becker HC, Enterline DS, Lowry CR, Molvin LZ, Singh R, Rybicki FJ.
J Am Coll Radiol. 2018 Aug 2.
Réduire les doses d’iode et de RX : du duo au trio gagnant.
Idées reçues
« Votre scanner ne permet pas de travailler à 100 KV et encore moins à 80 KV », « Vous aurez trop de bruit dans l’image »,
« Il n’y a que les scanners spectraux qui peuvent le faire » …
la réalité
Protocoles 100 KV et 80 KV en scanner abdominal avec injection
Tous les scanners ayant la reconstruction itérative peuvent travailler à 100 KV voire à 80 KV pour les gabarits normaux ou petits. Cela concerne la quasi-totalité des scanners utilisés en France quel que soit leur nombre de barrettes. Il n’y a pas besoin d’avoir un scanner spectral pour adopter ces protocoles.
la technique
L’iode injecté absorbe les rayons X et permet de visualiser les vaisseaux et les tissus vascularisés. Cette absorption est maximale lorsque l’énergie des photons X rencontrant les atomes d’iode est de 33,2KeV. Cette capacité d’absorption diminue très rapidement lorsque l’énergie des photons X augmente. Cette énergie est liée au Kilovoltage utilisé : 120 KV correspondent à environ une énergie de 80 keV, 100 KV à 66 keV et 80 KV à 53 keV. Cette baisse permet de réduire la dose de rayons X mais augmente le bruit par diminution du nombre de photons émis. Les techniques de reconstruction itérative et très bientôt les techniques liées à l’intelligence artificielle permettent de compenser cela et de garder un rapport signal au bruit constant voire amélioré.
Réduire le kilovoltage permet de réduire la dose de rayons X reçus par le patient et la dose de produit de contraste administré. Depuis plusieurs années ces effets bénéfiques ont été publiés dans de multiples revues par de nombreuses équipes et remis d’actualité avec l’avènement des scanners spectraux. Mais pratiquement TOUS les scanners peuvent bénéficier de ces protocoles permettant de réduire la dose de rayons X et de contraste.
En résumé
-
Demandez à vos ingénieurs d’application des scanners de mettre en place les protocoles abdominaux injectés à 100 KV et 80 KV avec modification des paramètres d’acquisition (modulation automatique variant selon les constructeurs), optimisation de la reconstruction itérative et des fenêtres de visualisation. Un constructeur le fait déjà depuis mi-décembre 2018. Réduisez alors les doses de produit de contraste entre 20 et 40% en contrôlant le rehaussement hépatique au temps portal (110 UH ou 50 UH de plus que sans injection).
-
Vous diminuez les doses de RX et de contraste en améliorant la prise en charge des patients.
Références
InIntravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches.
Bae KT – Radiology. 2010.
Minimally Required Iodine Dose for the Detection of Hypervascular Hepatocellular Carcinoma on 80-kVp CT.
Goshima S, et al – AJR. 2016.
Reducing iodine load in hepatic CT for patients with chronic liver disease with a combination of low-tubevoltage and adaptive statistical iterative reconstruction.
Noda Y, et al – Eur J Radiol. 2015
Determination of optimal intravenous contrast agent iodine dose for the detection of liver metastasis at 80-kVp CT.
Goshima S, et al – Eur Radiol. 2014
Whole-body CT with high heat-capacity X-ray tube and automated tube current modulation-effect of tube current limitation on contrast enhancement, image quality and radiation dose.
Kanematsu M, et al – Eur J Radiol. 2015
Idées reçues
« il ne servirait à rien », « aucune étude n’a prouvé son utilité »,
« c’est une perte de temps pour le manipulateur » …
la réalité
Bolus de sérum physiologique
L’utilisation du bolus de sérum physiologique (NaCl 0,9%), est connue et documentée depuis longtemps. (Bae 2010) Kalra et all (2018).
Il fait partie des recommandations de la SFR (Guide pratique d’imagerie diagnostique à l’usage des médecins radiologues, 2013).
la technique
Avant l’injection de contraste, le bolus de sérum physiologique permet de vérifier la résistance de la veine (SFR – CIRTACI, ESUR (European Society of Urogenital Radiology et ACR). Au cours de l’injection, le sérum physiologique pousse la queue du bolus de contraste ce qui permet d’éviter qu’une partie reste inutilisée dans la tubulure ou mal utilisée dans les veines périphériques. Ce volume est estimé entre 12 et 20 ml et correspond à la quantité maximale de produit de contraste pouvant être économisée. 30 ml de sérum sont donc en règle suffisants.
Ce rinçage améliore aussi l’utilisation du produit de contraste et le niveau de rehaussement du parenchyme ou des vaisseaux. De plus la géométrie de bolus est améliorée et il y a réduction de l’artéfact dense de traînée du contraste dans la veine brachio-céphalique et de la veine cave supérieure lors d’examens thoraciques.
Ce rinçage est particulièrement bénéfique lorsqu’un petit volume de produit de contraste est utilisé qu’il s’agisse d’un contraste iodé ou de gadolinium en IRM.
Le vrai problème n’est donc pas le bolus de sérum physiologique mais sa modalité d’injection. Il est le plus souvent utilisé avec des injecteurs automatiques sans ou avec seringue. Selon l’injecteur, la mise en place et l’utilisation du sérum physiologique est plus ou moins facile (et donc source éventuelle de perte de temps) ou coûteuse (seringue, tubulure, raccord).
La solution n’est pas de dénigrer l’injection systématique de bolus de sérum physiologique mais d’optimiser les injecteurs pour rendre simple et rapide cette injection. Le marché des injecteurs est suffisamment large pour que chacun trouve le matériel qui lui convient.
En résumé
- Un rinçage au sérum physiologique améliore le rehaussement de densité et l’efficacité de l’utilisation du produit de contraste, réduit les artefacts. Il est particulièrement bénéfique lorsque le volume total du produit de contraste est faible.
- 20 Ã 30 ml de solution saline peuvent suffire.
Références
Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches.
Bae KT. Radiology. 2010 Jul;256(1):32-61
Contrast Administration in CT :
A Patient-Centric Approach.
Kalra MK, Becker HC, Enterline DS, Lowry CR, Molvin LZ, Singh R, Rybicki FJ. J Am Coll Radiol. 2018 Aug 2.
ESUR (European Society of Urogenital Radiology ESUR
Contrast Media guidelines version 10.0
http://www.esur.org/esur-guidelines/).
SFR/CIRTACI (Fiche de recommandations pour la pratique clinique http://www.sfrnet.org version 2, avril 2005)
ACR manual on contrast media
(V10.3 ; 2017 ; pages 16 et 17, acr.org).
Bolus de sérum physiologique
