目前, PET/CT正广泛被使用, 不仅是应用于治疗和诊断数量的增加, 而且现在已经大量应用于高端健康检查。事实上, PET/CT被认为能够更早地发现肿瘤并确诊是良性还是恶性, 但辐射风险往往被人们忽视, 其检查的正当性值得探讨。实际上一次PET/CT检查有效剂量在13~32 mSv之间[1], 全身PET/CT扫描伴随着较大的辐射剂量和癌症风险, 而PET/CT检查有相关性的癌症发病率, 年龄越低, 风险越大[2-5]。因此建议应该在有充足的临床需要的理由后再行PET/CT检查, 并采取措施防护, 以减少辐射剂量。
应用PET/CT检查的受检者体表以及周围环境剂量变化已有报道[6-7], 均反映出在相应检查后, 受检者体表剂量对周围公众及家属的健康影响。不论认为PET/CT受检者对周围公众剂量影响较低、符合国家标准, 还是认为PET/CT检查存在致癌风险、检查阳性率低等问题, 就PET/CT受检者短时间内体表剂量较高, 对周围公众存在健康影响却是不争的事实。
文中通过对PET/CT受检者有效剂量的理论分析与计算, 来讨论可行的降低受检者有效剂量的方法。
1 CT辐射剂量计算容积CT剂量指数CTDIvol (volume CT dose index)和剂量长度乘积DLP (dose length product)即指本次CT检查被照射区域内患者接受的总的辐射剂量。
CT为GE Discovery STE系列, 其球管管电压120 kV情况下, 管电流和辐射剂量的关系如表 1。
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表 1 管电流和容积CT剂量指数关系 |
E (mSv)≈k × DLP=k × CTDIvol × L, 公式中k为权重因子, CTDIvol为容积CT剂量指数, L为扫描长度。k值随年龄及扫描部位的不同而变化见表 2。
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表 2 不同照射区域不同年龄人群的k值[8] |
我们采用Catphan500体模为例计算CT管电压为120 kV, 管电流不同时的有效剂量, 体模模拟人体为头颈部30 cm, 胸部20 cm, 腹部及盆腔40 cm, 常规PET/CT检查从头部扫描到臀部, 受检者有效剂量见表 3。
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表 3 CT管电压120 kV时不同管电流条件下有效剂量 |
以GE的Discovery STE为例, 常规行PET/CT检查时扫描过程中, 厂家建议管电压设定120 kV, 管电流80 mAs, 但是很少有单位采取这个建议值, 为了获取更为清晰的CT图像, 一般管电压为120 kV, 而管电流则远大于常见给出的建议值, 设为120 mAs, 有的甚至到180 mAs或者200 mAs, 由于PET/CT扫描范围是从头部到臀部, 扫描范围很大, 不像局部CT那样仅仅扫描的是一个局部, 无形之中会明显增加受检者所接受的有效剂量。如果我们从受检者的申请单上发现是肺部的病灶时, 可以设定在CT扫描胸部的时候调高管电流到180 mAs, 而扫描其他部位的时候管电流为80 mAs, 通过理论计算我们发现, 受检者所接受的有效剂量仅仅比管电流全部使用80mAs增加了1.70 mSv
我们以一名体重70 kg, 身高170 cm的成年男性受检者为例, 注射药物约为0.14 mCi/kg × 70 kg=9.8 mCi, 参考表 4中成人的因子, 其所接受的有效剂量E =9.8 × 0.7=6.86 mSv。从表 4中我们可以发现年龄越小, 有效剂量因子越大, 说明随着年龄的减小, 对射线的敏感度越大, 成人对射线的敏感度约新生儿的1/11, 即成人接受11 mSv的有效剂量时, 相当于新生儿接受了1 mSv的有效剂量。因此, 对于不同的受检者, 我们可以在不影响图像诊断质量的情况下, 通过适当降低注射药物剂量, 延长扫描时间来实现降低受检者所受的有效剂量, 尤其对于未成年人, 由于其各器官对射线的敏感度远远大于成年人, 我们尽可能采用降低注射药物剂量, 延长扫描时间这种方法来降低受检者所受的有效剂量。
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表 4 根据成人有效剂量转换为不同年龄段的因子 |
PET/CT检查过程中, CT的辐射剂量是占主导地位的, 因此降低CT的辐射剂量成了重中之重。目前常用的降低CT辐射剂量的措施有以下几种:①降低管电流(mAs)技术。由于辐射剂量和mAs呈线性关系, 所以降低管电流(mAs)可以使辐射剂量降低。②降低管电压(kV)。管电压降低可以明显降低辐射剂量, 但它也降低了X射线的质量, 导致吸收的辐射比例也增加。③加大容积扫描时的螺距也可以降低辐射剂量, 但它增加了图像的噪声也降低了长轴方向上的空间分辨率。常规固定管电流扫描技术始终用一种管电流, 其优点是图像质量相对较好, 缺点是对受检者疾病种类差异考虑不够, 患者接受的有效剂量明显加大。我们工作人员可以根据受检者疾病种类适当调整相应扫描部位的管电流, 根据个体差异使有效剂量个体化, 能在明显降低受检者有效剂量并保证图像质量的前提下行PET/CT的检查。
另外, PET/CT检查过程中PET的辐射我们只能通过降低注射药物的剂量来实现受检者辐射剂量的降低, 而对于目前儿科的PET/CT沿用成人的计算公式, 明显会增加受检者的有效剂量, 这是我们工作人员必须要考虑和解决的问题。
目前, 国内医院的大型医疗设备绝大部分都是从欧美等西方国家进口的, 他们生产设备给出的参数设定都是按照欧美人的体型设置的, 对于我们中国人来说不一定适用。因此, 我们需要在保证影像质量的前提下, 通过各种优化措施, 使受检者接受的有效剂量降到最低, 寻求最佳的扫描条件才是研究的发展趋势。
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