Bài viết nhằm so sánh liều hiệu dụng của kỹ thuật ghi hình PET/CT toàn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG với kỹ thuật chụp CT gan 3 pha để đánh giá mức độ ảnh hưởng của bức xạ ion hóa lên cơ thể bệnh nhân giữa hai kỹ thuật.
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 SO SÁNH LIỀU HIỆU DỤNG CỦA KỸ THUẬT GHI HÌNH PET/CT TỒN THÂN BẰNG THUỐC PHĨNG XẠ 18F‐FDG VỚI LIỀU HIỆU DỤNG CỦA KỸ THUẬT CHỤP HÌNH CT GAN 3 PHA Nguyễn Tấn Châu*, Nguyễn Xn Cảnh*, Phạm Hồng Phúc*, Vũ Văn Thao*, Trần Bảo Huy*, Nguyễn Văn Hòa**, Lê Trần Tuấn Kiệt** TĨM TẮT Mục tiêu: Chúng tơi so sánh liều hiệu dụng của kỹ thuật ghi hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ F‐FDG với kỹ thuật chụp CT gan 3 pha để đánh giá mức độ ảnh hưởng của bức xạ ion hóa lên cơ thể bệnh nhân giữa hai kỹ thuật. 18 Thiết kế nghiên cứu: nghiên cứu cắt ngang, xử lý số liệu bằng phần mềm phân tích thống kế SPSS 19 và Microsoft Excel 2007. Bệnh nhân và phương pháp: Tất cả bệnh nhân được ghi hình PET/ CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐ FDG và bệnh nhân chụp hình CT Gan 3 pha trong tháng 7/2011 tại đơn vị PET‐CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy được đưa vào nghiên cứu. Liều hiệu dụng của bệnh nhân ghi hình PET/ CT tồn thân là tổng của liều chiếu trong (internal exposure) từ xạ hình PET và liều chiếu ngồi (external exposure) từ chụp hình CT. Liều chiếu trong từ xạ hình PET được tính bằng cách lấy liều tiêm (MBq) nhân với hằng số liều 18F‐FDG (19 μSv/MBq). Liều chiếu ngồi từ chụp hình CT được tính bằng cách lấy chỉ số DLP (Dose‐Length Product) nhân với hằng số chuyển đổi k (mSv mGy‐1 cm‐1). Liều hiệu dụng của bệnh nhân chụp hình CT gan 3 pha được tính theo phương pháp tính liều chiếu ngồi đã trình bày. Kết quả: Tổng cộng có 101 bệnh nhân ghi hình PET/ CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG và 101 bệnh nhân chụp hình CT Gan 3 pha trong tháng 7/2011 tại đơn vị PET‐CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy đã tham gia vào nghiên cứu. Liều hiệu dụng trung bình của 101 bệnh nhân ghi hình PET/CT tồn thân là 16,01 ± 2,54 mSv và liều hiệu dụng của 101 bệnh nhân chụp hình CT gan 3 pha là 15,85 ± 3,69. Kết luận: Liều hiệu dụng trung bình của bệnh nhân ghi hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐ FDG cao hơn rất ít so với liều hiệu dụng của bệnh nhân chụp hình CT gan 3 pha. Tuy nhiên sự khác biệt là khơng có ý nghĩa về mặt thống kê (p=0,732). Từ khóa: PET/CT; Liều chiếu trong; Liều chiếu ngồi; Liều hiệu dụng ABSTRACT COMPARISION OF RADIATION DOSE OF WHOLE BODY 18F‐FDG PET/ CT AND DYNAMIC CT STUDY Nguyen Tan Chau, Nguyen Xuan Canh, Pham Hong Phuc, Vu Van Thao, Tran Bao Huy, Nguyen Van Hoa, Le Tuan Kiet* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 17 ‐ Supplement of No 1 ‐ 2013: 510 ‐ 515 We investigated radiation exposure of 101 patients undergoing whole body 18F‐FDG examination then compare with radiation exposure of 101 patients undergoing three phase liver study at Unit of PET‐CT and Cyclotron – Cho Ray Hospital. Material and Methods: The total radiation dose from PET/CT imaging is the result of external radiation * Đơn vị PET‐CT và Cyclotron ‐ BV Chợ Rẫy ** Đơn vị An Tồn Bức Xạ ‐ BV Chợ Rẫy Tác giả liên lạc: KS. Nguyễn Tấn Châu DĐ: 0903615719 Email: ntanchau@yahoo.com 510 Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 Nghiên cứu Y học dose from PET imaging and the internal radiation dose from the CT imaging. For the PET radiation dose was estimated by using dose coefficients for 18F‐FDG (19 μSv/MBq). The CT radiation dose was calculated by using DLP (Dose Length Product) multiple with conversion factor k (mSv.mGy‐1.cm‐1). For 101 patients undergoing three phase liver study, the radiation doses were calculated as the similar way of external radiation dose as described above. Results: The average radiation dose from whole body PET/CT imaging and three phase liver CT study was 16.01 ± 2.54 mSv and 15.85 ± 3.69 mSv respectively. Conclusion: There was a slightly different between effective dose in whole body PET/CT and three phase liver CT study. However, the difference wasn’t significantly with p value > 0.05 (p=0.732). Key words: PET/CT; Internal radiation exposure; External radiation exposure; Effective dose viện Chợ Rẫy được đưa vào nghiên cứu. ĐẶT VẤN ĐỀ Kỹ thuật ghi hình PET/ CT (Positron Emission Tomography and Computed Tomography) đã được đưa vào ứng dụng tại Bệnh viện Chợ Rẫy từ tháng 03‐2009. Sự kết hợp giữa hình ảnh chuyển hóa từ xạ hình PET và hình ảnh giải phẫu từ chụp hình CT trong cùng một lần ghi hình PET/CT giúp các nhà chun mơn chẩn đốn chính xác và tốt hơn trong nhiều trường hợp bệnh lý. Tuy nhiên về khía cạnh bức xạ, bệnh nhân ghi hình PET/ CT sẽ nhận liều bức xạ đóng góp từ 2 nguồn bức xạ đó là liều chiếu trong từ xạ hình PET và liều chiếu ngồi từ chụp CT và theo y văn thì liều hiệu dụng dao động từ 15‐25 mSv tùy thuộc liều dùng, hệ thống thiết bị(6). Trong các kỹ thuật chụp CT, CT gan 3 pha là một kỹ thuật chụp CT mà bệnh nhân chịu 1 liều hiệu dụng tương đối cao so với các kỹ thuật chụp CT khác(8). Mặc khác CT gan 3 pha thường được chỉ định nhiều trên lâm sàng có lẽ do tần suất bệnh lý gan cao và đây cũng là kỹ thuật được thực hiện nhiều trong đơn vị PET/ CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy. Vì vậy chúng tơi muốn nghiên cứu đánh giá so sánh liều hiệu dụng của bệnh nhân được ghi hình PET/CT với liều hiệu dụng của bệnh nhân được chụp hình CT gan 3 pha. Phương pháp ghi hình PET/CT với thuốc phóng xạ 18F‐FDG Chuẩn bị bệnh nhân và tiêm thuốc thuốc 18F‐ FDG ‐ Bệnh nhân được nhịn đói tối thiểu 4‐6 giờ. ‐ Thăm khám bệnh và kiểm tra đường huyết MeV Hạt Alpha (α) WR 1 5-20 20 Định nghĩa liều hiệu dụng (E)(3): là đại lượng dùng để đo mức độ nguy hại của sự phá hủy sinh học gây ra bởi các tia bức xạ (alpha, beta, gamma, neutron) hay một liều chiếu (bao gồm chiếu trong, chiếu ngòai, chiếu một phần hay tồn phần). Liều hiệu dụng (E), thường được gọi là liều tồn thân, hay đơn giản gọi là liều, bằng liều tương đương (H) nhân với trọng số mơ WT. Trọng số mơ WT cho biết mức độ nhạy xạ của mỗi cơ quan, tồ chức mơ. Liều hiệu dụng có thứ ngun là Sieverts (Sv). E = H × WT (2‐2) Tuyến sinh dục Đại tràng Phổi Dạ dày Bàng quang Vú Gan Thực quản Tuyến giáp Cơ quan T Trọng số mô, WT Da Bề mặt xương Cơ quan khác Tử cung Tồn thân 0,01 0,01 0,05 - Trọng số mơ, WT 0,2 0,12 0,12 0,12 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Hệ số liều hấp thụ, ΓTFDG (µGy/MBq) 13,5 13 10 11 160 6,8 11 11 10 WTìTFDG (àSv/MBq) 2,70 1,56 1,20 1,32 8,0 0,34 0,55 0,55 0,50 Hệ số liều hấp thụ, ΓTFDG (µGy/MBq) 11 11 21 WTìTFDG (àSv/MBq) 0,08 0,11 0,55 -19 Tớnh liu chiu (liều hiệu dụng từ chụp hình PET) Liều hấp thụ DT của tổ chức hay cơ quan T là do hoạt độ A (MBq) từ thuốc phóng xạ 18F‐FDG tiêm vào người bệnh. DT = A × ΓTFDG (2‐3) Trong đó ΓTFDG là hệ số liều hấp thụ được ủy ban quốc tế về bảo vệ bức xạ (International Commission on Radiological Protection) định nghĩa trong ấn bản ICRP‐80. ΓTFDG có thứ nguyên là (μGy/MBq)(6). Kết hợp từ (2‐1) và (2‐2), liệu hiệu dụng ET của một cơ quan hay tổ chức mô bằng ET = H × WT = D × WR × WT (2‐4) WR = 1 (bảng 2) nên (2‐4) rút gọn như sau: ET = A × ΓTFDG × WT Như vậy liều hiệu dụng tồn thân là tổng liều hiệu dụng của từng tổ chức mơ và bằng hệ FDG số liều hấp thụ tồn thân ΓTT nhân với hoạt độ phóng xạ đã tiêm A (MBq). E = ∑ ET = ∑ A ×WT × ΓTFDG = A × ΓTTFDG T Bảng 3: Trọng số mơ WT và hệ số liều hấp thụ đối với 18F‐FDG của một số cơ quan tổ chức mơ (2) Cơ quan T Nghiên cứu Y học T (2‐5) FDG Với ΓTT = 19 μSv/MBq(6) là hệ số hấp thụ liều tồn thân đối với thuốc phóng xạ 18F‐FDG. Tính liều chiếu ngồi (liều hiệu dụng từ chụp CT) Liều hiệu dụng trong chụp CT bao gồm liều nhận được trong q tình chụp Topogram, chụp CT chẩn đốn tồn thân có tiêm thuốc cản quang và CT vùng tổn thương (nếu có). Liều hiệu dụng (E) = DLP x k (2‐6) Trong đó: ‐ DLP (Dose‐length product) là tích của chỉ Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 513 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 Nghiên cứu Y học số CTDIvol với dải chụp CT chính là khoảng cách trường chụp L. DLP có thứ ngun là (mGy.cm) [1] Bảng 5: Đặc điểm bệnh nhân trong nhóm nghiên cứu DLP = CTDIvol × L ‐ CIDIvol là liều hấp thụ (mGy) của các cơ quan nhận được ứng với các thông số chụp CT. Và L (cm) là chiều dài khoảng chụp CT theo trục z. ‐ Cả hai chỉ số DLP và CIDIvol đều được tính tốn bởi phần mềm tính liều từ nhà sản xuất đã cài sẵn trong máy tính và có giá trị khác nhau đối với từng qui trình chụp cũng như bệnh nhân. ‐ Hệ số k (mSv.mGy‐1.cm‐1) chính là hệ số chuyển được liệt kê trong bảng 4(1). Bảng 4: hệ số chuyển đổi liều hiệu dụng ứng với DLP cho người trưởng thành và trẻ em ứng với các độ tuổi và cơ quan khác nhau(1) Hệ số k (mSv.mGy-1.cm-1) Cơ quan Trẻ sơ năm năm 10 năm sinh tuổi tuổi tuổi Đầu & Cổ Đầu Cổ Ngực Bụng & Chậu Toàn thân 0,013 0,0085 0,0057 0,0042 Người trưởng thành 0,0031 0,011 0,017 0,039 0,049 0,0067 0,012 0,026 0,030 0,0040 0,011 0,018 0,020 0,0032 0,0079 0,015 0,015 0,0021 0,0059 0,014 0,015 0,044 0,028 0,019 0,014 0,015 Phương pháp tính liều hiệu dụng kỹ thuật chụp CT Gan 3 Pha Liều hiệu dụng của kỹ thuật chụp CT Gan 3 pha được tính tương tự như phương pháp tính liều chiếu ngồi trong kỹ thuật chụp PET/CT. Liều hiệu dụng CT Gan 3 pha = k × Σ DLPi Với: ‐ DLPi ứng với các lần chụp CT thì động mạch, tĩnh mạch, nhu mơ và thì muộn. ‐ Hệ số k (mSv.mGy‐1.cm‐1) chính là hệ số chuyển được liệt kê trong bảng 4(1). KẾT QUẢ Tổng cộng chúng tơi đã thu thập dữ liệu của 202 bệnh nhân trong đó có 101 bệnh nhân chụp 514 PET/CT gồm 37 nữ (36,6%) và 64 nam (63,4%) và 101 bệnh nhân chụp CT gan 3 pha gồm 28 nữ (27,7%) và 73 nam (72,3%). PET/CT Số bệnh nhân 101 Nữ 37 (36,6 %) Nam 64 (63,4 %) Tuổi trung bình 55 Tuổi cao Tuổi nhỏ 99 Chẩn đốn trước Chẩn đốn theo ghi hình dõi bệnh ung thư CT gan pha 101 28 (27,7 %) 73 (72,3 %) 58 18 85 Bệnh lý gan Kết quả khảo sát cho thấy, liều hiệu dụng trung bình cho 101 bệnh nhân được chụp PET/CT bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG là 16,01 ± 2,54 mSv, trong đó liều từ ghi hình PET là 6 mSv và liều hiệu dụng từ chụp hình CT là 10 mSv. Bảng 6: Liều hiệu dụng của kỹ thuật ghi hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG tại Bệnh viện Chợ Rẫy Liều chiếu Liều chiếu Liều tổng từ chụp từ chụp cộng PET CT PET/CT (mSv) (a) (mSv) (b) (mSv) (a+b) Số bệnh nhân Trung bình Nhỏ Lớn 101 101 101 5,94 ± 0,96 4,10 9,10 10,07 ± 1,75 6,80 15,00 16,01 ± 2,54 11,20 23,40 Trong khi đó kết quả khảo sát liều hiệu dụng trung bình trên 101 bệnh nhân trong kỹ thuật chụp hình CT gan 3 thu được trong nghiên cứu này là 15,85 ± 3,69 (mSv). Bảng 7: Liều hiệu dụng của kỹ thuật chụp hình CT gan 3 pha tại Bệnh viện Chợ Rẫy Số bệnh nhân Trung bình Nhỏ Lớn CT Gan pha (mSv) 15,85 3,69 9,70 27,50 Từ kết quả kháo sát về liều hiệu dụng giữa kỹ thuật ghi hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG và liều hiệu dụng từ chụp hình CT gan 3 pha cho thấy 2 kỹ thuật chụp hình này tương đương nhau về mặt liều lượng học bức xạ. Ghi hình PET/CT cho kết quả liều Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 trung bình là 16,01 mSv trong khi chụp hình CT gan 3 pha là 15,85 mSv. Rõ ràng sự khác biệt về liều lượng giữa 2 kỹ thuật là khơng có ý nghĩa về mặt thống kê với p=0,732. Bảng 8: So sánh liều hiệu dụng trung bình của kỹ thuật ghi hình PET/CT bằng thuốc phóng xạ 18F‐ FDG và kỹ thuật chụp hình CT Gan 3 pha PET/CT (mSv) 16,01 Liều hiệu dụng trung bình (mSv) Độ lệch chuẩn 2,54 Giá trị nhỏ 11,20 Giá trị lớn 23,40 Giá trị P = 0,732 CT Gan pha (mSv) 15,85 3,60 9,70 27,50 BÀN LUẬN Ghi hình tồn thân PET/CT bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG là một kỹ thuật ghi hình phóng xạ đã được các nước tiên tiến áp dụng từ lâu nhưng với Việt Nam đây là một kỹ thuật mới do đó việc nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng của bức xạ của kỹ thuật này là rất cần thiết. Qua nghiên cứu này chúng tôi rút ra được một số vấn đề như sau: Liều hiệu dụng trung bình của kỹ thuật chụp hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG tại đơn vị PET‐CT và Cyclotron, Bệnh Viện Chợ Rẫy là 16 mSv. So với liều hiệu dụng trung bình của kỹ thuật này với các trung tâm khác trên thế giới thì liều trong nghiên cứu này cho kết quả thấp hơn(5,2,9). Nghiên cứu của nhóm tác giả Thái Lan cho kết quả là 19 mSv(4) và kết quả công bố của cơ quan nguyên tử năng quốc tế IAEA là 25 mSv(5). So với liều hiệu dụng trung bình của kỹ thuật chụp hình CT gan 3 pha, một trong những thủ thuật ghi hình được thực hiện rất phổ biến tại nước ta. Và cụ thể trong nghiên cứu này là bệnh nhân chụp hình CT gan 3 pha tại đơn vị PET‐CT và Cyclotron thì liều hiệu dụng trung bình của bệnh nhân ghi hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG cao hơn rất ít so với liều hiệu dụng của bệnh nhân chụp hình CT Nghiên cứu Y học gan 3 pha. Tuy nhiên sự khác biệt là khơng có ý nghĩa về mặt thống kê với p=0,732. Bảng 9: So sánh liều hiệu dụng trung bình của kỹ thuật chụp xạ hình PET/CT bằng thuốc phóng xạ 18F‐ FDG giữa với các nghiên cứu khác PET/CT (BVCR) PET/CT Việt Nam (Thái Lan)(7) Liều hiệu dụng trung bình (mSv) ~ 16 ~ 19 PET/CT (IAEA)(2) ~ 25 KẾT LUẬN Liều hiệu dụng trung bình của bệnh nhân ghi hình PET/CT tồn thân bằng thuốc phóng xạ 18F‐FDG cao hơn rất ít so với liều hiệu dụng của bệnh nhân chụp hình CT gan 3 pha, tuy nhiên sự khác biệt là khơng có ý nghĩa về mặt thống kê. Đây là cơ sở khoa học cho các bác sĩ Y học hạt nhân giải thích với các bác sĩ lâm sàng và bệnh nhân yên tâm trong ghi hình PET/CT. TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 American Association of Physicists in Medicine, Report No 96. Measurement, reporting, and management of radiation dose in CT. 2008. Brix G et al (2005). Radiation Exposure of Patients Undergoing Whole‐Body Dual‐Modality 18F‐FDG PET/CT Examinations. The journal of nuclear medicine, April. Vol. 46 (No. 4). Châu Văn Tạo (2006). “Liều lượng Bức xạ Ion hóa”, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM. Cherry SR, “Physics in Nuclear Medicine”, Third edition 2003, 405‐417 International Atomic Energy Agency, Safety Reports Series No.58, Radiation Protection in Newer Medical Imaging Techniques: PET/CT. 2008. International commission on radiological protection, Radiation Dose to Patients from Radiopharmaceuticals, Publication 80, Ann. ICRP 28 3 (1999). International commission on radiological protection, Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Publication 60. New York, NY: International Commission on Radiological Protection, 1990. Meltler FA, Jr, Huda W, Yoshizumi TT, Mahesh M, (2008). Effective dose in radiology and diagnostic nuclear medicine. Radiology, 248(1):255‐263. Oxford Journals, Radiation Protection Dosimetry, Khamwan K., Krisanachinda A. and Pasawang P., The determination of patient dose from 18F‐FDG PET/CT examination. Siemens Protocol Priciples, Somatom Sensation 40/60 Application Guide, 44‐63. Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 515 ... về mặt thống kê với p=0, 732 . Bảng 8: So sánh liều hiệu dụng trung bình của kỹ thuật ghi hình PET /CT bằng thuốc phóng xạ 18F‐ FDG và kỹ thuật chụp hình CT Gan 3 pha PET /CT (mSv) 16,01 Liều hiệu dụng trung... tính liều hiệu dụng kỹ thuật chụp CT Gan 3 Pha Liều hiệu dụng của kỹ thuật chụp CT Gan 3 pha được tính tương tự như phương pháp tính liều chiếu ngồi trong kỹ thuật chụp PET /CT. Liều hiệu dụng CT Gan 3 pha = k × Σ DLPi ... nghiên cứu đánh giá so sánh liều hiệu dụng của bệnh nhân được ghi hình PET /CT với liều hiệu dụng của bệnh nhân được chụp hình CT gan 3 pha. Phương pháp ghi hình PET /CT