人體水循環對正電子發射斷層掃描檢查后患者周圍環境輻射衰減的影響分析*

陸 皓 程祝忠* 陳世容 王 俊 周 星②

正電子發射斷層掃描(positron-emission tomography，PET)檢查前需將放射性同位素標記的人體代謝物作為示蹤劑注入患者體內，故患者在行PET檢查后一段時間內自身會帶有一定劑量的輻射，成為移動的放射源輻射病區的醫護人員、病員及家屬[1-2]。在實際的臨床操作中PET中心的工作人員常宣教患者檢查結束后多飲水、多排尿以加快體內放射性的衰減[3]。究竟此方法是否有效、臨床意義有多大，作者團隊并未查閱到相關報道。為此，本研究對行PET檢查的40例患者進行人體水循環對PET檢查后患者周圍環境輻射衰減影響的研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年11-12月在四川省腫瘤醫院PET中心檢查的40例患者，采用數表法隨機將其分為對照組和觀察組，每組20例。對照組中男性12例，女性8例；年齡47～63歲，平均年齡(54.40±5.05)歲；血糖濃度4.27～5.73 mmol/L，平均濃度(4.95±0.10)mmol/L；18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)給藥劑量327.82～337.81 MBq/人，平均劑量(333.37±0.74)MBq/人。觀察組中男性11例，女性9例；年齡45～60歲，平均年齡(52.25±4.66)歲；血糖濃度4.29～5.71 mmol/L，平均濃度(4.98±0.09)mmol/L；18F-FDG給藥劑量328.93～338.18 MBq/人，平均劑量(333.74±0.74)MBq/人。

兩組一般資料及檢查前血糖濃度和同位素標記的示蹤劑注射劑量等差異無統計學意義，具有可比性。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①患者體重(60±0.5)kg；②血糖符合18F-FDG PET檢查標準[4]；③無食道及泌尿系疾病，可以正常飲水及排尿；④無尿管引流，患者及家屬溝通能力正常、有自主配合能力。

(2)排除標準：嚴重腎功能不全者。

1.3 設備與材料

檢查所使用的18F放射性同位素由HM-10HC型醫用回旋加速器制備(日本住友公司)，18F-FDG制備由全自動醫用放射性同位素合成模塊完成，放射化學純為99.85%。輻射測量使用RadTargeⅡ型環境輻射測量儀(蘇州瑞派寧公司)。設備量程：劑量當量率0.01～1 mSv/h；設備精度：≤±10%[5-6]。

1.4 檢查方法

兩組患者檢查前胃腸道準備均相同：即在注射示蹤劑后1 h內勻速喝完胃腸道顯影劑1000 ml后再上機采集[7]。采集結束后，對照組患者不做任何處理與宣教，按照患者正常的生理需要口渴即飲水，有尿意即排尿，后經隨訪統計，20例患者在注射藥物2 h、3 h和4 h內分別勻速飲水0 ml、(150±50)ml和(200±50)ml；觀察組患者按照設定在注射藥物后2 h、3 h和4 h內分別勻速喝完1000 ml水，共計3000 ml，有尿意即排尿。患者給藥后1 h、2 h、4 h和8 h的4個時間節點，到PET機房用環境輻射監測儀測量距離患者1 m距離點的輻射劑量。

1.5 評價指標

所有40例患者正前、正后、正左及正右4個方向上的不同輻射劑量率，胸和背部略大于左右側[8]。主要評價患者對周圍環境輻射大小的衰減情況，因此試驗設計將患者所測4個方向的值取平均數(結果保留兩位小數)，作為患者對周圍環境輻射的綜合評價，比較兩組患者在不同時間點等距離點輻射劑量率的走勢差異。

1.6 統計學方法

(1)圖表分析。將同組患者數據制作散點圖，生成衰減趨勢線。比較兩組曲線指數系數大小，從而判斷兩組患者輻射衰減的快慢情況。

(2)數據分析。采用SPSS20.0統計軟件進行統計學分析，兩組數據首先進行正態性檢驗，如服從正態分布、方差齊，采用t檢驗，如不符合則采用秩和檢驗，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

(1)兩組患者周圍環境輻射劑量率衰減曲線均呈現指數衰減趨勢，經計算得出對照組曲線衰減指數系數為0.37，觀察組曲線衰減指數系數為0.39，兩組比較差異無統計學意義。表明兩組患者周圍環境輻射劑量率衰減的快慢無統計學差異，兩組患者周圍環境輻射劑量率衰減曲線見圖1、圖2。

圖1 對照組患者周圍環境輻射劑量率散點圖

圖2 觀察組患者周圍環境輻射劑量率散點圖

(2)人體水循環的改變未對PET檢查后患者周圍環境輻射劑量率的大小以及衰減快慢產生具有統計學意義的影響。兩組患者1 h、2 h、4 h和8 h時間點距患者1 m距離的環境輻射劑量率平均值差異無統計學意義(t=1.65，t=0.78，t=0.49，t=0.98；P＞0.05)，見表1。

(3)患者注射18F-FDG等距離點不同方向上的輻射劑量率測量值后，距離給藥時間越近，前、后方向上的測量值大于左、右方向上的測量值；距離給藥時間越遠，此差異逐漸減小，距離給藥時間1 h和8 h測量值見圖3和圖4。

表1 兩組患者1 m距離環境輻射劑量率平均值比較(μSv/h，)

表1 兩組患者1 m距離環境輻射劑量率平均值比較(μSv/h，)

圖3 患者注射18F-FDG后1 h于1 m距離不同方向輻射劑量率測量值

圖4 患者注射18F-FDG后8 h于1 m距離不同方向輻射劑量率測量值

3 討論

放射性同位素標記的示蹤劑在人體內的有效半衰期是由同位素本身的物理半衰期及人體代謝的生物半衰期共同決定[9-10]。物理半衰期可測且固定，生物半衰期卻個體差異顯著且影響因素眾多[11-12]。從物理半衰期的角度論輻射安全，放射性示蹤劑用于PET檢查時，要兼顧同位素標記的可行性及穩定性、特異性攝取時間與設備晶體能量響應間的匹配[13]。如若一味追求短半衰期甚至超短半衰期的同位素來標記示蹤劑，在最終產品的放射化學純度、臨床可操作性以及設備采集能量分辨率與時間分辨率上均有許多局限性。從生物半衰期的角度談輻射安全，患者的個體差異導致每一位患者的生物半衰期都不相同。本研究已經證實改變患者的水循環并不能縮短患者的生物半衰期進而加速輻射衰減，至于其他影響人體代謝的因素是否會對輻射劑量的衰減具有統計學影響，作者團隊會繼續設計后續研究進行一一驗證。

具體分析患者注射18F-FDG等距離點不同方向上的輻射劑量率測量值后發現，距離給藥時間越近，前、后方向上的測量值越大于左、右方向上的測量值；距離給藥時間越遠，此差異逐漸減小。究其原因，由于人體并非一個對稱的形態，按照照射量的定義：射線空間分布的輻射劑量，即在離放射源一定距離的物質受射線量的多少來解釋，患者正(背)面截面積大，空間分布的輻射劑量就多，而患者側面截面積小，空間分布的輻射劑量就少[14-15]。明確射線空間分布特點后，可以指導臨床醫務工作者在對PET檢查后患者行床邊處置時，除了遵循距離防護原則以外，在相同的距離范圍內盡量位于患者側面，可以有效降低自身所受輻射劑量。