部分成人体部PET/CT辐射剂量评估

李玲，韩萍萍，续蕊，郑玉民，颜珏

中日友好医院 核医学科，北京 100029

部分成人体部PET/CT辐射剂量评估

李玲，韩萍萍，续蕊，郑玉民，颜珏

中日友好医院 核医学科，北京 100029

目的 研究和估算在成人体部PET/CT显像中，应用自动毫安（ATCM）技术进行CT扫描时患者所接受的X射线及18F-FDG所致辐射的总有效剂量。方法 选取71例（男41例，女30例）接受体部PET/CT显像的成人患者（≥18岁），利用计算机自动给出的剂量长度乘积值估算ATCM条件下CT扫描所致辐射的有效剂量，并根据ICRP推荐的方法估算18F-FDG所致辐射的有效剂量，由此得出成人单次体部PET/CT显像所受辐射的总有效剂量。结果 成人受检者行单次PET/CT显像时，CT扫描所致辐射的有效剂量为4.8～13.5 mSv，平均（6.8±1.9）mSv；患者注射18F-FDG所致辐射的有效剂量为3.8～9.0 mSv，平均（6.0±1.0）mSv；由此得出，单次体部PET/CT显像所致辐射的总有效剂量为10.3～21.3 mSv，平均（12.8±2.2）mSv。结论 采用ATCM技术进行成人单次体部PET/CT显像时，CT扫描所致辐射的有效剂量约占总有效剂量的53.0％，表明应用ATCM技术可以在一定程度上减少受检者所受CT辐射剂量，从而能够降低受检者所受辐射的总有效剂量。

PET/CT显像；自动毫安技术；有效辐射剂量；18F-FDG

随着医学的进步与发展，人们对于疾病尤其是肿瘤性疾病的早期发现及有效诊治有了更高的要求与期望，而PET/CT作为当前最为先进的医学影像学检查技术之一，在肿瘤的诊治过程中发挥着重要的作用，为肿瘤高危人群早期发现疾病继而及早获得有效诊治带来了更大的可能性，因此引起了越来越多的关注，不过，随之而来的辐射危害也成为关注重点。本研究回顾性分析与估算了2013年9月 ~2014年2月在本院行体部PET/CT检查的71例患者所受到的辐射剂量，并与国内外相关文献进行比较，旨在为临床工作者及患者提供体部PET/CT检查辐射剂量的参考数据。

1 资料与方法

1.1 病例资料

选取2013年9月~2014年2月于本院接受体部PET/CT检查的所有成年患者（≥18岁）71例，其中男性41例，女性30例，年龄28~94岁。

1.2 资料采集与方法

采用GE Discovery PET/CT elite显像仪进行扫描。患者检查前禁食并禁用含有葡萄糖的静脉注射液6 h以上，常规测量身高、体重及空腹血糖（血糖水平控制于6.9 mmol/L以内），以4.4 MBq/kg（0.12 mCi/kg）体重的剂量静脉注入18F-FDG后安静休息并饮水500 mL，60 min后进行体部PET/CT显像，嘱患者检查前排空尿液以避免膀胱内放射性对周围脏器的影响，并快速饮水300~500 mL以充盈胃腔。

所有患者均用PET/CT显像仪中的螺旋CT部分依据定位像使用自动毫安（Automatic Tube Current Modulation，ATCM）技术进行体部CT扫描，其扫描参数设定为：管电压140 kV，螺距0.984，球管单层旋转时间0.5 s，层厚3.75 mm，参考毫安秒60~180 mAs，噪声指数（Noise Index，NI）：25（该值为设备推荐值）。CT扫描结束后即刻行PET扫描，PET扫描采用3D方式采集图像，依患者身高不同，每位受检者需接受6~8个床位的连续扫描，每个床位长度为15.7 cm，采集时间2.5 min。应用Iteration滤波法对PET图像进行重建，并应用CT数据对PET图像进行衰减校正。

1.3 体部PET/CT所致辐射有效剂量估算

（1）体部CT所致辐射有效剂量估算：患者因CT扫描所受辐射的有效剂量（Effective Dose，ED）采用剂量长度乘积（Dose Length Product，DLP）来进行评估，其公式为EDCT=DLP·τ，其中DLP值可从PET/CT显像时自动生成的剂量报告单中读取，τ为剂量转换因子，为0.018 mSv/mGy·cm[1]。

（2）PET所致辐射有效剂量估算：单次PET/CT显像中PET所致辐射的有效剂量（EDPET）可根据注射入患者体内的18F-FDG的活度（A）-有效剂量换算公式进行估算，公式为：EDPET=A·WFDG，其中WFDG为有效剂量换算指数（单位：mSv/MBq）。根据2008年国际放射防护委员会106号出版物[2]，对于体重为70 kg及57 kg的成人受检者，WFDG分别为0.019、0.025 mSv/MBq；而对于体重为33 kg的儿童受检者，WFDG为0.036 mSv/MBq。因此本次估算采取在此基础之上得来的Kathy等[3]的估算方法，依据患者体重不同而采用不同的有效剂量换算指数，即：＞65 kg，WFDG=0.019 mSv/MBq；45~65 kg，WFDG=0.025 mSv/MBq；＜45 kg，WFDG=0.036 mSv/MBq。

（3）成人体部PET/CT所致辐射有效剂量估算：综上，将受检者行单次PET/CT检查所接受的来自CT扫描及18F-FDG的辐射的有效剂量相加，即可得出总的有效剂量，即：EDTotal=EDCT+EDPET。

2 结果

根据ATCM技术调整后的CT扫描管电流为58~175 mA，CT扫描所读取的DLP值范围为268.4~748.4 mGy·cm，平均值为（377.6±104.4）mGy·cm，其所致有效剂量为4.8~13.5 mSv，平均值为（6.8±1.9）mSv；注射18F-FDG活度为199.1~414.4 MBq，平均值为（277.6±50.1）MBq，所致有效剂量为3.8~9.0 mSv，平均值为（6.0±1.0）mSv；单次PET/CT所致总有效剂量为10.3~21.3 mSv，平均值为（12.8±2.2）mSv。由此可看出，在单次成人体部PET/CT显像中，患者所受CT辐射的有效剂量为（6.8±1.9）mSv，所受PET辐射的有效剂量为（6.0±1.0）mSv，总有效剂量为（12.8±2.2）mSv，CT辐射占总有效剂量的比例为53％。

不同体重受检者行单次体部PET/CT显像接受的有效剂量，见表1。可以看出单次体部PET/CT检查中，患者所受辐射的有效剂量与其体重有一定的相关性，随着受检者体重增加，18F-FDG所致辐射的有效剂量并无明显变化，而CT扫描所致辐射的有效剂量则逐渐增加，总有效剂量也随之增加，CT所致辐射的有效剂量比例也随之增加。

表1 不同体重受检者行单次体部PET/CT显像接受的有效剂量

3 讨论

从上述结果中可以看出，在本次有效辐射剂量估算中，在ATCM技术条件下进行CT扫描时，成人行单次PET/CT显像所受辐射的有效剂量约为12.8 mSv。但有文献显示，在CT扫描中，于ATCM条件下根据系统自动给出的剂量参数估算患者所受的来自于CT扫描的有效辐射剂量，可能会导致这部分有效剂量值被低估约12.3％[4]，因此推测本次估算可能存在一定的低估可能。目前，辐射有效剂量计算尚缺乏“金标准”，因此此估算值仅可在一定程度上反映出患者行单次体部PET/CT检查时大约需接受的有效辐射剂量，这一剂量约相当于一次常规胸+腹部平扫所带来的有效辐射剂量（胸部、腹部平扫有效剂量平均值分别为5.3与7.5 mSv）[5]。但在实际应用中，目前临床上正在发展的低剂量PET/CT显像不仅可为临床和患者提供较为清楚的解剖结构信息，尚可提供全身病变的葡萄糖代谢相关信息，因而具有独特的优势，尤其在肿瘤性疾病的早期诊断与分期、治疗方案制定、预后推测及疗效监测等方面可为临床提供大量的有效信息，具有广泛的临床应用价值（图1）。因此，在不影响诊断的前提下，采用合适的NI从而降低PET/CT检查所带来的辐射剂量以获得更为广泛的临床应用或成为当前较为急迫的课题。

图1 PET/CT图

在PET/CT显像中，其所致有效辐射剂量来自于18F-FDG及全身CT扫描，因此如何降低患者所受辐射剂量，也要从这两方面进行研究。

就目前而言，降低来自CT扫描的有效辐射剂量的技术方法很多，包括应用ATCM技术、采用低管电压、减少扫描范围、缩短扫描时间及增加螺距等[6-7]。低剂量PET/CT显像中的螺旋CT扫描主要应用ATCM技术来达到这一目的。本研究所应用的GE Discovery PET/CT elite显像仪是通过设定合适的NI及管电流范围，并依据定位像扫描所确定的人体在Z轴上的厚度及不同组织的X射线衰减，自动变换管电流，以达到在不影响诊断的前提下尽量减少CT扫描所致辐射剂量的目的。与国外相关文献对比（表2），相较于Wu等[8]及Brix等[9]未应用ATCM技术的研究，Huang等[10]及Willowson等[11]的研究在CT扫描中应用了ATCM技术，CT所致有效辐射剂量明显减低，且其在总有效剂量中所占的比例也明显降低，本研究数据与其亦有很好的一致性。

表2 国外相关文献报道PET/CT有效剂量与本研究数据比较

而要降低来自PET方面的辐射剂量，即在不影响疾病信息量的同时尽量减少18F-FDG的注射剂量，就要求PET图像采集拥有更高的效率。目前，这主要通过在PET采集数据时使用时间飞行（Time-of-Flight，TOF）技术来实现。2011年法国对其国内部分医院或中心的PET/CT显像所致辐射有效剂量的调查数据显示[6]，在该检查中注射18F-FDG的平均活度为4.3 MBq/kg，而在应用TOF技术的医院中，该值降至3.5 MBq/kg；在未应用TOF技术的医院中，该值为4.6 MBq/kg；对于体重为50~100 kg的受检者而言，注射18F-FDG的平均值接近300 MBq，而应用TOF技术后，该值降至250 MBq，依ICRP给出的18F-FDG剂量转换因子计算，可降低有效辐射剂量0.95 mSv，相较于18F-FDG所致辐射有效剂量的平均值5.7 mSv来说，降低了16.7％。由此可见，应用TOF技术可以在一定程度上减少18F-FDG的注射活度，继而减少受检者所受的辐射剂量。在本研究中，患者的PET图像采集亦采取了TOF技术，但因缺乏相关的对比研究，在实际临床应用中患者18F-FDG的注射活度仍采取推荐剂量，尚需进一步的研究支持。

综上所述，本研究通过对本院行单次体部PET/CT显像患者所受辐射剂量进行简单估算，为临床提供了相关参考依据，而本研究数据也在一定程度上反映了应用ATCM技术的成人单次体部PET/CT扫描可降低患者所受的有效辐射剂量。不过，在临床工作中，合理使用PET/CT检查应遵循实践正当性的原则，以期使患者在疾病诊治与辐射损害之间获得最大的收益。

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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

颜珏，主任医师。

通讯作者邮箱：yanjue3@163.com