TÍNH TOÁN LIỀU hấp THỤ TRÊN BỆNH NHÂN GHI HÌNH PETCT

LỜI MỞ ĐẦU Kỹ thuật chụp hình PETCT là một trong những kỹ thuật ghi hình hiện đại và đang được sử dụng phổ biến ở các nước phát triển. Từ khi máy chụp cắt lớp bằng bức xạ positron (Pozitron emission tomography) kết hợp máy CT (computed tomography) trên cùng 1 hệ thống, đã mở rộng phạm vi ứng dụng của kỹ thuật chụp hình PETCT trong việc chẩn đoán hình ảnh, trong Ung bướu và nhiều lĩnh vực khác. Nhờ sự kết hợp giữa PET và CT trên cùng một hệ thống, cho phép phát huy và kết hợp những ưu điểm về hình ảnh thu được từ CT và hình ảnh PET, đồng thời cũng khắc phục một số nhược điểm của mỗi loại thiết bị riêng biệt. Chính sự kết hợp PET và CT trên cùng một hệ thống cho ta thông tin về ảnh hình thái cấu trúc cùng với thông tin về chức năng của người bệnh. Kỹ thuật PET cung cấp các thông tin và dữ liệu về chức năng chuyển hóa của khối u, thường xảy ra sớm hơn những biến đổi về cấu trúc, giúp cho bác sỹ lâm sàng chẩn đoán sớm và tốt hơn các bệnh lý như thần kinh, tim mạch và ung thư... Tuy nhiên các hình PET không cho hình ảnh rõ nét về cấu trúc giải phẫu như CT và MRI. Ảnh y học thu được từ kỹ thuật PET có độ phân giải thấp hơn, không rõ nét về cấu trúc giải phẫu là do lượng dược chất phóng xạ đưa vào bị hạn chế để sao cho liều chiếu trong mà bệnh nhân nhận được không quá cao. Sự kết hợp giữa hai kỹ thuật này đã có được ưu điểm của PET và CT làm cho chất lượng hình ảnh PETCT được cải thiện rất nhiều so với chụp hình PET đơn thuần trước đây, qua đó cho ta chính xác vị trí giải phẫu và đặc điểm tổn thương của khối u. Kỹ thuật PETCT là một kỹ thuật phát hiện ung thư chính xác nhất hiện nay 4. Hệ thống PETCT đầu tiên ra đời năm 1998 và được đưa vào ứng dụng trong chẩn đoán lâm sàng năm 2000. Sự ra đời của PETCT đánh dấu một bước phát triển quan trọng của y học hiện đại. Cho đến hiện nay, cùng với sự phát triển của Khoa học và công nghệ thì hệ thống PETCT vẫn liên tục được cải tiến. Qua đó đã rút ngắn thời gian ghi hình, đồng thời cũng cho những hình ảnh rõ nét và chính xác xác hơn, giúp ích cho các bác sĩ chẩn đoán được sớm, chính xác hơn, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân. Bên cạnh ưu điểm đã nêu, về khía cạnh an toàn bức xạ, chụp hình theo kỹ thuật PETCT có hạn chế là liều hấp thụ mà bệnh nhân nhận được lớn hơn so với 2 phương pháp riêng biệt. Cùng một lúc bệnh nhân vừa phải chịu liều chiếu ngoài do chùm tia X gây ra trong khi chụp hình CT, đồng thời bệnh nhân còn bị chịu liều chiếu trong do các đồng vị phóng xạ được đưa vào cơ thể khi chụp PET. Các đồng vị phóng xạ được đưa vào trong cơ thể phục vụ cho chụp hình PET sẽ suy giảm theo thời gian do quá trình phân rã vật lý và đào thải sinh học. Tùy theo chu kỳ bán rã hiệu dụng của đồng vị phóng xạ được sử dụng và liều ban đầu đưa vào trong cơ thể bệnh nhân chịu liều tích lũy xác định. Việc tính toán liều tích lũy cho bệnh nhân khi chụp PET và PETCT là cần thiết để đánh giá mức độ ảnh hưởng của bức xạ tới bệnh nhân. Hiện nay tại Khoa Y học hạt nhân bệnh viện 103 được trang bị hệ thống PETCT, chỉ định chụp chẩn đoán bệnh cho các bệnh nhân ung thư. Mức độ ảnh hưởng tới người bệnh như thế nào là vấn đề cần quan tâm. Chính vì vậy trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp của mình, học viên đã chọn đề tài làm luận văn tốt nghiệp: “Tính toán liều hấp thụ trên bệnh nhân ghi hình PETCT tại bệnh viện 103”. Mục tiêu chính của Luận văn tìm hiểu phương pháp và tiến hành thực nghiệm tính liều đối với bệnh nhân chụp hình PETCT nhận được. Nội dung chính của bản Luận văn: (1). Tổng quan về kỹ thuật ghi hình PETCT và nguyên tắc hoạt động của hệ thống ghi hình PETCT (2). Phương pháp tính liều chiếu ngoài trong chụp hình CT (3). Xác định chu kỳ bán rã hiệu dụng và chu kỳ bán rã sinh học của 18F tại một số cơ quan trong cơ thể người bệnh. (4). Nghiên cứu mô hình tính liều chiếu trong và phương pháp tính liều tích lũy tại các mô dựa vào ảnh PET đối với bệnh nhân. (5). Tiến hành thực nghiệm xác định liều chiếu ngoài và liều chiếu trong trên một số bệnh nhân và liều hiệu dụng cho mỗi bệnh nhân chụp hình PETCT. Luận văn dài 70 trang, ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn được chia thành 3 chương: Chương 1. Tổng quan. Chương 2. Thiết bị và Phương pháp. Chương 3: Kết quả và bàn luận.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGƠ VĨNH ĐIỆP TÍNH TỐN LIỀU HẤP THỤ TRÊN BỆNH NHÂN GHI HÌNH PET/CT TẠI BỆNH VIỆN 103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGƠ VĨNH ĐIỆP TÍNH TỐN LIỀU HẤP THỤ TRÊN BỆNH NHÂN GHI HÌNH PET/CT TẠI BỆNH VIỆN 103 Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử hạt nhân Mã số: 84400130.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI VĂN LOÁT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS BÙI VĂN LOÁT Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn với tên gọi “Tính tốn liều hấp thụ bệnh nhân ghi hình PET/CT bệnh viện 103” cơng trình nghiên cứu − học viên Ngô Vĩnh Điệp chuyên ngành Vật lý nguyên tử hạt nhân, Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội hoàn thành hướng dẫn PGS.TS Bùi Văn Lốt Bản luận văn khơng chép từ tài liệu Nếu luận văn chép từ tài liệu xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước đơn vị đào tạo pháp luật Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2020 Học Viên Ngô Vĩnh Điệp LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình hồn thành luận văn mình, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q thầy cơ, đồng nghiệp, gia đình bạn bè Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Bùi Văn Loát, Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên người thầy trực tiếp giao đề tài tận tình hướng dẫn em hồn thành luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn tập thể giảng viên Khoa Vật lý, cán phòng Sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội bảo giảng dạy em suốt năm học qua việc hoàn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến đề tài cấp Bộ Khoa học Công nghệ (mã số 08/HĐ/ĐTCB, thuộc quản lý Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam) hỗ trợ phần trình thực nghiệm thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn tới Chủ nhiệm khoa toàn thể cán khoa Y học hạt nhân, Bệnh viện quân y 103, cung cấp sở vật chất bảo tận tình em suốt trình làm thực nghiệm, nghiên cứu, hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ tình cảm tới người thân gia đình, bạn tập thể lớp cao học Vật lý 2018-2020 động viên, hỗ trợ em mặt Em xin chân thành cảm ơn! Học viên: Ngô Vĩnh Điệp MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Kỹ thuật nguyên lý ghi hình PET/CT 1.1.1 Kỹ thuật ghi hình PET/CT .4 1.1.2 Nguyên lý ghi hình PET/CT 1.2 Thuốc phóng xạ dùng PET/CT 11 1.3 Tác dụng sinh học xạ ion hóa 13 1.3.1 Một số đại lượng đo liều dùng y học hạt nhân 13 1.3.2 Chu kỳ bán rã hiệu dụng 16 1.3.3 Hiệu ứng xạ với thể sống 18 1.4 Liều hấp thụ cho bệnh nhân chụp PET/CT 21 CHƯƠNG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP 23 2.1 Thiết bị ghi hình PET/CT .23 2.2 Cấu tạo máy ghi hình PET/CT 24 2.2.1 Hệ thống máy CT 24 2.2.2 Hệ thống máy PET 26 2.3 Phương pháp tính liều chiếu 29 2.3.1 Tính liều chiếu ngồi .29 2.3.2 Tính liều chiếu theo phương pháp MIRD .34 2.3.3 Tính thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ từ hình ảnh PET/CT 42 2.4 Chương trình tính liều OLINDA 45 2.5 Phương pháp thực nghiệm 48 2.5.1 Quy trình ghi hình PET/CT 48 2.5.2 Kiểm chuẩn hệ thống ghi hình PET/CT 48 2.5.3 Chuẩn bị bệnh nhân ghi hình PET/CT 54 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 56 3.1 Liều hiệu dụng liều chiếu .56 3.2 Liều hiệu dụng liều chiếu 56 3.2.1 Các số liệu thực nghiệm 56 3.2.2 Liều hiệu dụng từ chương trình OLINDA .62 3.3 Bàn luận .63 3.3.1 Liều hiệu dụng liều chiếu 63 3.2.2 Liều hiệu dụng liều chiếu 64 KẾT LUẬN .66 KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Sơ đồ máy quét PET / CT đầu tiên, hình ảnh kết hợp CT PET hiển thị hình Nguyên lý chụp CT Sơ đồ minh họa tượng hủy cặp positron – electron cách 10 Hình 1.4 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Hình 2.13 Hình 2.14 Hình 2.15 Hình 2.16 Hình 2.17 Hình 2.18 bố trí đầu dị PET thành vịng trịn khép kín để ghi nhận tia gamma sinh Nguyên lý ghi hình PET/CT Hệ thống ghi hinh PET/ CT Bệnh viện Quân y 103 Cấu tạo bóng phát tia X Cấu tạo hệ thống máy CT Detector hệ thống PET/CT Đồ thị liều đặc trưng cho lát cắt có bề dày 10mm Các mối liên hệ quan nguồn “S” quan bia “T” Giá trị SUV ghi hình PET/CT Đồ thị biểu diển %ID theo thời gian ghi hình, điểm rời rạc giá trị thu đươc từ hình ảnh PET/CT Giao diện phần mềm tính liều OLINDA Quy trình ghi hình tồn thân PET/CT Hệ thống đo liều sử dụng phần mềm Isomed Vành chữ U container chì Hệ thống phantom giá đỡ phantom dùng để kiểm tra CT Phantom dùng để kiểm chuẩn hệ thống PET Kết kiểm tra CT_ IQ chek Kết kiểm tra CT_Daily Kết kiểm tra PET_ Daily QC Kết kiểm chuẩn SUV 10 23 25 26 27 32 35 42 44 47 48 49 49 50 50 51 52 53 53 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đặc tính (chu kỳ bán rã vật lý, xác xuất phân rã, quãng chạy trung bình nước, lượng trung bình) số thuốc phóng xạ dùng chẩn đốn PET/CT) 11 Bảng 1.2 Trọng số WR số loại xạ ion hóa 15 Bảng 1.3 Trọng số WT quan tổ chức thể Thời gian bán rã sinh học, Tb số nhân phóng xạ 16 Bảng 1.4 18 Bảng 1.5 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 2.4 Bảng 2.5 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng 3.14 Bảng 3.15 Thời gian bán rã hiệu dụng số nhân phóng xạ thường gặp y học hạt nhân Thông số đặc tính loại tinh thể Giá trị hệ số chuyển đổi k ứng với thể theo độ tuổi Giá trị hệ số chuyển đổi EDLP (mSv/mGy.cm) Ký hiệu, đại lượng đơn vị sử dụng lưu đồ tính tốn MIRD Tỉ số hấp thụ riêng  (g-1) với mức lượng khác tương ứng quan nguồn gan mô hình người giả chuẩn Liều hiệu dụng bệnh nhân chụp CT_surview Liều hiệu dụng bệnh nhân chụp CT scan Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân Chu kỳ bán rã hiệu dụng quan bệnh nhân Chu kỳ bán rã sinh học quan bệnh nhân Giá trị hoạt độ tích lũy quan nguồn Thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ So sánh liều hiệu dụng chụp CT ghi hình PET/CT Bệnh viện 103 với nghiên cứu khác So sánh liều hiệu dụng chụp CT ghi hình PET/CT với chụp CT chẩn đoán So sánh liều chiếu trong ghi hình PET/CT Bệnh viện 103 với nghiên cứu khác 18 27 34 34 35 39 56 56 57 57 58 59 59 60 60 61 61 62 64 64 65 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt 2D 3D CTDI DLP 18 F-FDG GSO ICRP Tiếng Anh Dimensional Dimensional CT dose index Dose length product Fluoro-DeoxyGlucose Gadolinium OxyorthoSilicate International Commission on Radiological Protection Tiếng Việt chiều chiều Liều hấp thụ lát cắt Liều chiều dài Thuốc phóng xạ FDG Tinh thể GSO Ủy ban Quốc tế Bảo vệ xạ LSO LYSO MIRD Lutetium OxyorthoSilicate LutetiumYttrium OxyorthoSilicate Medical Internal Radiation Dose OLINDA Organ Level INternal Dose Assessment Positron Emission Tomogrphy/Computed Tomography PET/CT PMT ROI SPECT SUV VOI Photomultiplier tube Region Of interest Single-Photon Emission Computed Tomography Standardized Uptake Value Volume Of interest Tinh thể LSO Tinh thể LYSO Ủy ban liều xạ chiều trong y học Chương trình đánh giá liều mức quan Máy chụp hình cắt lớp xạ positron –máy chụp hình cắt lớp vi tính Ống nhân quang Vùng quan tâm Máy chụp cắt lớp xạ đơn photon Giá trị hấp thu tiêu chuẩn SUV Thể tích quan tâm DANH MỤC KÝ HIỆU Ký hiệu A0 A(rS,t) A% rS ,TD  % rS ,TD  a & r ,t D T D  rT ,TD  Tiếng việt Hoạt độ tiêm ban đầu Hoạt độ quan nguồn thời điểm t Hoạt độ tích luỹ quan nguồn Thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ Suất liều hấp thụ đến quan bia Liều hấp thụ đến quan bia Bệnh nhận tiến hành chụp CT hai lần Lần đầu chụp CT_surview để xác định khung hình chụp, chỉnh sửa tư bệnh nhân kiểm tra vật thể lạ thể bệnh nhân với điện áp bóng 120 keV dịng phát 30mA Lần thứ hai, sau chỉnh sửa bệnh nhân CT_scan với điện áp bóng 120 keV dịng 50mA Kết CTDI , DLP tính tốn liều hiệu dụng thu Bảng 3.1 3.2 Bảng 3.1 Liều hiệu dụng bệnh nhân chụp CT_surview Thông số BN1 BN2 BN3 CTDI1 (mGy) 2,10 2,10 2,10 DLP1 (mGy*cm) 93,50 85,00 85,00 Liều hiệu dụng (mSv) 1,40 1,28 1,28 Bảng 3.2 Liều hiệu dụng bệnh nhân chụp CT scan Thông số BN1 BN2 BN3 CTDI2 (mGy) 3,50 3,50 3,50 373,40 343,70 343,70 5,60 5,16 5,16 DLP2 (mGy*cm) Liều hiệu dụng (mSv) 3.2 Liều hiệu dụng liều chiếu 3.2.1 Các số liệu thực nghiệm Áp dụng quy trình tính tốn để có số liệu thực tế cho 10 quan gồm: não, phổi, gan, lách, thận, vú, tuyến tụy, tuyến giáp, tuyến thượng thận tử cung  Giá trị SUV Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình (SUVmean) từ 10 quan nguồn bệnh nhân nghiên cứu được liệt kê Bảng 3.3-3.5 Bảng 3.3 Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Cơ quan nguồn Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình (meanSUV  SD) 57 Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp PET lần PET lần PET lần 2,01 ± 0,02 1,60 ± 0,02 1,40 ± 0,02 8,23 ± 0,59 0,71 ± 0,05 3,13 ± 0,06 2,45 ± 0,08 5,10 ± 0,12 -1,48 ± 0,06 -2,14 ± 0,02 4,13 ± 0,39 0,48 ± 0,05 2,68 ± 0,02 1,95 ± 0,02 2,26 ± 0,03 -1,12 ± 0,01 -1,83 ± 0,02 3,26 ±0,16 0,41 ± 0,02 2,46 ± 0,12 1,57 ± 0,05 1,64 ± 0,04 -0,911± 0,08 -1,69 ± 0,02 Bảng 3.4 Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình (meanSUV  SD) PET lần PET lần PET lần PET lần 2,25 ± 0,02 2,25 ± 0,02 1,66 ± 0,02 1,56 ± 0,02 7,82 ± 0,06 6,91 ± 0,12 3,31 ± 0,13 2,54 ± 0,16 Phổi 0,64 ± 0,02 0,67 ± 0,01 0,49 ± 0,03 0,48 ± 0,02 Gan 2,41 ± 0,05 2,39 ± 0,06 1,89 ± 0,02 1,68 ± 0,12 Lách 2,03 ± 0,07 2,04 ± 0,07 1,76 ± 0,02 1,57 ± 0,05 Thận 3,64 ± 0,12 3.31± 0,15 1,95 ± 0,05 1,44 ± 0,04 Vú 0,66 ± 0,02 0,66 ± 0,01 0,49 ± 0,03 0,48 ± 0,02 Tuyến tụy 2,01 ± 0,03 2,02 ± 0,02 1,48 ± 0,01 1,48 ± 0,06 Tử Cung 1,78 ± 0,05 1,75 ± 0,05 1,23 ± 0,02 1,19 ± 0,03 Tuyến giáp 1,64 ± 0,02 1,65 ± 0,03 1,37 ± 0,02 1,29 ± 0,01 Bảng 3.5 Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình (meanSUV  SD) PET lần PET lần PET lần 1,89 ± 0,01 1,47 ± 0,01 1,36 ± 0,02 5,74 ± 0,14 0,63 ± 0,02 2,16 ± 0,07 3,51 ± 0,11 0,48 ± 0,01 1,67 ± 0,04 3,17 ± 0,13 0,47 ± 0,02 1,55 ± 0,08 58 Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp 1,84 ± 0,05 3,42 ± 0,12 -1,58 ± 0,02 -1,36 ± 0,03 1,55 ± 0,03 2,15 ± 0,05 -1,28 ± 0,02 -1,13 ± 0,03 1,56 ± 0,04 1,77 ± 0,04 -1,25 ± 0,05 -1,11 ± 0,02  Phần trăm hoạt độ tích luỹ (%ID) Giá trị %ID thể tỷ lệ hấp thụ thuốc phóng xạ FDG quan nguồn Các quan nguồn khác có mức độ hấp thụ thuốc khác phụ thuộc vào đặc điểm sinh lý, chuyển hố quan nguồn Như từ giá trị SUV có ta tính % ID quan thể bệnh nhân theo công thức (2.29) Giá trị % ID thể Bảng 3.6 – 3.8 Bảng 3.6 Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp PET lần 0,0262 11,201 0,780 3,525 0,3450 1,480 -0,1940 -0,040 59 % ID PET lần 0,0056 1,497 0,1440 0,804 0,0730 0,1750 -0,0390 -0,0091 PET lần 0,0028 0,667 0,070 0,418 0,0330 0,0720 -0,0180 -0,0048 Bảng 3.7 Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân %ID Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp PET lần 0,0334 11,609 0,6940 3,8530 0,3014 1,1431 0,3768 0,2754 0,1626 PET lần 0,0202 6,196 0,4390 2,3080 0,1829 0,6279 0,2276 0,1672 0,0966 PET lần 0,0066 1,308 0,1420 0,8050 0,0696 0,1631 0,0745 0,054 0,0299 PET lần 0,0035 0,570 0,079 0,4060 0,0352 0,0683 0,0414 0,0306 0,0164 0,0318 0,0193 0,0071 0,0038 Bảng 3.8: Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp PET lần 0,016 5,026 0,4565 2,348 0,149 0,640 -0,1336 -0,0164 %ID PET lần 0,0062 1,537 0,174 0,9076 0,067 0,201 -0,0541 -0,0068 PET lần 0,0039 0,951 0,1167 0,5771 0,045 0,114 -0,0362 -0,0046  Chu kỳ bán rã Từ phần trăm liều hấp thụ (%ID), tính tốn chu kỳ bán rã hiệu dụng chu kỳ bán rã sinh học 10 quan bệnh nhân Kết thể Bảng 3.9 3.10 60 Bảng 3.9 Chu kỳ bán rã hiệu dụng quan bệnh nhân Te (giờ) Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp BN1 BN2 BN3 TB 1,55 1,22 1,43 1,63 1,49 1,14 -1,47 -1,63 1,50 1,12 1,55 1,52 1,6 1,21 1,53 1,53 1,47 1,61 1,38 1,16 1,42 1,39 1,63 1,13 -1,49 -1,53 1,48 1,17 1,47 1,51 1,57 1,16 1,53 1,50 1,47 1,59 Bảng 3.10 Chu kỳ bán rã sinh học quan bệnh nhân Cơ quan nguồn Tuyến thượng thận Não Phổi Gan Lách Thận Vú Tuyến tụy Tử Cung Tuyến giáp Tb (giờ) BN1 10,21 3,68 6,48 14,46 7,97 3,04 -7,38 -15,09 BN2 8,26 2,90 9,91 8,89 12,86 3,56 9,25 9,37 7,38 13,10 BN3 5,64 3,20 6,37 5,78 15,10 2,96 -7,97 -9,25 TB 8,04 3,26 7,59 9,71 11,98 3,19 9,25 8,24 7,38 12,48  Tính tốn hoạt độ tích lũy Hoạt độ tích lũy tính thơng qua cơng thức (2.30) Qua q trình tính tốn cho thấy , hoạt độ tích lũy phóng xạ tập trung cao não sau gan Kết cụ thể Bảng 3.11 Bảng 3.11 Giá trị hoạt độ tích lũy quan nguồn 61 Cơ quan nguồn Giá trị hoạt độ tích lũy (MBq-giờ) BN1 BN BN Tuyến thượng thận 0,32 0,36 Não 122,83 113,70 Phổi 9,23 7,50 Gan 45,09 41,7 Lách 4,26 3,30 Thận 15,62 11,40 Vú -3,9 Tuyến tụy 2,34 2,97 Tử Cung -1,71 Tuyến giáp 0,50 0,36  Tính tốn thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ 0,28 94,19 8,19 43,16 2,74 12,29 -2,46 -0,32 Thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ thể thông số quan trọng thể đặc trưng động học thuốc phóng xạ thể người Thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ, S hàm phụ thuộc vào thời gian đào thải sinh học, đặc trưng cho tổ chức mô, quan, đặc điểm sinh lý bệnh nhân thời gian bán rã vật lý thuốc phóng xạ Bảng 3.12 Thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ (MBq-giờ/MBq) s Cơ quan nguồn Tuyến Thượng Thận Não Phổi Gan Thận Tuyến tụy Lách Vú Tử cung Tuyến giáp Các quan mơ cịn lại (MBq-giờ/MBq) PET BN PET BN PET BN 0,0009 0,3460 0,0260 0,1274 0,0440 0,0066 0,0120 0,0014 1,4559 0,0012 0,379 0,0250 0,1390 0,0380 0,0099 0,0110 0,0130 0,0057 0,0012 1,3972 0,0009 0,299 0,0260 0,1370 0,0390 0,0078 0,0087 0,001 1,5008 62 3.2.2 Liều hiệu dụng từ chương trình OLINDA Thời gian tồn lưu thuốc phóng xạ tính bảng thơng số liệu động học quan trọng thuốc phóng xạ FDG bệnh nhân, thông số nhập vào chương trình OLINDA để thu giá trị liều hấp thụ, liều hiệu dụng hệ số biến đổi liều toàn thân bệnh nhân Các bệnh nhân nghiên cứu tiêm liều từ đến 9,5 mCi (0,14mCi/1kg) Qua q trình tính tồn chương trình OLINDA liều chiếu bệnh nhân nghiên cứu 3,47mSv; 3.52mSv; 3,58 mSv Trung bình 3,52 ± 0,06 mSv 3.3 Bàn luận 3.3.1 Liều hiệu dụng liều chiếu ngồi Kết tính tốn liều hiệu dụng liều chiếu bệnh nhân chụp PET/CT Bệnh viện Quân y 103 cho thấy trung bình bệnh nhân nhận liều hiệu dụng 6,6 ± 0,4 mSv Trong lần qt CT tồn thân đóng góp liều hiệu dụng trung bình 1,32 ± 0,08 mSv, lần quét CT toàn thân thứ hai đóng góp liều hiệu dụng trung bình 5,3 ± 0,3 mSv Như thấy lần quét CT toàn thân thứ bệnh nhân nhận liều hiệu dụng cao nhiều so với lần quét CT toàn thân Điều cho thây lần qt CT tồn thân với tính chất dùng để định hướng khung hình quét phát vật thể lạ thể bệnh nhân tiêu chuẩn hình ảnh thấp so với lần qt CT tồn thân thứ 2, từ liều hiệu dụng mà bệnh nhân nhận thấp Từ kết thu được, so sánh với số cơng trình nghiên cứu khác thấy liều hiệu dụng chụp CT ghi hình PET/CT luận văn có kết tương đương với nghiên cứu tác giả Quinn B Hosono M Tuy nhiên lại thấp nhiều so với kết nghiên cứu Li Y Sự khác biệt sư khác khác hệ thống ghi quy trình ghi hình CT ghi hình PET/CT Tuy nhiên so sánh với kết liều hiệu dụng kỹ thuật 63 chụp CT với mục đích chẩn đốn, cho thấy liều hiệu dụng chụp CT ghi hình PET/CT thấp nhiều so với liều hiệu dụng chụp CT chẩn đoán tương đương với CT phổi chẩn đoán Kết so sánh cụ thể Bảng 3.13 3.14 Bảng 3.13 So sánh liều hiệu dụng chụp CT ghi hình PET/CT Bệnh viện 103 với nghiên cứu khác [34,26,17] Liều hiệu dụng ELuậnvăn (mSv) EQuinn B (mSv) ELi Y (mSv) EHosono M (mSv) 6,6 5,0 13,44 7,0 Bảng 3.14 So sánh liều hiệu dụng chụp CT ghi hình PET/CT với chụp CT chẩn đoán [7] Liều hiệu dụng ELuậnvăn (mSv) ENgực (mSv) EBụng (mSv) EGan (mSv) 6,6 6,69 16,10 15,20 3.2.2 Liều hiệu dụng liều chiếu Kết tính tốn liều hiệu dụng liều chiếu bệnh nhân chụp PET/CT Bệnh viện Quân y 103 cho thấy trung bình bệnh nhân nhận liều hiệu dụng 3,52 ± 0,06 mSv Trong việc thực nghiệm đo đạc, tính tốn liều hiệu dụng bệnh nhân, có bệnh nhân tiến hành ghi hình lần, cịn hai bệnh nhân khác ghi hình lần với mục đích xác định khác biệt việc tính tốn kết thực nghiệm Qua việc tính tốn cho thấy kết thu thực ghi hình lần để lấy số liệu với thực ghi hình lần khơng cho thấy khác biệt nhiều 64 Từ kết thu được, so sánh với số cơng trình nghiên cứu khác cho thấy liều chiếu bệnh nhân nhận ghi hình PET/CT Bệnh viện 103 có kết tương đương với cơng trình nghiên cứu Hosono M trường Đại học kini (Nhật bản) Khi so sánh với cơng trình Liu D Quinn B liều hiệu dụng nhận nghiên cứu lại thấp từ đến lần Nguyên nhân chênh lệch kết khác biệt thể trạng bệnh nhân tham gia khảo sát, thông số đầu vào khác biệt dòng máy Với dòng máy hệ mới, chất lượng ghi đo detector tốt yêu cầu liều tiêm vào bệnh nhân nhỏ cho hình ảnh chất lượng tốt Qua giảm liều xạ mà bệnh nhân nhận Kết so sánh cụ thể Bảng 3.15 Bảng 3.15 So sánh liều chiếu trong ghi hình PET/CT Bệnh viện 103 với nghiên cứu khác [34,19,25] ELuậnvăn (mSv) 3,52 Liều hiệu dụng EQuinn B EHosono M (mSv) (mSv) 9,0 3,0 65 ELiu D (mSv) 6,1 KẾT LUẬN Luận văn thực mục tiêu đề “ tìm hiểu phương pháp tiến hành thực nghiệm tính liều bệnh nhân chụp hình PET/CT nhận được” Các kết luận văn: (1) Tổng quan kỹ thuật ghi hình PET/CT nguyên tắc hoạt động hệ thống ghi hình PET/CT phương pháp tính liều chiếu ngồi chiếu bệnh nhân chụp hình PET/CT (2) Đã tiến hành xác định liều chiếu chụp cắt lớp bệnh nhân chụp hình PET/CT Kết thu liều chiếu ngồi trung bình 6,6 ± 0,4 mSv (3) Đã tiến hành xác định chu kỳ bán rã hiệu dụng chu kỳ bán rã sinh học 18F số quan thể người bệnh Kết thu chu kỳ bán rã hiệu dụng quan nghiên cứu biến đổi từ 1,17 (giờ) đến 1,59 (giờ), giá trị trung bình 1,44 Và chu kỳ bán rã sinh học quan nghiên cứu thấp 3,19 cao 12,48 (4) Đã sử dụng mô hình tính liều MIRD để tính liều chiếu chụp hình PET gây cho bệnh nhân chụp hình PET/CT Đã xác định liều hiệu dụng bệnh nhân chụp hình theo kỹ thuật PET/CT Bệnh viện 103, kết thu liều hiệu dụng trung bình bệnh nhân 3,52 ± 0,06 mSv (5) Liều hiệu dụng trung bình bệnh nhân kỹ thuật ghi hình PET/CT bệnh viện Quân y 103 bệnh nhân phải chịu liều hiệu dụng vào khoảng (10,15 ± 0,34) mSv, 65,2% quét CT 34,8% chụp PET 66 KIẾN NGHỊ  Từ kết thu cho thấy liều hiệu dụng chụp CT khoảng 6,6 mSv cao nhiều so với liều hiệu dụng chụp PET khoảng 3,52mSv Mặt khác chụp CT chụp PET/CT dùng để làm sở để hiệu chỉnh tái tạo hình ảnh PET, khơng phải chụp với mục đích chẩn đốn Vì vào mục đích ghi hình tìm hiều phương pháp giảm liều chiếu ngồi chụp CT từ hạn chế liều hiệu dụng cho bệnh nhân ghi hình PET/CT  Tổng liều hấp thụ lần ghi hình PET/CT vào khoảng 10mSv Như vậy, bệnh nhân nhận liều hấp thụ khơng phải nhỏ Mặc dù chưa có tiêu chuẩn cụ thể giới hạn liều cho bệnh nhân ghi hình y học hạt nhân, nhiên nên cân nhăc định chụp PET/CT TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 67 Viện Dinh Dưỡng – Bộ Y Tế (2012),.Báo cáo tóm tắt tổng điều tra dinh dưỡng năm 2009-2010, Hà Nội Ngô Quang Huy (2004), An tồn bưc xạ ion hóa, nhà xuất Khoa học kỹ thuật Mai Trọng Khoa 2003, Atlas PET/CT số bệnh ung thư người Việt Nam, Nhà xuất y học Mai Trọng Khoa (2011), Ứng dụng kỹ thuật PET/CT ung thư, Nhà xuất y học Mai Trọng Khoa - Nguyễn Xuân Kử (2012), Một số tiến kỹ thuật xạ trị ung thư ứng dụng lâm sàng Nhà xuất Y học Bùi Văn Loát Vật lý hạt nhân, Nhà xuấn đại học quôc gia hà nội Đinh Thị Thu Ngân (2014), Tính liều hiệu dụng cho bệnh nhân chụp CT, Luận văn Thạc sĩ Vật lý, Trường DHKHTN, TPHCM Phan Hồng Nhiên (2011), Kỹ thuật tính liều chiếu trong y học hạt nhân, Luận văn Thạc sĩ Vật lý, Trường ĐHKHTN, TPHCM Philips (2013), Đặc tính kỹ thuật thiết bị dự án ODA 15- chương trình đại hóa bệnh viện- giai đoạn IV, nhà sản xuất philips, nước Áo, mã số XP0001 Tiếng anh 10 Alvaro A Mejia, Takashi Nakamura, Itoh Masatoshi, Jun Hatazawa,Matsumoto Masaki and Shoichi Watanuki (1991), Estimate of Absorbed Dose in Human Due to Intravenous Administration of FDG in PET studies, Journal of Nuclear Medicine 32 11 Andreas K Buck, Ken Herrmann, Tom Stargardt, Tobias Dechow, Bernd Joachim Krause and Jonas Schreyogg (2010), Economic Evaluation of PET and PET/CT in Oncology: Evidence and Methodologic Approaches, Journal of Nuclear Medicine 12 Bryant Furlow (2010), “Radiation dose in computed tomography”, Radiologic technology 13 Cynthia Mc Collough, Paul Shrimpton, Jan Timmer, Charles Wilson (2008), “AAPM report 96: The Measurement, Reporting, and Management of Radiation Dose in CT”, CT Dosimetry - Diagnostic Imaging Council CT Committe, No 96, Group 23 68 14 Dale L.Bailey, David W.Townsend, Peter E.Valk, Machael N.Maisey, Edistors 2005: Positron Emission Tomography, Springer 15 Gopal B.saha, PhD, Departmet of Nuclear Medicine, The Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, Ohio, Basic of PET imaging, Physics, Chemistry, and Regulations, second Edition 16 Gopal B Saha (2010), Fundamentals of Nuclear Pharmacy, Springer, New York 17 George Sgouros (2005), Dosimetry Of Internal Emitters, J Nucl Med Vol 46 No 18 Herman Cember, Thomas E Johnson (2009), Introduction to Health Physics, The McGraw-Hill, US 19 Hosono M, Komeya Y, Im S, K Hamahata, S Okada (2007) Radiation Safety In PET/CT Practices: Justification And Optimization For Patients And Personnel Journal Of Nuclear Medicine 20 Huang B , Law M.W (2009) Whole-body PET/CT scanning: estimation of radiation dose and cancer risk 21 IAEA (2009), Dose Reduction in CT while Maintaining Diagnostic Confidence: A Feasibility/Demonstration Study, the IAEA, Austria 22 International Atomic Energy Agency (2010), Lecture: Fundamentals of Radionuclide Internal Dosimetry, Workshop on the Role of Medical Physicists in Nuclear Medicine, Jakarta, Indonesia 23 International Commission on Radiological Protection (2007), ICRP-106: Radiation Dose to Patients from Radiopharmaceuticals, Elsevier 24 Kitiwat Khamwan, Anchali Krisanachinda, Panya Pasawang (2009), AsiaOceania Congress of Medical Physics-Update in Medical Physics, Chiang Mai, ThaiLand 25 Liu D, Khong Pl, Gao Y, Mahmood U, Quinn B, St Germain J, Xu Xg, Dauer Lt.(2016) Radiation Dosimetry Of Whole-Body Dual-Tracer 18f-Fdg And 11c-Acetate Pet/Ct For Hepatocellular Carcinoma 26 Li Y, Jiang L, Wang H, Cai H, Xiang Y, Li L (2019 ) Effective Radiation Dose Of 18f-Fdg Pet/Ct: How Much Does Diagnostic Ct Contribute 24 27 Marie Claire Cantone,Christoph Hoeschen (2010), Radiation Physics for Nuclear Medicine, Springer, Verlag Berlin Heidelberg 69 28 Michael G Stabin (2003), Olinda 1.0 Documentation Package, Vanderbilt University, USA 29 Michael G Stabin (2008), Uncertainties in Internal Dose Calculations for Radiopharmaceuticals, Journal of Nuclear Medicine 49 27 30 M Galanski, N Hidajat, W Maier, H.D Nagel, Th Schmidt (2000), Radiationexposure in computed tomography: Fundamentals, influencing, parameters, doseassessment, optimasation, scanner data, terminology, European coordination committee of the radiological and electromedical industries 31 Peter E Valk, Dale L Bailey, David W Townsend and Michael N Maisey (2003), Positron Emission Tomography: Basic Science and Clinical Practice, Springer, London 32 Peter E Valk, Dominique Delbeke,Dale L Bailey , David W Townsend , Michael N Maisey (2003) "Positron Emission Tomography: Clinical Practice " 33 Philips (2011), instruction for Use, Philips 34 Quinn B, Dauer Z, Pandit-Taskar N, Schoder H, Dauer LT(2016) Radiation dosimetry of 18F-FDG PET/CT: incorporating exam-specific parameters in dose estimates 35 Richard E Toohey, Michael G Stabin, Evelyn E Watson (2000), Internal Radiation Dosimetry: Principles and Applications, RadioGraphics, 20, pp 533-546 33 The European commission (1999), The European guidelines on quality criteriafor computed tomography, Report EUR16262 EN, Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg 34 Wesley E Bolch, Keith F Eckerman, George Sgouros and Stephen R Thomas (2009), MIRD Pamphlet No.21: A Generalized Schema for Radiopharmaceutical Dosimetry – Standardization of Nomenclature, Journal of Nuclear Medicine Internet 35 https://ansinhmed.com/co-ban-ve-may-pet-may-chup-cat-lop-bang-positronpositron-emision-tomography-3189.htm 36 36 https://www.theatlantic.com/health/archive/2012/09/how-to-build-your-ownct-scanner/262066 70 37 https://www.spiedigitallibrary.org/journals/journal-of-medicalimaging/volume-4/issue-01/011013/History-and-future-technical-innovationin-positron-emission-tomography/10.1117/1.JMI.4.1.011013.full?SSO=1 71 ... Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Hình 2.13 Hình 2.14 Hình 2.15 Hình 2.16 Hình 2.17 Hình 2.18 bố trí đầu dị PET thành vịng trịn khép kín để ghi. .. trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Giá trị hấp thu chuẩn hóa trung bình bệnh nhân Giá trị % ID liều hấp thụ bệnh nhân Giá trị % ID liều hấp. .. Suất liều hấp thụ đến quan bia Liều hấp thụ đến quan bia DR  rT ,TD  Liều hấp thụ đến quan bia xạ R E Ei H  rT ,TD  Hệ số liều hấp thụ Liều hiệu dụng Năng lượng trung bình xạ thứ i Liều tương