Une caméra de jeux vidéo pour calculer la dose de radiation reçue par un travailleur



Scène capturée lors du test du système proposé dans une procédure clinique réelle.

Un projet, conduit dans le cadre d’un doctorat, permet la création d’un procédé pour mesurer plus efficacement le taux d’exposition aux radiations ionisantes des travailleurs évoluant dans un milieu où ces radiations doivent être surveillées. Cette recherche, réalisée en collaboration avec le Centre d’Études Nucléaires SCK-CEN à Mol et sous la supervision d'Alain Seret (GIGA CRC / Faculté des Sciences) et Christophe Phillips (GIGA CRC / Faculté des Sciences Appliquées) s’appuie sur une technologie qui utilise des caméras utilisées dans les consoles de jeux vidéo.

C

ertains travailleurs, comme par exemple dans certains services hospitaliers, sont exposés à des radiations ionisantes. La mesure de cette exposition se fait traditionnellement au moyen d’un dosimètre. Le taux de radiation doit être étroitement surveillé afin de rester sous un seuil bien défini. De plus, un principe connu sous le nom d'ALARA - As Low As Reasonably Achievable - stipule qu'une dose de rayonnement doit toujours être maintenue aussi faible que possible. Cependant, les doses de rayonnement sont souvent difficiles à mesurer, les dosimètres étant soumis à une grande incertitude, en particulier dans les champs inhomogènes de rayonnement que l'on trouve dans les hôpitaux. C’est suite à ce constat que Mahmoud Abdelrahman, chercheur à l’ULiège, a souhaité développer son sujet de thèse (1). L’objectif du projet réalisé en étroite collaboration avec le Centre d’Etudes Nucléaire (SCK-CEN) de Mol : évaluer la faisabilité de l'évaluation des doses de rayonnement à l'aide de méthodes de calcul numérique. Une méthode qui pourrait éventuellement résoudre les limites de précision des dosimètres et qui a trouvé un écho favorable auprès de la Commission Européenne qui a octroyé au SCK-CEN un financement pour participer au projet PODIUM (Personal Online Dosimetry Using Computational Methods) au côté de six autres partenaires internationaux. Une technologie innovante, utilisant une caméra vidéo et les simulations numériques, a été développée pour calculer les doses reçues par les travailleurs. Cette technologie a été déployée et testée dans deux applications spécifiques : la radiologie interventionnelle et les lieux de travail neutroniques.

dose values dosimetre

La carte des doses de rayonnement obtenue peut être visualisée pour avertir les médecins de la présence de régions à forte dose.

Ces deux lieux de travail comptent, en effet, parmi les domaines les plus complexes et les plus difficiles de la dosimétrie, où il est nécessaire d'en améliorer les évaluations. En radiologie interventionnelle, les médecins travaillent à proximité d'une source de rayons X utilisée pour l'imagerie. « L'exposition du médecin aux rayonnements dépend des actions effectuées pendant l'intervention, explique Mahmoud Abdelrahman. La technologie que nous avons développée utilise des caméras spécialisées utilisées notamment dans le domaine des jeux vidéo – accessibles à tous et à un prix très abordable - grâce auxquelles les actions du médecin sont étroitement enregistrées. » Le logiciel développé par Mahmoud Abdelrahman combine ces données avec celles sur les  radiations émises par l'appareil à rayons X, ce qui permet de calculer la dose de radiation reçue pendant l'opération. « Les premiers résultats ont été prometteurs et le système a prouvé la faisabilité de la méthode, expliquent les Profs Alain Seret et Christophe Phillips, chercheurs au GIGA CRC et co-promoteurs académiques de la de thèse de Mahmoud Abdelrahman. « Dans un avenir proche, les doses spécifiques aux d'organes du personnel médical pourraient être évaluées avec une bonne précision à l'aide de caméras et de simulations informatiques. » Cette technologie permettra au personnel médical en radiologie interventionnelle d’optimiser son exposition aux rayonnements. Le système continuera à être testé et amélioré. Plus les ordinateurs seront puissants et plus les caméras seront perfectionnées, plus le système pourra être performant et précis. En outre, cette nouvelle technologie sera testée prochainement dans d'autres applications telles que la médecine nucléaire et l'industrie nucléaire en général.

methodologyIR

Système de calcul de dose virtuelle utilisant des caméras et un modèle 3D de corps humain.

Référence scientifique

(1) Personal dosimetry of workers without a physical dosemeter using computational methods

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