关于在保加利亚建立FDG肿瘤杂交成像检查的国家诊断参考水平的提案

《Physica Medica》：A proposal for the establishment of national diagnostic reference level for FDG tumor hybrid imaging examinations in Bulgaria

保加利亚全国性FDG PET/CT剂量调查显示，2021-2022年有效剂量PET部分为2.3 MBq/kg，CT部分为5.1 mGy，提出国家诊断参考水平（DRLs）为AA:175 MBq，AA/kg:2.3 MBq/kg，CTDIvol:5.1 mGy，DLP:523 mGy·cm。研究揭示CT剂量存在显著设备间差异，建议优化扫描协议和辐射防护策略。

　　

安娜·扎戈尔斯卡（Anna Zagorska）|菲利普·西蒙诺夫（Philip Simeonov）|丹妮拉·多甘吉伊斯卡（Daniela Dogandjiiska）|赫里斯托·赫里斯托夫（Hristo Hristov）|伊沃·彼得罗夫（Ivo Petrov）|尼古拉·穆特库罗夫（Nikolay Mutkurov）|伊维塔·巴托尔斯卡（Iveta Batolska）|帕夫利娜·米哈伊洛娃（Pavlina Mihaylova）|帕维尔·博切夫（Pavel Bochev）|肖卡特·马索（Shawkat Masso）|西蒙·彼得罗夫（Simeon Petrov）|斯韦托斯拉夫·沙拉马诺夫（Svetoslav Shalamanov）|德西斯拉娃·科斯托娃-莱夫特罗娃（Dessislava Kostova-Lefterova）

阿奇巴德姆城市诊所大学医院（Acibadem City Clinic University Hospital），托库达（Tokuda），核医学科，索菲亚（Sofia），保加利亚

摘要

目的

本研究的目的是调查和分析保加利亚现有PET/CT设备在FDG PET/CT肿瘤成像检查中的剂量情况，提出国家诊断参考水平（DRLs），并分析所使用的CT协议及其对患者总辐射暴露的贡献。

方法

收集了设备、患者和检查参数的数据：给药活性和CT暴露数据。使用已发布的转换系数估算PET组分的有效剂量。由于CT组分，采用了国家癌症研究所的剂量测量系统进行有效剂量评估。根据ICRP的建议，使用每家医院提供的数据的中位数确定了给药活性和剂量指数的典型值，并与之前的调查结果进行了比较。

结果

保加利亚100%的PET/CT部门提供了至少15名成年患者进行FDG PET/CT肿瘤成像检查的剂量数据。提出的DRLs为：AA：175 MBq，AA.kg^?1：2.3 MBq.kg^?1，CTDI_vol：5.1 mGy，DLP：523 mGy.cm。对CT协议的分析发现了不同的趋势、异常值，并提出了优化策略。

结论

为PET和CT混合成像提出了半身FDG PET/CT的NDRLs。与之前的调查相比，观察到给药活性（AA）有普遍下降的趋势。CT剂量指数的较大变化凸显了优化的必要性。

引言

现代多模态PET/CT系统的引入和广泛应用是常规肿瘤临床实践的重要组成部分。尽管PET/CT作为医学成像方式具有明显优势，但其使用量的增加引发了关于患者辐射暴露的担忧。由于PET和CT两个组分的共同作用，这种辐射暴露可能非常显著。

为了解决这些问题，对FDG PET/CT成像的典型剂量进行调查并建立诊断参考水平（DRLs）对于优化患者医疗护理和最小化辐射风险至关重要[[1], [2], [3], [4]]。DRLs是优化剂量的关键工具，可以在保持PET/CT成像的诊断图像质量和临床效果的同时，最大限度地减少患者暴露。DRLs还用于剂量监测和质量保证，以便与国家或国际标准进行比较[5]。定期审核剂量数据并与既定的DRLs进行比较，可以发现不同的趋势、异常值，并提出临床实践的优化和辐射安全策略。

在混合成像中，应为两种模式都建立DRLs。所选成像协议的各个方面取决于CT检查的目的和所需的图像质量，这又取决于感兴趣的器官、成像的身体区域、系列数量以及最终的成像任务。CT图像质量取决于所选的暴露参数、可接受的图像噪声所需的剂量水平以及所使用的口服或静脉注射造影剂的类型[6,7]。

CT扫描可以仅用于PET结果的衰减校正和解剖学关联，或者根据临床需求和每个核医学（NM）部门的常规做法用于诊断目的，相应的CT暴露也会有所不同。文献中提供了不同类型的CT协议的定义。EANM定义了两种类型的CT协议：“低剂量”CT，用于衰减校正和解剖学关联（AC/AL）；以及“诊断”CT：使用或不使用静脉和/或口服造影剂的CT扫描，通常会导致比低剂量扫描更高的X射线暴露[6]。在英国，医学物理与工程研究所工作组为每种检查类型和CT组件的目的制定了国家DRLs[8]。Gardner等人根据扫描目的开发了四种不同的剂量模式：“低剂量”用于衰减校正（AC），“中等剂量”用于定位（AL），“标准剂量”用于诊断（D），以及“金属剂量”用于含有金属的骨科植入物[9,10]。这突显了在混合PET/CT成像中仔细分析和优化CT相关辐射暴露的必要性[11]。

在保加利亚，过去十年中，安装的PET/CT扫描仪数量显著增加，相应地，进行的检查数量也增加了。图1展示了2010-2022年期间每年安装的PET/CT系统数量、检查的患者数量以及FDG检查在所有进行的NM检查中的百分比。多年来，分子成像与传统NM检查之间的比例不断增长，到2022年达到了70/30[12]。此前已经收集并发布了2013-2014年期间保加利亚PET/CT检查的患者暴露数据[13,14]，但由于设备和成像协议的进步，这些数据已不再反映当前情况。迄今为止，尚未发布系统收集的国家数据以用于制定DRLs。

研究部分

目的

本研究的目的是：

1)

调查和分析2021-2022年间保加利亚现有PET/CT设备在FDG HB PET/CT肿瘤成像检查中的典型剂量，并为PET和CT组分提出国家DRLs；

2)

计算FDG HB PET/CT肿瘤成像检查的有效剂量；

3)

分析当前使用的CT协议及其对PET/CT检查患者总辐射暴露的贡献。

数据收集

2021年和2022年进行了一项回顾性研究，涵盖了所有十个核医学（NM）部门的数据。

收集的数据包括：a) 设备：制造商、型号、安装年份；b) 患者：年龄、性别、体重和身高；c) PET/CT检查：平均典型给药活性（AA）、A_mean [MBq]、CT暴露数据（包括CTDI_vol [mGy]、DLP [mGy.cm]、管电压[kV]、旋转时间[s]、准直光束宽度、自动曝光控制（AEC）的使用情况以及扫描目的。

现有的PET/CT设备（2021&2022年）

前两个PET/CT系统安装于2009-2011年[13]，到2022年已有10个混合系统投入使用。其中一些系统在随后几年被更新一代的系统取代。最旧的PET/CT系统安装于2013年。

表1列出了该国按制造商、型号和安装年份划分的现有PET/CT系统的数据。

表2展示了调查患者的数量、他们的体重、身高和年龄分布。

典型值的数据

讨论

建立DRLs有助于识别高剂量和低剂量成像协议及设备之间的差异[20]，并提供了一种工具，可以在不损害图像质量的情况下提高不同PET/CT中心的辐射防护意识[21]。表8总结了已发布的FDG PET/CT肿瘤成像以及AC和AL目的的CT组分的国家DRLs。如果有的话，还包括有效剂量的数据

结论

这是首次为PET（AA：175 MBq，AA.kg^?1：2.3 MBq.kg^{?1_vol：5.1 mGy，DLP：523 mGy.cm）的HB混合FDG PET/CT提出NDRLs的研究。与之前的调查相比，大多数部门的给药活性（AA）普遍有所下降，下降了约30%，而大多数调查中心的AA下降幅度在15%到30%之间。CT剂量指数的较大变化凸显了PET/CT混合成像优化的必要性}

局限性

本研究存在几个局限性：收集的PET/CT数据没有附带对图像质量的主观或客观评估，也没有记录所使用的自动曝光控制的具体类型或设置。此外，由于收集数据中的性别分布不平衡，在计算典型有效剂量时没有按性别对患者进行分层。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。