PET/CT受检者的受照剂量知多少

摘    要：PET/CT是临床中不可替代的工具。PET/CT受检者的受照剂量是由PET和CT两部分导致的受照剂量之和。本文通过研究数据论述PET/CT受检者受照水平。PET/CT和其他的放射诊断方法一样，均为所获得的益处高于辐射风险。对受检者受照剂量的夸大及忽视均不可取。在满足临床需求的条件下，应尽量控制受检者的受照剂量。

关键词:正电子发射计算机断层显像/计算机体层扫描(PET/CT);受检者;受照剂量;剂量控制;

How much exposure dose does a patient receive in PET/CT examination?

GENG Jianhua LIU Jianing

Deparment of Nuclear Medicine, National Cancer CenterNational Clinical Research Center for CancerCancer Hospial Chinese Academy of Medcal

sciences and Peking Union Medical College

Abstract：

Positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) scanner is an irreplaceable instrument in clinical diagnosis. The exposure dose that a patient receives is the sum of the doses caused by PET and CT examination. This study discussed the exposure dose level that a patient received during PET/CT examination according to the research data. Like other radiological diagnostic methods, PET/CT examination brings benefits outweighing its radiation risk. It is not advisable to exaggerate or ignore the exposure dose. The patient’s exposure dose caused by PET/CT examination should be controlled as much as possible under the premise of meeting clinical needs.

Keyword：

Positron emission tomography/computed tomography(PET/CT); Patient; Exposure dose; Dose control;

PET/CT具有同机获得PET分子、功能影像及CT解剖影像的优势，是目前临床中特别是肿瘤、脑神经及心脏病诊疗中不可替代的诊断手段。随着人们对辐射知识了解的增加，医疗照射所致辐射剂量越来越引起关注。关于PET/CT受检者的受照剂量，目前存在着2个极端：一个是在一些公众及媒体中流传着各种夸大的说法；另一个是PET/CT的从业人员重视图像质量，忽视受检者受照剂量的控制[1]。PET/CT受检者受到的辐射剂量到底有多少？怎样控制？本文通过研究数据论述PET/CT受检者受照水平。

1. PET/CT原理

认识PET/CT所致辐射，首先要了解PET/CT的工作原理。PET/CT是将PET和CT融合在一起的一种设备。PET原理：将靶向放射性药物注入受检者体内，浓聚在靶向组织（例如：肿瘤），PET探测从体内放射性药物发射出来射线，形成PET图像，因此PET图像只显示放射性药物浓聚的靶组织，没有周围组织信息，定位困难。CT图像是组织密度的图像，显示解剖结构，为PET提供定位信息及衰减校正。

在PET/CT肿瘤临床中，除极少数的情况下（例如淋巴瘤、恶性黑色素瘤等）需要从头顶到足的显像外，绝大多数PET/CT肿瘤显像为从颅底至大腿中部的躯干显像再加单独的头颈部显像[2,3]，通常称这种躯干加头颈的显像为PET/CT全身显像。受检者的受照剂量包括了2部分：一部分为PET的放射性药物所致，本文只论述临床应用最多的PET药物18F-FDG（氟-18标记的氟代脱氧葡萄糖）；另一部分为CT所致。

2. PET的放射性药物致受检者的受照剂量

PET所需的放射性药物所致的辐射剂量取决于注射到受检者体内的活度（单位：MBq或mCi，1 mCi=37 MBq）等，该活度值等于注射剂量a（每公斤体重所需的活度： MBq/kg或mCi/kg）与受检者体重W(kg)的乘积。对18F-FDG, 设备厂家给出的注射剂量推荐值为0.1 mCi/kg(3.7 MBq/kg)左右，对70 kg的受检者，注射放射性药物的活度为7 mCi（259 MBq）左右，按照每单位活度的18F-FDG所致的成年人的有效剂量值dE=0.019 mSv/MBq[4]，根据公式1）计算对其所致的有效剂量E为4.9 mSv左右。

E=a×W×dE…………1）

表1所示为国际放射防护委员会（ICRP）第102号出版物[5]中列出的医学诊断照射的典型有效剂量。可见，表中PET颅脑（18F-FDG）所致受检者的有效剂量与我们上述计算结果基本一致，这类PET检查所致受检者的有效剂量值为腹部和盆腔CT所致剂量的一半。

随着PET技术的发展，灵敏度越来越高，需要注射的放射性药物的量越来越低，有些新PET，注射剂量推荐值已达到0.06 mCi/kg，表2为对不同体重的受检者，在不同的注射剂量推荐值下，按照公式1计算获得的有效剂量。由表2可见，PET药物所致受检者的有效剂量从2.46 mSv～7.77 mSv，对于体重70 kg的受检者，通常在3.94 mSv～5.91 mSv。

不同的放射性药物，dE值及需要注射的活度不同，表2数据只适用于18F-FDG。

3. CT致受检者的受照剂量

PET/CT中CT部分所致受检者的有效剂量，取决于CT扫描的参数，管电压及电流越高，螺距值越小，旋转速度越慢，所致的剂量越高，并且与CT的型号相关[6]。受检者的有效剂量可用公式2）计算获得。

EDCT＝k·DLP …………2）

式中：DLP为剂量长度乘积，单位为mGy·cm；k为加权因子，单位为mSv/(mGy·cm)。不同年龄、不同部位，k值不同，根据ICRP102号报告，对成年人，躯干：k＝0.015 mSv/(mGy·cm)；头颈部：k＝0.003 1 mSv/(mGy.cm)[5]。

PET/CT中的CT的扫描参数与表1中诊断CT不同，各种PET/CT指南中均要求全身CT采用低剂量模式，不能对全身CT使用诊断CT的参数[2,3]。表3和表4所示分别为GE DST16 PET/CT（16排CT）和GE Elite PET/CT（64排CT）在不同的采集条件下全身CT致受检者的有效剂量[7,8]。由表3和表4可见在相同的采集参数下Elite PET/CT所致受检者的有效剂量低于DST16 PET/CT。

不同的扫描参数，所致的有效剂量有很大的差异。查阅国内外的PET/CT临床使用的CT参数，管电流多在200毫安之内，螺距>1，转速≤0.8 s/转，由表3和表4可得，CT部分的有效剂量通常在1.05～13.07。发表的一些PET/CT所致有效剂量的研究结果显示，PET/CT中CT部分所致受检者的有效剂量在2.4～13.5 mSv范围内[9,10,11]，与表3及表4中数据一致。

4. PET/CT致受检者受照剂量控制

PET/CT全身检查致受检者的有效剂量为PET药物所致的剂量与CT所致剂量之和。根据上述PET部分和CT部分的剂量范围，通常PET/CT全身检查致受检者的有效剂量为5～19 mSv，与其他研究报道[12]的12～15 mSv相符，因此，PET/CT致有效剂量通常相当于胸部CT到2个腹部和盆腔CT所致有效剂量之间，而胸部CT、腹部和盆腔CT是临床中常进行的检查。

降低PET/CT的剂量，一方面减低PET部分的剂量，通过提高PET的灵敏度，降低用药量来实现，这点有赖于PET技术的发展，对于一台具体的设备，剂量降低的空间不大；另一方面减低CT部分的剂量，可以通过调整CT扫描参数，在满足临床需求的条件下，降低管电流、管电压及每转的扫描时间，增加螺距，可有效降低CT部分的照射剂量[6,7,8,13,14,15,16]。表3及表4显示，受检者的有效剂量与管电流基本成正比，研究显示，当管电流增加到一定值后，图像质量的增加变平缓[14,16]，根据临床需求，适当降低管电流，以降低受检者的有效剂量，并且获得满足临床需求的图像。有研究报道[16,17,18,19]，自动管电流模式采集CT图像可获得高质量图像质量同时使受检者的受照剂量降低，其受照剂量与自动管电流的设置上限相关，上限管电流值越大，受照剂量越高。对Elite PET/CT，噪声指数14时，自动管电流30～210 mA时全身受检者受照剂量为9.51 mSv，而30～350 mA时受检者受照剂量为15.27 mSv。研究显示[19]，在自动管电流模式下，Elite PET/CT及DST16当全身CT受照剂量高于12 mSv及15 mSv时，图像质量随受照剂量的增加变平缓，提示在噪声指数为14时，自动管电流的上限可控制在250 mA，此时，可以得到受照剂量低而图像质量优的CT图像。

需说明，本文讨论的PET/CT受检者的受照剂量只针对成年人。对未成年人，年龄越小，公式1中的dE越大。对18F-FDG，少儿dE =0.036 mSv/MBq、幼儿dE =0.050 mSv/MBq、婴儿dE =0.095 mSv/MBq[4]，可见，在施用同样的药物活度下，未成年人所受到的有效剂量为成年人的数倍。公式2中的k值也随年龄的降低增加，对头部和颈部，<1岁k=0.031 mSv/(mGy·cm)、1岁k=0.008 5 mSv/(mGy·cm)、5岁k=0.005 7 mSv/(mGy·cm)、10岁k=0.0042 mSv/(mGy·cm)[5]。因此，本文中受检者有效剂量数据只适合与成年人。

人类在天然辐射中产生及进化，没有辐射可能也不会有今天的人类。地球上不同地区天然辐射有较大的差别，我国公众所受天然辐射平均年有效剂量为3.1 mSv，高可达30 mSv[20]。一些公众和媒体中夸大说法均无科学依据。PET/CT和其他的放射诊断方法一样，均为所获得的益处高于辐射风险。PET已广泛应用近30年，PET/CT也已应用20年，从未发生任何辐射伤害事件，反而临床实践证实PET/CT是临床中特别是肿瘤诊疗中不可或缺的工具。但是在PET/CT应用中，应该在保证临床需求的条件下，对受检者的受照剂量进行控制。例如，对于只关注SUV变化的延迟显像，此时的CT的功能只是衰减校正及定位，可以选择较低的管电流；对于不需要CT提供诊断信息时，推荐使用较低的管电流；对于需要CT提供更多的诊断功能时，推荐使用自动管电流的采集模式。按照我国相关规定（卫办监督发〔2012〕148号），PET/CT不能用于健康体检。

利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，未接受有关公司任何赞助，不涉及各相关方的利益冲突。

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