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目的:
PET/CT扫描系统作为近几年才发展起来的先进的医学影像诊断系统,实现了功能影像和解剖影像的同机融合,互补了PET和CT单独使用时各自存在的不足,提高了诊断的特异性和准确性。在诊断及应用方面的发展非常迅速,然而在辐射防护方面则研究不多。PET/CT检查时,需要对受检者进行X射线CT扫描,同时给受检者注射显像剂后进行扫描。显像剂主要采用氟-18-脱氧葡萄糖(18F-FDG),它是一种正电子放射性核素标记的药物,半衰期为109.8分钟,能量是0.511MeV,对患者,职业人员和公众可造成一定的辐射。
了解PET/CT检查中18F-FDG所导致的受检者内照射剂量的大小,以及在给药、检查等过程中18F-FDG对放射工作人员及相关公众的外照射剂量,并与相应的国家标准及其他类似检查所致医疗照射进行分析、比较,从而衡量PET/CT检查中18F-FDG所导致的辐射危害或影响程度,为PET/CT检查提供防护建议,促进PET/CT的发展。研究在PET/CT检查中18F-FDG所致的辐射剂量,更好的贯彻辐射防护最优化。
方法:
1.2007年3月-5月间在山东省肿瘤防治研究院PET/CT中心做检查的160人中单纯随机选取血糖和肾功在正常范围的受检者(第一组)30人,男性18人,女性12人,年龄56.6±13.1岁,体重72.0±13.9kg,该PET/CT中心的工作人员共10人,医师5人,护±2人,药师2人,负责分装和运输的1人,以上人员轮流给受检者注射18F-FDG。
18F-FDG放化纯度为≥95%,给药剂量按0.13-0.20mCi/kg,给药活度为11.7±1.4mCi(432.9±51.8MBq),给药方式为在受检者的手背部建立静脉通道,然后受检者取坐位静脉注射18F-FDG,平静休息60min后分别行CT和PET全身断层显像并进行衰减校正和图像融合。
2.18F-FDG对受检者的内照射的有效剂量由给药活度A,组织权重因子WT(ICRP60号出版物给出∑TWT=1)和剂量系数ΓFDGT=19μSv/MBq。
注射18F-FDG后的受检者所形成的外照射辐射场采用现场读数的方法,用451P-DE-SI型电离室巡测仪进行现场读数,分别选取受检者注射18F-FDG后10min、50min、90和130min,距离受检者0.5m、1.0m和1.5m处。
3.由于注射18F-FDG后的患者不能随便走动,以及候诊室的空间比较小,选取的距离点较少,为了试验的可靠性,在患者检查完后,即注射18F-FDG后90min时,选取5个距离点测量剂量当量率。再次单纯随机选取的30例患者(第二组)的一般情况为:男性17人,女性13人,年龄55.4±11.2岁,体重70.6±12.5kg。
4.对工作人员采用TLD(热释光个人剂量计)和FJ-377型热释光剂量读出器读数,该仪器经北京市计量科学院进行标定,TLD的佩戴部位分别在医师、药师、护士和分装人员左胸前衣袋处各一个;分装人员和注射人员左右手食指的外侧以及铅眼镜内侧上缘各一个;换注射人员不换TLD,计算累积剂量。
结果:
1.受检者的有效剂量。受检者接受一次PET/CT检查18F-FDG对受检者所致的有效剂量为8.23±0.99mSv,与职业照射的年剂量限值20mSv进行单样本的t检验,t=-65,P<0.001,有统计学意义;与公众照射的年剂量限值1mSv进行t检验,t=17.9,P<0.001。故可认为做一次18F-FDGPET/CT检查对受检者造成的辐射大于公众照射的年剂量限值,低于职业照射的年剂量限值。
2.受检者外照射的辐射剂量。注射18F-FDG后的受检者作为一个活动的放射源,对一定距离内陪护人员或者其他邻近患者造成一定的辐射,对第一组30例受检者在各个时间点和距离点的剂量率求得平均值,由散点图、添加趋势线得出剂量率和距离的四条拟和曲线均符合乘幂曲线,R2=0.997,剂量率和时间的三条拟和曲线均符合指数曲线,R2=0.975,根据剂量率与距离符合乘幂曲线和剂量率与时间符合指数曲线,分别进行数据转换,进行直线回归分析,剂量率和距离的皮尔逊相关系数(PearsonCorrelationCoefficients)是-0.994,P<0.05;剂量率和时间的相关系数是-0.988,P<0.05,它们的相关性较好,呈负相关。
由电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002推算出2.5μSv/h为公众可接受,由曲线公式分别计算出剂量率为2.5μSv/h时的时间点和距离点,距离受检者1.0米和1.5米处的时间点分别是342min和330min;注射18F-FDG后90min和130min的距离点分别是3.9米和3.4米。再次随机选取了第二组?30个受检者,平均注射18F-FOG的活度是425MBq,于注射18F-FDG后90min距离受检者1米、2米、3米、和4米处测得剂量率,同时测得剂量率为2.5μSv/h时的距离点,数据拟和后为乘幂曲线,统计分析出剂量率为2.5μSv/h的95%的可信区间是3.5-4.1米。
3.工作人员的辐射剂量。医师胸部佩戴3个月TLD的平均值是0.243mSv,推算医师工作一年所受的辐射剂量为0.972mSv,一年所受的辐射剂量为1.492mSv,分装人员佩戴3个月TLD的累积值是0.384mSv,一年所受的辐射剂量为1.534mSv;随机记录给第一组30个受检者注射18F-FDG,每个受检者平均注射18F-FDG的活度是423MBq,注射人员左右手食指的辐射剂量是0.215mSv和0.374mSv,注射人员铅眼镜内的辐射剂量是0.195mSv;分装人员铅眼镜内的辐射剂量是0.311mSv,分装人员铅分装人员左右手受到的辐射是0.142μSv/MBq和0.435μSv/MBq,Benjamin等报道,技术人员在分装时左右手受到的辐射剂量分别是0.15μSv/MBq和0.76μSv/MBq。
结论:
在PET/CT检查中,18F-FDG对受检者造成的剂量负担较小,但是医师在申请检查时应综合考虑受检者受到的辐射;注射18F-FDG后的受检者作为活动的辐射源,从距离防护和时间防护对他们的活动稍加约束,减少对其它人员的辐射是切实可行的;从医疗照射最优化的角度还有很大降低18F-FDG注射活度的余地。