部分成人體部PET/CT輻射劑量評估

李玲，韓萍萍，續(xù)蕊，鄭玉民，顏玨

中日友好醫(yī)院 核醫(yī)學科，北京 100029

部分成人體部PET/CT輻射劑量評估

李玲，韓萍萍，續(xù)蕊，鄭玉民，顏玨

中日友好醫(yī)院 核醫(yī)學科，北京 100029

目的 研究和估算在成人體部PET/CT顯像中，應用自動毫安（ATCM）技術進行CT掃描時患者所接受的X射線及18F-FDG所致輻射的總有效劑量。方法 選取71例（男41例，女30例）接受體部PET/CT顯像的成人患者（≥18歲），利用計算機自動給出的劑量長度乘積值估算ATCM條件下CT掃描所致輻射的有效劑量，并根據(jù)ICRP推薦的方法估算18F-FDG所致輻射的有效劑量，由此得出成人單次體部PET/CT顯像所受輻射的總有效劑量。結果 成人受檢者行單次PET/CT顯像時，CT掃描所致輻射的有效劑量為4.8～13.5 mSv，平均（6.8±1.9）mSv；患者注射18F-FDG所致輻射的有效劑量為3.8～9.0 mSv，平均（6.0±1.0）mSv；由此得出，單次體部PET/CT顯像所致輻射的總有效劑量為10.3～21.3 mSv，平均（12.8±2.2）mSv。結論 采用ATCM技術進行成人單次體部PET/CT顯像時，CT掃描所致輻射的有效劑量約占總有效劑量的53.0％，表明應用ATCM技術可以在一定程度上減少受檢者所受CT輻射劑量，從而能夠降低受檢者所受輻射的總有效劑量。

PET/CT顯像；自動毫安技術；有效輻射劑量；18F-FDG

隨著醫(yī)學的進步與發(fā)展，人們對于疾病尤其是腫瘤性疾病的早期發(fā)現(xiàn)及有效診治有了更高的要求與期望，而PET/CT作為當前最為先進的醫(yī)學影像學檢查技術之一，在腫瘤的診治過程中發(fā)揮著重要的作用，為腫瘤高危人群早期發(fā)現(xiàn)疾病繼而及早獲得有效診治帶來了更大的可能性，因此引起了越來越多的關注，不過，隨之而來的輻射危害也成為關注重點。本研究回顧性分析與估算了2013年9月 ~2014年2月在本院行體部PET/CT檢查的71例患者所受到的輻射劑量，并與國內外相關文獻進行比較，旨在為臨床工作者及患者提供體部PET/CT檢查輻射劑量的參考數(shù)據(jù)。

1 資料與方法

1.1 病例資料

選取2013年9月~2014年2月于本院接受體部PET/CT檢查的所有成年患者（≥18歲）71例，其中男性41例，女性30例，年齡28~94歲。

1.2 資料采集與方法

采用GE Discovery PET/CT elite顯像儀進行掃描?；颊邫z查前禁食并禁用含有葡萄糖的靜脈注射液6 h以上，常規(guī)測量身高、體重及空腹血糖（血糖水平控制于6.9 mmol/L以內），以4.4 MBq/kg（0.12 mCi/kg）體重的劑量靜脈注入18F-FDG后安靜休息并飲水500 mL，60 min后進行體部PET/CT顯像，囑患者檢查前排空尿液以避免膀胱內放射性對周圍臟器的影響，并快速飲水300~500 mL以充盈胃腔。

所有患者均用PET/CT顯像儀中的螺旋CT部分依據(jù)定位像使用自動毫安（Automatic Tube Current Modulation，ATCM）技術進行體部CT掃描，其掃描參數(shù)設定為：管電壓140 kV，螺距0.984，球管單層旋轉時間0.5 s，層厚3.75 mm，參考毫安秒60~180 mAs，噪聲指數(shù)（Noise Index，NI）：25（該值為設備推薦值）。CT掃描結束后即刻行PET掃描，PET掃描采用3D方式采集圖像，依患者身高不同，每位受檢者需接受6~8個床位的連續(xù)掃描，每個床位長度為15.7 cm，采集時間2.5 min。應用Iteration濾波法對PET圖像進行重建，并應用CT數(shù)據(jù)對PET圖像進行衰減校正。

1.3 體部PET/CT所致輻射有效劑量估算

（1）體部CT所致輻射有效劑量估算：患者因CT掃描所受輻射的有效劑量（Effective Dose，ED）采用劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP）來進行評估，其公式為EDCT=DLP·τ，其中DLP值可從PET/CT顯像時自動生成的劑量報告單中讀取，τ為劑量轉換因子，為0.018 mSv/mGy·cm[1]。

（2）PET所致輻射有效劑量估算：單次PET/CT顯像中PET所致輻射的有效劑量（EDPET）可根據(jù)注射入患者體內的18F-FDG的活度（A）-有效劑量換算公式進行估算，公式為：EDPET=A·WFDG，其中WFDG為有效劑量換算指數(shù)（單位：mSv/MBq）。根據(jù)2008年國際放射防護委員會106號出版物[2]，對于體重為70 kg及57 kg的成人受檢者，WFDG分別為0.019、0.025 mSv/MBq；而對于體重為33 kg的兒童受檢者，WFDG為0.036 mSv/MBq。因此本次估算采取在此基礎之上得來的Kathy等[3]的估算方法，依據(jù)患者體重不同而采用不同的有效劑量換算指數(shù)，即：＞65 kg，WFDG=0.019 mSv/MBq；45~65 kg，WFDG=0.025 mSv/MBq；＜45 kg，WFDG=0.036 mSv/MBq。

（3）成人體部PET/CT所致輻射有效劑量估算：綜上，將受檢者行單次PET/CT檢查所接受的來自CT掃描及18F-FDG的輻射的有效劑量相加，即可得出總的有效劑量，即：EDTotal=EDCT+EDPET。

2 結果

根據(jù)ATCM技術調整后的CT掃描管電流為58~175 mA，CT掃描所讀取的DLP值范圍為268.4~748.4 mGy·cm，平均值為（377.6±104.4）mGy·cm，其所致有效劑量為4.8~13.5 mSv，平均值為（6.8±1.9）mSv；注射18F-FDG活度為199.1~414.4 MBq，平均值為（277.6±50.1）MBq，所致有效劑量為3.8~9.0 mSv，平均值為（6.0±1.0）mSv；單次PET/CT所致總有效劑量為10.3~21.3 mSv，平均值為（12.8±2.2）mSv。由此可看出，在單次成人體部PET/CT顯像中，患者所受CT輻射的有效劑量為（6.8±1.9）mSv，所受PET輻射的有效劑量為（6.0±1.0）mSv，總有效劑量為（12.8±2.2）mSv，CT輻射占總有效劑量的比例為53％。

不同體重受檢者行單次體部PET/CT顯像接受的有效劑量，見表1?？梢钥闯鰡未误w部PET/CT檢查中，患者所受輻射的有效劑量與其體重有一定的相關性，隨著受檢者體重增加，18F-FDG所致輻射的有效劑量并無明顯變化，而CT掃描所致輻射的有效劑量則逐漸增加，總有效劑量也隨之增加，CT所致輻射的有效劑量比例也隨之增加。

表1 不同體重受檢者行單次體部PET/CT顯像接受的有效劑量

3 討論

從上述結果中可以看出，在本次有效輻射劑量估算中，在ATCM技術條件下進行CT掃描時，成人行單次PET/CT顯像所受輻射的有效劑量約為12.8 mSv。但有文獻顯示，在CT掃描中，于ATCM條件下根據(jù)系統(tǒng)自動給出的劑量參數(shù)估算患者所受的來自于CT掃描的有效輻射劑量，可能會導致這部分有效劑量值被低估約12.3％[4]，因此推測本次估算可能存在一定的低估可能。目前，輻射有效劑量計算尚缺乏“金標準”，因此此估算值僅可在一定程度上反映出患者行單次體部PET/CT檢查時大約需接受的有效輻射劑量，這一劑量約相當于一次常規(guī)胸+腹部平掃所帶來的有效輻射劑量（胸部、腹部平掃有效劑量平均值分別為5.3與7.5 mSv）[5]。但在實際應用中，目前臨床上正在發(fā)展的低劑量PET/CT顯像不僅可為臨床和患者提供較為清楚的解剖結構信息，尚可提供全身病變的葡萄糖代謝相關信息，因而具有獨特的優(yōu)勢，尤其在腫瘤性疾病的早期診斷與分期、治療方案制定、預后推測及療效監(jiān)測等方面可為臨床提供大量的有效信息，具有廣泛的臨床應用價值（圖1）。因此，在不影響診斷的前提下，采用合適的NI從而降低PET/CT檢查所帶來的輻射劑量以獲得更為廣泛的臨床應用或成為當前較為急迫的課題。

圖1 PET/CT圖

在PET/CT顯像中，其所致有效輻射劑量來自于18F-FDG及全身CT掃描，因此如何降低患者所受輻射劑量，也要從這兩方面進行研究。

就目前而言，降低來自CT掃描的有效輻射劑量的技術方法很多，包括應用ATCM技術、采用低管電壓、減少掃描范圍、縮短掃描時間及增加螺距等[6-7]。低劑量PET/CT顯像中的螺旋CT掃描主要應用ATCM技術來達到這一目的。本研究所應用的GE Discovery PET/CT elite顯像儀是通過設定合適的NI及管電流范圍，并依據(jù)定位像掃描所確定的人體在Z軸上的厚度及不同組織的X射線衰減，自動變換管電流，以達到在不影響診斷的前提下盡量減少CT掃描所致輻射劑量的目的。與國外相關文獻對比（表2），相較于Wu等[8]及Brix等[9]未應用ATCM技術的研究，Huang等[10]及Willowson等[11]的研究在CT掃描中應用了ATCM技術，CT所致有效輻射劑量明顯減低，且其在總有效劑量中所占的比例也明顯降低，本研究數(shù)據(jù)與其亦有很好的一致性。

表2 國外相關文獻報道PET/CT有效劑量與本研究數(shù)據(jù)比較

而要降低來自PET方面的輻射劑量，即在不影響疾病信息量的同時盡量減少18F-FDG的注射劑量，就要求PET圖像采集擁有更高的效率。目前，這主要通過在PET采集數(shù)據(jù)時使用時間飛行（Time-of-Flight，TOF）技術來實現(xiàn)。2011年法國對其國內部分醫(yī)院或中心的PET/CT顯像所致輻射有效劑量的調查數(shù)據(jù)顯示[6]，在該檢查中注射18F-FDG的平均活度為4.3 MBq/kg，而在應用TOF技術的醫(yī)院中，該值降至3.5 MBq/kg；在未應用TOF技術的醫(yī)院中，該值為4.6 MBq/kg；對于體重為50~100 kg的受檢者而言，注射18F-FDG的平均值接近300 MBq，而應用TOF技術后，該值降至250 MBq，依ICRP給出的18F-FDG劑量轉換因子計算，可降低有效輻射劑量0.95 mSv，相較于18F-FDG所致輻射有效劑量的平均值5.7 mSv來說，降低了16.7％。由此可見，應用TOF技術可以在一定程度上減少18F-FDG的注射活度，繼而減少受檢者所受的輻射劑量。在本研究中，患者的PET圖像采集亦采取了TOF技術，但因缺乏相關的對比研究，在實際臨床應用中患者18F-FDG的注射活度仍采取推薦劑量，尚需進一步的研究支持。

綜上所述，本研究通過對本院行單次體部PET/CT顯像患者所受輻射劑量進行簡單估算，為臨床提供了相關參考依據(jù)，而本研究數(shù)據(jù)也在一定程度上反映了應用ATCM技術的成人單次體部PET/CT掃描可降低患者所受的有效輻射劑量。不過，在臨床工作中，合理使用PET/CT檢查應遵循實踐正當性的原則，以期使患者在疾病診治與輻射損害之間獲得最大的收益。

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Estimated Radiation Dose in Adult Patients Undergoing W hole-Body18F-FDG PET/CT

LI Ling, HAN Ping-ping, XU Rui, ZHENG Yu-m in, YAN Jue
Department of Nuclear Medicine, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China

Objective To estimate the radiation dose in adult patients undergoing whole-body dualmodality18F-FDG positron em ission tomography/computed tomography (PET/CT）w ith the automatic tube current modulation (ATCM）technique. Methods A ltogether 71 adult patients (40 men/31 women）who underwent whole-body dual-modality18F-FDG PET/CT were reviewed. The effective doses for patients were obtained from CT scan by dose-length product and PET scan using [fl uorine-18]-fl uoro-2-deoxy-D-glucose, which was calculated based on International Commission on Radiological Protection recommendations. Results The average of whole-body PET/CT effective doses from PET and CT were (6.0±1.0）mSv (range：3.8～9.0 mSv）and (6.8±1.9）mSv (range：4.8～13.5 m Sv）, respectively, resulting in the total patient dose of (12.8±2.2）m Sv (range：10.3～21.3 m Sv）. Conclusion By using ATCM technology on whole-body PET/CT scanning, the effective dose of CT scanning was about 53％ of the total effective dose, which indicated that the ATCM technique could reduce the radiation dose for patients undergoing CT scanning to some extent.

PET/CT scanning；automatic tube current modulation；effective dose；18F-FDG

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.09.032

1674-1633(2015）09-0104-04

2015-03-15

2015-04-04

顏玨，主任醫(yī)師。

通訊作者郵箱：yanjue3@163.com