PET-CT受检者周围剂量水平检测与分析*

2017-07-20 10:13练德幸张庆召朱卫国葛丽娟侯长松
中国医学装备 2017年7期
关键词:正电子核医学当量

练德幸 张庆召 张 奇 梁 婧 朱卫国 葛丽娟 侯长松 张 震*

PET-CT受检者周围剂量水平检测与分析*

练德幸①张庆召①张 奇①梁 婧①朱卫国①葛丽娟①侯长松①张 震①*

目的:分析在正电子发射计算机断层显像-CT(PET-CT)检查过程中受检者注射放射性药物后不同时间和不同距离处的周围剂量当量率水平,评估PET-CT检查过程中的辐射防护要点。方法:选取接受PET-CT检查的20例受检者,搭建快速测量平台,测量中采用延长导线将便携式γ周围剂量当量率仪的实时数据传送到笔记本电脑客户端中,远距离实时记录测量结果,测量受检者注射药物18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)后不同时间、距受检者不同方向及不同距离处的周围剂量当量率。结果:20例受检者在注射18F-FDG后体表1 m处的周围剂量当量率为15.1~33.9 μSv/h,PET-CT检查后降至7.47~20.2 μSv/h,下降幅度为40.8%~78.3%;在测量方向上,受检者的胸前和背部的周围剂量当量率高于受检者左右两侧的周围剂量当量率;在不同距离上,受检者1 m处的周围剂量当量率较0.5 m处下降3倍左右。结论:在PET-CT检查过程中,受检者注射放射性药物18F-FDG后,其周围辐射水平较高,为减少相关人员的受照剂量,应加强对陪护者的防护及对注射药物后的受检者的管理。

正电子发射计算机断层显像-CT;周围剂量当量率;辐射防护;18F-氟代脱氧葡萄糖

随着医学技术的进步,核医学被广泛用于诊断、治疗和医学研究等多个方面,其应用范围几乎涉及医学的各个学科和专业,在临床医学中具有重要的地位。作为核医学诊断中较为常用的一种显像诊断方法,正电子发射计算机断层显像-CT(positron emission tomography-computed tomography-CT,PET-CT)利用11C、13N、15O和氟-18(Fluorine-18,18F)等正电子核素标记或合成的显像剂,注射到受检者体内参与人体代谢,正电子核素在衰变过程中发生湮灭辐射,发出方向相反,能量相同(0.511 MeV)的2个光子,光子被PET部分接收并处理获得功能影像,加上螺旋CT扫描获得的结构影像,两种影像的融合,形成优势互补,从而为临床诊断提供了生理和病理方面的多种信息[1]。根据中华医学会核医学分会的统计显示,截止到2015年12月31日,全国共有正电子显像设备246台,较2013年增加22.4%,其中PET-MR 6台、PET-CT 240台,分布于全国229个医疗机构,正电子显像设备在核医学科显像设备中增速最高[2]。

目前,18F是PET-CT检查中应用最广泛的放射性核素,其半衰期为109.2 min,发射正电子最大能量为633.5 keV,正电子湮灭产生γ射线的能量为0.511 MeV,其能量相对较高,穿透能力强,对个体而言不易防护。检查过程中,注射了放射性核素18F的受检者将成为可移动的放射源,在其注射后放射性药物至检查完毕的过程中,可对工作人员和公众产生照射,因此应引起对放射防护管理的足够重视[3-4]。

本研究测量受检者注射放射性显像药物18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)后在不同时间、不同方向和不同距离处的周围剂量当量率,旨在了解注射放射性药物后受检者周围辐射场的剂量分布及随时间变化情况,对受检者接受检查后相关人员的辐射防护管理进行探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取上海某三甲医院核医学科20例接受18F-FDG PET-CT检查的受检者,其中男性11例,年龄45~77岁;女性9例,年龄41~71岁。测量受检者注射18F-FDG后在不同时间、不同方向及不同距离处的周围剂量当量率。

1.2 检测仪器

采用6150 AD 6/H+6150 AD b/H型和6150 AD 5/H+6150 AD b/H型便携式γ周围剂量当量率仪(德国Automess公司),仪器经过中国计量科学研究院检定,检定证书在有效期内。远距离实时测量还使用了装有测量客户端的笔记本电脑及延长导线。

1.3 测量方法

本研究搭建简单的快速测量平台,在测量中采用了延长导线将便携式γ周围剂量当量率仪的实时数据传送到笔记本电脑客户端中,远距离实时记录测量结果,以减少测量人员的受照剂量,快速测量平台如图1所示。

图1 快速测量平台示意图

受检者自然站立,2台γ周围剂量当量率仪的探测器置于受检者胸部等高位置(1.4 m处),分别测量受检者体表正面处及正面、背面、左侧和右侧4个方向,距离受检者0.5 m处、1 m处的周围剂量当量率,每个测量点测量3个读数,取平均值乘以校准因子作为测量结果。测量时间为受检者注射放射性药物18F-FDG后10 min内和检查完毕10 min内的2个时间点。

2 结果

受检者注射放射性显像药物18F-FDG后,其体表周围剂量当量率为259~625 μSv/h,受检者在注射后与检查后测量间隔为60~109 min,检查结束后受检者体表周围剂量当量率为126~273 μSv/h。20例受检者注射药物18F-FDG后,正面、背面、左侧和右侧周围剂量当量率0.5 m处为39.9~96.6 μSv/h,1 m处为15.1~33.9 μSv/h:20例受检者在PET-CT检查后,正面、背面、左侧和右侧周围剂量当量率0.5 m处为27.6~59.7 μSv/h,1 m处为7.47~20.2 μSv/h。20例受检者注射18F-FDG后和PET-CT检查完毕后不同方向、不同距离周围剂量当量率结果见表1。

3 讨论

本研究搭建的快速测量平台,使测量人员可在约5 m远外,通过笔记本电脑客户端快速的记录数据,只需要让受检者转身2次,靠近测量探头1次,便可以快速获得受检者不同方向、不同距离处的受检者γ周围剂量当量率,缩短了测量时间,也增加了测量人员与受检者的距离,从而减少测量人员的受照剂量。

本研究检测结果显示,每位受检者注射药物后1 m处的周围剂量当量率除以其注射的18F-FDG的药量可得周围剂量当量率常数(单位为μSv·m2·h-1· MBq-1),20例受检者平均正面、背面、左侧和右侧的周围剂量当量率常数分别为0.100、0.104、0.077和0.080 μSv·m2·h-1·MBq-1,4个方向的平均值为0.090 μSv·m2·h-1·MBq-1与AAPM Task Group 108[5]建议的18F的周围剂量当量率常数0.092 μSv·m2·h-1·MBq-1(注射后)相近。由测量结果可见,在对周围剂量当量率常数的使用中,受检者正面或背面与左右侧面有所差别,但采用AAPM Task Group 108建议的18F的周围剂量当量率常数更便于计算。

表1 受检者注射药物18F-FDG后和PET-CT检查完毕后的周围剂量当量率

在本研究检测结果中,受检者体表1 m处的周围剂量当量率总体而言,与受检者注射的18F-FDG的药量程正相关,但存在个别的差异,经分析可能来自18F-FDG参与人体代谢后,在人体内的分布的差异,以及人体体内药物排泄量的差异。受检者在PET-CT检查后体表1 m处的周围剂量当量率较注射18F-FDG后,降至原来的40.8%~78.3%;在测量方向上,受检者的胸前和背部的周围剂量当量率高于左右两侧;在不同距离上,受检者1 m处的周围剂量当量率较0.5 m处下降3倍左右。注射放射性药物的20例受检者周围剂量当量率结果显示,受检者在PET-CT检查后,体表处的周围剂量当量率仍可达到273 μSv/h;0.5 m处可达到59.7 μSv/h;1 m处可达20.2 μSv/h。

临床核医学放射卫生防护标准[6]并未对注射18F-FDG等正电子药物的受检者出院时的活度作出明确规定,仅有核素治疗患者出院活度的规定。国内部分医院的核医学科现状调查结果显示:医院的核医学科PET-CT检查的受检者逐渐增多,注射放射性药物18F-FDG及受检者候诊时,常有家属进行近距离陪护,检查完的受检者未安排留观而直接离开进入公共场所,导致公众照射的增加,照射风险可能会在个别公众上聚集,如住院部护士和医生,经过医院的公共交通驾驶员和售票员,医院附近的个体经营者和住户等人群[7-9]。

4 结论

随着临床核医学诊疗的广泛开展,在诊疗过程中所致集体剂量越来越不容忽视[10-11]。受检者注射放射性药物后,无法避免地接受到一定剂量的医疗照射,但除此之外对于其他人员,可以通过防护措施和管理来降低受照剂量[7-8,12]。医务人员、受检者的家属和照顾者,应按照增加照射距离、减少照射时间和增加屏蔽辐射防护三原则做好自身防护,尽量减少与受检者的不必要的接触[13]。

医疗机构亟待完善辐射防护管理制度,加强医务人员的辐射防护知识培训,必要时可以通过医务人员轮转来分担受照剂量[4,14-15]。同时,应明确告知PET-CT受检者注射放射性药物后尽量避免或减少在公共场所自由活动,尽量减少家属和照顾者近距离陪护的时间,合理安排受检者检查后饮水促排及留观时间,减少对其他人员不必要的照射,无关人员应尽量避免与注射后受检者近距离接触,尤其是孕妇和儿童。对于住院的PETCT受检者,应先安排做其他检查项目,最后做核医学检查。注射放射性药物后,尽量增加留观时间或设置隔离病房,待其体内放射性药物衰变一定时间后再返回普通病房,避免其他人员受到不必要的照射。

[1]张永学,黄钢.核医学[M].2版.北京:人民卫生出版社,2010.

[2]中华医学会核医学分会.2016年全国核医学现状普查结果简报[J].中华核医学与分子影像杂志,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]中国人民共和国卫生部.GBZ120-2006临床核医学放射卫生防护标准[S].北京:人民卫生出版社,2006.

[7]侯长松,练德幸,梁婧,等.我国核医学诊疗辐射防护现状与对策[C].第二届全球华人辐射研究大会论文集,2014:52-52.

[8]梁婧,张震,练德幸,等.核医学诊断工作场所辐射水平及防护现状调查[J].中华放射医学与防护杂志,2015,35(1):69-72.

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[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.

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[13]国家质量监督检验检疫总局.GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京:中国标准出版社,2003.

[14]国务院.放射性同位素与射线装置安全和防护条例[S].中华人民共和国国务院令第449号,2005.

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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.

练德幸,男,(1986- ),硕士,助理研究员。辐射防护与核应急中国CDC重点实验室 中国CDC辐射防护与核安全医学所,从事辐射防护检测与评价工作。

2017-03-01

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.07.011

1672-8270(2017)07-0044-04

R146

A

国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ180118)“大批量人群核辐射体内污染快速检测仪”

①辐射防护与核应急中国CDC重点实验室 中国CDC辐射防护与核安全医学所 北京 100088

*通讯作者:zhangzhen04@126.com

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