PET-CT受檢者周圍劑量水平檢測與分析*

練德幸 張慶召 張 奇 梁 婧 朱衛(wèi)國 葛麗娟 侯長松 張 震*

PET-CT受檢者周圍劑量水平檢測與分析*

練德幸①張慶召①張 奇①梁 婧①朱衛(wèi)國①葛麗娟①侯長松①張 震①*

目的：分析在正電子發(fā)射計算機斷層顯像-CT(PET-CT)檢查過程中受檢者注射放射性藥物后不同時間和不同距離處的周圍劑量當(dāng)量率水平，評估PET-CT檢查過程中的輻射防護要點。方法：選取接受PET-CT檢查的20例受檢者，搭建快速測量平臺，測量中采用延長導(dǎo)線將便攜式γ周圍劑量當(dāng)量率儀的實時數(shù)據(jù)傳送到筆記本電腦客戶端中，遠距離實時記錄測量結(jié)果，測量受檢者注射藥物18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)后不同時間、距受檢者不同方向及不同距離處的周圍劑量當(dāng)量率。結(jié)果：20例受檢者在注射18F-FDG后體表1 m處的周圍劑量當(dāng)量率為15.1～33.9 μSv/h，PET-CT檢查后降至7.47～20.2 μSv/h，下降幅度為40.8%～78.3%；在測量方向上，受檢者的胸前和背部的周圍劑量當(dāng)量率高于受檢者左右兩側(cè)的周圍劑量當(dāng)量率；在不同距離上，受檢者1 m處的周圍劑量當(dāng)量率較0.5 m處下降3倍左右。結(jié)論：在PET-CT檢查過程中，受檢者注射放射性藥物18F-FDG后，其周圍輻射水平較高，為減少相關(guān)人員的受照劑量，應(yīng)加強對陪護者的防護及對注射藥物后的受檢者的管理。

正電子發(fā)射計算機斷層顯像-CT；周圍劑量當(dāng)量率；輻射防護；18F-氟代脫氧葡萄糖

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步，核醫(yī)學(xué)被廣泛用于診斷、治療和醫(yī)學(xué)研究等多個方面，其應(yīng)用范圍幾乎涉及醫(yī)學(xué)的各個學(xué)科和專業(yè)，在臨床醫(yī)學(xué)中具有重要的地位。作為核醫(yī)學(xué)診斷中較為常用的一種顯像診斷方法，正電子發(fā)射計算機斷層顯像-CT(positron emission tomography-computed tomography-CT，PET-CT)利用11C、13N、15O和氟-18(Fluorine-18，18F)等正電子核素標(biāo)記或合成的顯像劑，注射到受檢者體內(nèi)參與人體代謝，正電子核素在衰變過程中發(fā)生湮滅輻射，發(fā)出方向相反，能量相同(0.511 MeV)的2個光子，光子被PET部分接收并處理獲得功能影像，加上螺旋CT掃描獲得的結(jié)構(gòu)影像，兩種影像的融合，形成優(yōu)勢互補，從而為臨床診斷提供了生理和病理方面的多種信息[1]。根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會核醫(yī)學(xué)分會的統(tǒng)計顯示，截止到2015年12月31日，全國共有正電子顯像設(shè)備246臺，較2013年增加22.4%，其中PET-MR 6臺、PET-CT 240臺，分布于全國229個醫(yī)療機構(gòu)，正電子顯像設(shè)備在核醫(yī)學(xué)科顯像設(shè)備中增速最高[2]。

目前，18F是PET-CT檢查中應(yīng)用最廣泛的放射性核素，其半衰期為109.2 min，發(fā)射正電子最大能量為633.5 keV，正電子湮滅產(chǎn)生γ射線的能量為0.511 MeV，其能量相對較高，穿透能力強，對個體而言不易防護。檢查過程中，注射了放射性核素18F的受檢者將成為可移動的放射源，在其注射后放射性藥物至檢查完畢的過程中，可對工作人員和公眾產(chǎn)生照射，因此應(yīng)引起對放射防護管理的足夠重視[3-4]。

本研究測量受檢者注射放射性顯像藥物18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)后在不同時間、不同方向和不同距離處的周圍劑量當(dāng)量率，旨在了解注射放射性藥物后受檢者周圍輻射場的劑量分布及隨時間變化情況，對受檢者接受檢查后相關(guān)人員的輻射防護管理進行探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取上海某三甲醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科20例接受18F-FDG PET-CT檢查的受檢者，其中男性11例，年齡45～77歲；女性9例，年齡41～71歲。測量受檢者注射18F-FDG后在不同時間、不同方向及不同距離處的周圍劑量當(dāng)量率。

1.2 檢測儀器

采用6150 AD 6/H+6150 AD b/H型和6150 AD 5/H+6150 AD b/H型便攜式γ周圍劑量當(dāng)量率儀(德國Automess公司)，儀器經(jīng)過中國計量科學(xué)研究院檢定，檢定證書在有效期內(nèi)。遠距離實時測量還使用了裝有測量客戶端的筆記本電腦及延長導(dǎo)線。

1.3 測量方法

本研究搭建簡單的快速測量平臺，在測量中采用了延長導(dǎo)線將便攜式γ周圍劑量當(dāng)量率儀的實時數(shù)據(jù)傳送到筆記本電腦客戶端中，遠距離實時記錄測量結(jié)果，以減少測量人員的受照劑量，快速測量平臺如圖1所示。

圖1 快速測量平臺示意圖

受檢者自然站立，2臺γ周圍劑量當(dāng)量率儀的探測器置于受檢者胸部等高位置(1.4 m處)，分別測量受檢者體表正面處及正面、背面、左側(cè)和右側(cè)4個方向，距離受檢者0.5 m處、1 m處的周圍劑量當(dāng)量率，每個測量點測量3個讀數(shù)，取平均值乘以校準(zhǔn)因子作為測量結(jié)果。測量時間為受檢者注射放射性藥物18F-FDG后10 min內(nèi)和檢查完畢10 min內(nèi)的2個時間點。

2 結(jié)果

受檢者注射放射性顯像藥物18F-FDG后，其體表周圍劑量當(dāng)量率為259～625 μSv/h，受檢者在注射后與檢查后測量間隔為60～109 min，檢查結(jié)束后受檢者體表周圍劑量當(dāng)量率為126～273 μSv/h。20例受檢者注射藥物18F-FDG后，正面、背面、左側(cè)和右側(cè)周圍劑量當(dāng)量率0.5 m處為39.9～96.6 μSv/h，1 m處為15.1～33.9 μSv/h：20例受檢者在PET-CT檢查后，正面、背面、左側(cè)和右側(cè)周圍劑量當(dāng)量率0.5 m處為27.6～59.7 μSv/h，1 m處為7.47～20.2 μSv/h。20例受檢者注射18F-FDG后和PET-CT檢查完畢后不同方向、不同距離周圍劑量當(dāng)量率結(jié)果見表1。

3 討論

本研究搭建的快速測量平臺，使測量人員可在約5 m遠外，通過筆記本電腦客戶端快速的記錄數(shù)據(jù)，只需要讓受檢者轉(zhuǎn)身2次，靠近測量探頭1次，便可以快速獲得受檢者不同方向、不同距離處的受檢者γ周圍劑量當(dāng)量率，縮短了測量時間，也增加了測量人員與受檢者的距離，從而減少測量人員的受照劑量。

本研究檢測結(jié)果顯示，每位受檢者注射藥物后1 m處的周圍劑量當(dāng)量率除以其注射的18F-FDG的藥量可得周圍劑量當(dāng)量率常數(shù)(單位為μSv·m2·h-1· MBq-1)，20例受檢者平均正面、背面、左側(cè)和右側(cè)的周圍劑量當(dāng)量率常數(shù)分別為0.100、0.104、0.077和0.080 μSv·m2·h-1·MBq-1，4個方向的平均值為0.090 μSv·m2·h-1·MBq-1與AAPM Task Group 108[5]建議的18F的周圍劑量當(dāng)量率常數(shù)0.092 μSv·m2·h-1·MBq-1(注射后)相近。由測量結(jié)果可見，在對周圍劑量當(dāng)量率常數(shù)的使用中，受檢者正面或背面與左右側(cè)面有所差別，但采用AAPM Task Group 108建議的18F的周圍劑量當(dāng)量率常數(shù)更便于計算。

表1 受檢者注射藥物18F-FDG后和PET-CT檢查完畢后的周圍劑量當(dāng)量率

在本研究檢測結(jié)果中，受檢者體表1 m處的周圍劑量當(dāng)量率總體而言，與受檢者注射的18F-FDG的藥量程正相關(guān)，但存在個別的差異，經(jīng)分析可能來自18F-FDG參與人體代謝后，在人體內(nèi)的分布的差異，以及人體體內(nèi)藥物排泄量的差異。受檢者在PET-CT檢查后體表1 m處的周圍劑量當(dāng)量率較注射18F-FDG后，降至原來的40.8%～78.3%；在測量方向上，受檢者的胸前和背部的周圍劑量當(dāng)量率高于左右兩側(cè)；在不同距離上，受檢者1 m處的周圍劑量當(dāng)量率較0.5 m處下降3倍左右。注射放射性藥物的20例受檢者周圍劑量當(dāng)量率結(jié)果顯示，受檢者在PET-CT檢查后，體表處的周圍劑量當(dāng)量率仍可達到273 μSv/h；0.5 m處可達到59.7 μSv/h；1 m處可達20.2 μSv/h。

臨床核醫(yī)學(xué)放射衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)[6]并未對注射18F-FDG等正電子藥物的受檢者出院時的活度作出明確規(guī)定，僅有核素治療患者出院活度的規(guī)定。國內(nèi)部分醫(yī)院的核醫(yī)學(xué)科現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果顯示：醫(yī)院的核醫(yī)學(xué)科PET-CT檢查的受檢者逐漸增多，注射放射性藥物18F-FDG及受檢者候診時，常有家屬進行近距離陪護，檢查完的受檢者未安排留觀而直接離開進入公共場所，導(dǎo)致公眾照射的增加，照射風(fēng)險可能會在個別公眾上聚集，如住院部護士和醫(yī)生，經(jīng)過醫(yī)院的公共交通駕駛員和售票員，醫(yī)院附近的個體經(jīng)營者和住戶等人群[7-9]。

4 結(jié)論

隨著臨床核醫(yī)學(xué)診療的廣泛開展，在診療過程中所致集體劑量越來越不容忽視[10-11]。受檢者注射放射性藥物后，無法避免地接受到一定劑量的醫(yī)療照射，但除此之外對于其他人員，可以通過防護措施和管理來降低受照劑量[7-8，12]。醫(yī)務(wù)人員、受檢者的家屬和照顧者，應(yīng)按照增加照射距離、減少照射時間和增加屏蔽輻射防護三原則做好自身防護，盡量減少與受檢者的不必要的接觸[13]。

醫(yī)療機構(gòu)亟待完善輻射防護管理制度，加強醫(yī)務(wù)人員的輻射防護知識培訓(xùn)，必要時可以通過醫(yī)務(wù)人員輪轉(zhuǎn)來分擔(dān)受照劑量[4，14-15]。同時，應(yīng)明確告知PET-CT受檢者注射放射性藥物后盡量避免或減少在公共場所自由活動，盡量減少家屬和照顧者近距離陪護的時間，合理安排受檢者檢查后飲水促排及留觀時間，減少對其他人員不必要的照射，無關(guān)人員應(yīng)盡量避免與注射后受檢者近距離接觸，尤其是孕婦和兒童。對于住院的PETCT受檢者，應(yīng)先安排做其他檢查項目，最后做核醫(yī)學(xué)檢查。注射放射性藥物后，盡量增加留觀時間或設(shè)置隔離病房，待其體內(nèi)放射性藥物衰變一定時間后再返回普通病房，避免其他人員受到不必要的照射。

[1]張永學(xué)，黃鋼.核醫(yī)學(xué)[M].2版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2010.

[2]中華醫(yī)學(xué)會核醫(yī)學(xué)分會.2016年全國核醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀普查結(jié)果簡報[J].中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志，2016，36(5)：479-480.

[3]Rehani MM.Looking into future：Challenges in radiation protection in medicine[J].Radiat Prot Dosimetry，2015，165(1-4)：3-6.

[4]Lecchi M，Malaspina S，Sole AD.Effective and equivalent dose minimization for personnel in PET procedures：how far are we from the goal？[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging，2016，43(13)：2279-2282.

[5]Madsen MT，Anderson JA，Halama JR.AAPM Task Group 108：PET and PET/CT Shielding Requirements[J].Med Phys，2006，33(1)：4-15.

[6]中國人民共和國衛(wèi)生部.GBZ120-2006臨床核醫(yī)學(xué)放射衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民衛(wèi)生出版社，2006.

[7]侯長松，練德幸，梁婧，等.我國核醫(yī)學(xué)診療輻射防護現(xiàn)狀與對策[C].第二屆全球華人輻射研究大會論文集，2014：52-52.

[8]梁婧，張震，練德幸，等.核醫(yī)學(xué)診斷工作場所輻射水平及防護現(xiàn)狀調(diào)查[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志，2015，35(1)：69-72.

[9]宋培峰，王曉濤，陳棟梁，等.醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科輻射安全與防護管理應(yīng)注意的問題及對策探討[J].輻射防護通訊，2011，31(4)：16-18.

[10]Scanff P，Donadieu J，Pirard P，et al.Population exposure to ionizing radiation from medical examinations in France[J].Br J Radiol，2008，81(963)：204-213.

[11]Mettler FA Jr，Thomadsen BR，Bhargavan M，et al. Medical radiation exposure in the U.S.in 2006：preliminary results[J].Health Phys，2008，95(5)：502-507.

[12]張奇，練德幸，梁婧，等.PET/CT工作場所合理布局設(shè)計的探討與分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2014，11(6)：46-49.

[13]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB 18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[14]國務(wù)院.放射性同位素與射線裝置安全和防護條例[S].中華人民共和國國務(wù)院令第449號，2005.

[15]Al-Haj AN，Lobriguito AM，Arafah A，et al. Deriving staff and public doses in a PET/CT facility from measured radiation levels using thermoluminescent dosimetry[J]. Radiat Prot Do simetry，2011，144(1-4)：487-491.

The detection and analysis of dose level for ambient of the patient

PET-CT examination/LIAN De-xing, ZHANG Qing-zhao, ZHANG Qi, et al//China Medical Equipment, 2017,14(7):44-47.

Objective: To grasp the level of dose equivalent rate for ambient of patients at different time and different distance after they were injected radiopharmaceuticals during the detection of PET-CT, and evaluate the key point of protection during the process of detection. Methods: 20 patients received detection of PET-CT were selected and a fast measurements platform was established. In the measurement, the real time data of portable instrument of γ ambient dose equivalent rate were sent to client of laptop by extended wire. And the results of detection could be real time recorded on remote. The ambient dose equivalent rates of different time, different direction and different distance were detected after the patients were injected18F-FDG. Results: The range of ambient dose equivalent rate was 15.1μSv/h～33.9μSv/h when the distance was 1m between detected point and patients who were injected18F-FDG, and then the rate decreased to 7.47μSv/h～20.2μSv/h after PET-CT detection finished. This meant its descend amplitude was 40.8%～78.3%. On the direction of detection, the ambient dose equivalent rate of prethorax and backside of patients were higher than the left and right side of them. For different distance, the ambient dose equivalent rate of 0.5m away from patients was rough 3 times of that of 1m away from patients. Conclusion: During the detection of PET-CT, the ambient dose equivalent was higher than normal level after patients were injected18F-FDG, therefore, the protection for caretakers and the management for patients injected18F-FDG should be strengthened so as to reduce the radiation dose on related personnel.

Positron emission tomography–computed tomography(PET-CT); Ambient dose equivalent rate; Radiation protection;18F-flurodeoxyglucose

Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, China CDC, National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China.

練德幸,男,(1986- ),碩士，助理研究員。輻射防護與核應(yīng)急中國CDC重點實驗室 中國CDC輻射防護與核安全醫(yī)學(xué)所，從事輻射防護檢測與評價工作。

2017-03-01

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.07.011

1672-8270(2017)07-0044-04

R146

A

國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(2012YQ180118)“大批量人群核輻射體內(nèi)污染快速檢測儀”

①輻射防護與核應(yīng)急中國CDC重點實驗室 中國CDC輻射防護與核安全醫(yī)學(xué)所 北京 100088

*通訊作者：zhangzhen04@126.com