中国辐射卫生  2013, Vol. 22 Issue (5): 537-539  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2013.05.009

引用本文 

张红雨, 张忠太, 李迎新, 徐树伟, 崔洁, 郭芳. PET-CT检查注射药物时采用不同分组方法所需18F-FDG量的研究[J]. 中国辐射卫生, 2013, 22(5): 537-539. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2013.05.009.
ZHANG Hong-yu, ZHANG Zhong-tai, LI Ying-xin, XU Shu-wei, CUI Jie, GUO Fang. Study on the Required Theoretical Amounts of 18F-FDG when Different Grouping Methods were Applied During PET-CT Examination[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2013, 22(5): 537-539. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2013.05.009.

通讯作者

李迎新, 男, 教授, 博士生导师, E-mail:yingxinli2005@yahoo.com.cn

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收稿日期：2013-03-24
Contents              Abstract              Full text              Figures/Tables              PDF
PET-CT检查注射药物时采用不同分组方法所需18F-FDG量的研究
张红雨 1, 张忠太 1, 李迎新 2, 徐树伟 1, 崔洁 1, 郭芳 1     
1. 山西省肿瘤医院PET/CT中心, 太原 030013;
2. 中国医学科学院-中国协和医科大学生物医学工程研究所, 天津 300192
收稿日期：2013-03-24
作者简介：张红雨(1976-), 男, 副主任技师, 博士, 从事正电子放射性药物研究工作.
通讯作者：李迎新, 男, 教授, 博士生导师, E-mail:yingxinli2005@yahoo.com.cn.
摘要：目的 为了寻找一种合适的分组方法, 使得行PET-CT检查时, 在不影响图像质量的前提下, 可以节省放射性药物18F-FDG的量, 节约成本, 减少辐射。方法 分别对12人次检查时采取A、B、C、D 4种不同的分组方法进行理论计算分析。结果 方法A(每组注射1人次, 每组间隔20 min, 共12组)需要18F-FDG的量最多, 方法D(每组注射4人次, 每组间隔80 min, 共3组)需要18F-FDG的量最少。方法B(每组注射2人次, 每组间隔40 min, 共6组)、方法C(每组注射3人次, 每组间隔60 min, 共4组)、方法D分别比方法A所需药物的量少了5.0%、9.4%、14.0%。结论 PET-CT检查时注射药物采用3人次一组的方式最为理想, 其不影响图像质量和检查效果, 而且还节省药物和减少对工作人员的辐射, 因此建议采用该分组方法给受检者注射药物。
关键词：18F-FDG    PET-CT    放射性药物    
Study on the Required Theoretical Amounts of 18F-FDG when Different Grouping Methods were Applied During PET-CT Examination
ZHANG Hong-yu 1, ZHANG Zhong-tai 1, LI Ying-xin 2, XU Shu-wei 1, CUI Jie 1, GUO Fang 1     
1. PET/CT centre of Shanxi Province Tumor Hospital, Taiyuan 030013 China;
2. Institute of Biomedical Engineering, Chinese Academy of Medical Science-Peking Union Medical College, Tianjin 300192 China
Abstract: Objective To explore one grouping method which can reduce the amount of radiopharmaceutical 18F-FDG, when PET-CT examinations were performed without image losses of diagnostic utility. Methods 12 patients were divided into 12, 6, 4, 3 groups by method A, B, C, D. The required theoretical amounts of 18F-FDG for every patient were calculated and analyzed. Results The experiments showed that the required theoretical amounts for method A (1 patient in each group, injection interval, 20 minutes) was at maximum, method D was at least. Compared with method A, the required theoretical amounts for method B (2 patients in each group, injection interval, 40 minutes), C (3 patients in each group, injection interval, 60 minutes), D (4 patients in each group, injection interval, 80 minutes) decreased 5.0%, 9.4%, 14.0%, respectively. Conclusion The results showed that Method C is the best choice when PET-CT examinations were performed without image losses of diagnostic utility, and it can reduce the operating cost and operator radiation, so it was recommended in practical application.
Key words: 18F-FDG    PET-CT    Radiopharmaceuticals    

PET是通过观察示踪剂在活体体内的分布代谢情况, 反映机体的生物化学代谢和生理及病理生理过程, 而正电子显像剂是实施PET的先决条件之一[1]。18F- FDG是最常用的一种正电子显像剂, 被称之为世纪分子, 用于测定体内组织的葡萄糖代谢。PET-CT检查时需要注射放射性药物18F-FDG, 通常按照病人的体重来计算需要注射18F-FDG的量(4.44 MBq/kg)。18F -FDG需要由回旋加速器以及合成器来生产, 价格昂贵, 且半衰期短(约110 min), 我们需要根据预约的病人数量来生产18F-FDG, 由于每组检查人数的不同, 会造成需要的18F-FDG的总量不同, 笔者对不同分组方法所需要18F-FDG的量进行总结分析, 在不影响图像质量的前提下, 找出需要18F-FDG量最少的分组方法。

1 材料与方法 1.1 实验仪器与材料

MINItrace型回旋加速器, 18O-H2O (上海化工研究院, 中国, 丰度97%, 电导率小于3.0 μs/cm)等。TRACERLabFXF-N化学合成器(GE公司, 美国), FDG套药试剂盒和无菌去离子16O-H2O (电导率＜5 μs/cm, Huanyi Isotopes Co., 中国); 液氮。活度仪CRC-15R Ionization Chamber (CAPINTEC, 美国)。

1.2 方法 1.2.1 18F离子的生产

利用18O (p, n)18F核反应,用小体积18O-H2O靶, 在MINItrace回旋加速器中选择适当的参数, 生产足量不加载体的18F离子。

1.2.2 18F-FDG的合成

生产的18F离子传送到TRACERLabFXF-N, 利用文献[2]报道的方法合成18F -FDG, 并用活度计测量最终合成18F-FDG的活度。

1.2.3 实验分组

假设每天检查人数为12人次, 受检人平均体重70 kg, 按照4.44 MBq/kg给药。每个人注射药物需要时间按照5 min计算。(包括准备药物, 传输药物, 注射药物等)注射药物后40~60 min开始显像。采用不同分组方法计算理论上所需18F-FDG的量。分组方法:A每组注射1人次, 每组间隔20 min, 共计12组; B每组注射2人次, 每组间隔40 min, 共计6组; C每组注射3人次, 每组间隔60 min, 共计4组; D每组注射4人次, 每组间隔80 min, 共计3组。

1.2.4 PET-CT扫描

PET-CT为GE Discovery STE, 采用3D采集模式, 每个扫描视野采集时间DAFOV (Duration of Acquisition Field of View)设定为130 s, 每个受检查者所需扫描时间按照20 min计算。

1.2.5 计算方法

放射性同位素原子数目的减少服从指数规律。随着时间的增加, 放射性原子的数目按几何级数减少, 用公式(1)表示为:N=N0e-λt, 式中N为经过t时间衰变后, 剩下的放射性原子数目; N0为初始的放射性原子数目; λ为衰变常数, 是与该种放射性同位素性质有关的常数, λ=y(t)=ln2/τ, 其中τ指半衰期。18F的半衰期约110 min, λ=ln2/110。我们可以根据每个受检查人注射药物的时间以及所需药物的量, 计算出所需要药物初始的量。公式(1)经变换后可以得到N0=Nieλti, 其中ti为第i个受检查人距离第一个注射药物的时间间隔, Ni为第i个受检查人所需要18F-FDG的量, N0第i个受检查人初始所需要18F -FDG的量。

2 结果

分组方法不同, 受检者需要18F-FDG的量也有所不同, 见表 1~表 5。

表 1 采用方法A每个受检者需要药物18F-FDG的量

表 2 采用方法B每个受检者需要药物18F-FDG的量

表 3 采用方法C每个受检者需要药物18F-FDG的量

表 4 采用方法D每个受检者需要药物18F-FDG的量

表 5 各组需要药物18F-FDG的总量

我们从表 5中可以看出, 方法A需要18F-FDG的量最多, 方法D需要18F-FDG的量最少。方法B、C、D分别比方法A所需药物的量少了5.0%、9.4%、14.0%。

另外, 我们也对每天有10人次检查的情况做了分析, 可以有三种不同的分组方法, 分别为3人-4人- 3人、4人-3人-3人或者3人-3人-4人三种情况, 按照平均体重70 kg, 4.44 MBq/Kg计算, 结果表明:三种不同的分组方法并不影响所需18F-FDG的总量, 而且所需时间相差不大。结果如表 6所示。

表 6 不同分组方法各组需要药物18F-FDG的总量
3 讨论

从表 4中可以得到, 方法D每次注射4人次, 连续3组, 每组最后一人次从注射药物到显像, 时间过长, 如果中间有需要延迟的情况, 所需时间会更长, 会造成每组最后一个人检查图像欠清晰, 从而影响检查效果, 因此该方法虽然所需药物总量最少, 但是考虑到会影响图像质量, 不建议使用该分组方法。方法C所需药物适量, 每组注射3人次, 即使有需要延迟的情况出现, 也不会影响图像质量, 因此建议采用该分组方法。对于方法A和方法B, 所需药物量大, 增加了加速器耗材, 使药物成本增加[3], 而且对工作人员造成的辐射会增加, 12人次所需注射药物所需时间相对延长, 增加了工作人员的受辐射时间, 因此也不建议采用。

由此可见, PET-CT检查时注射药物采用3人次一组的方式最为理想, 其不影响图像质量和检查效果, 而且还节省药物和减少对工作人员的辐射, 因此建议采用该分组方法给受检者注射药物。

参考文献
[1]
陈泽龙. 医用回旋加速器生产正电子核素的质量控制[J]. 医疗设备信息, 2008, 4: 101-105.
[2]
Yu S. Review of 18F-FDG synthesis and quality control[J]. Biomedical Imaging and Intervention Journal, 2006, 2(4): e57.
[3]
臧志芳, 张红雨, 李迎新, 等. 医用回旋加速器Saturated Yields校正时参数选择的实验研究[J]. 国际生物医学工程, 2012, 35(5): 269-272, 292. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4181.2012.05.004