引用本文： 蔣麗莎, 曾宇, 楊曉川, 劉斌. 99mTc-甲氧基異丁基異腈心肌灌注顯像患者對公眾人群及核醫學技師照射劑量的估算. 華西醫學, 2016, 31(7): 1243-1246. doi: 10.7507/1002-0179.201600338 復制
輻射防護工作是臨床核醫學的一個重要組成部分，是學科精細化發展的一個重要環節[1]。核素顯像提供的診斷信息及由此為患者帶來的利益，遠大于顯像本身可能對患者產生的輻射損傷風險，核素顯像正當化的理念已被臨床廣泛接受，而核素顯像患者這類活動式“放射源”對公眾人群潛在的照射，亦逐步受到關注[2]。99mTc-甲氧基異丁基異腈（MIBI）門控心肌灌注顯像在臨床的應用日益廣泛[3]，我們估算了99mTc-MIBI門控心肌灌注顯像患者對公眾人群及核醫學技師的照射劑量（RD）。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
前瞻性選取2015年1月－6月行99mTc-MIBI負荷門控心肌灌注顯像的55例患者。其中男30例，女25例；年齡25～87歲，平均（63.6±15.1）歲；55例患者中冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）患者24例，疑似冠心病患者18例，心肌病患者13例；患者體質量45～95 kg，平均（67.1±12.3）kg。
1.2 99mTc-MIBI負荷門控心肌灌注顯像流程
1.2.1 儀器和藥物
顯像劑99mTc-MIBI放射化學純度＞95%。顯像儀器為荷蘭飛利浦公司生產的雙探頭單光子發射計算機斷層成像（SPECT）儀。
1.2.2 負荷心肌灌注顯像方法
采用腺苷負荷心肌灌注顯像法[4-5]，檢查前停服β受體阻滯劑、血管緊張素轉化酶抑制劑、硝酸酯及鈣離子拮抗劑至少48 h，停服茶堿類藥物至少12 h。先建立靜脈通道，腺苷以160 μg/（kg·min）經肘靜脈持續微泵泵入，共6 min，第3分鐘末時經另一靜脈通道注入99mTc-MIBI。微泵泵入全程行心電監護，監護患者血壓、心率及心律的變化及癥狀。腺苷泵入15 min后進食脂餐，1.5 h后開始顯像[6]。
1.2.3 門控采集模式
受檢者仰臥于檢查床上，雙手上舉抱頭，2個配低能通用型平行孔準直器的探頭成90°夾角。采用步進式模式，由右前斜45°到左后斜45°繞心臟旋轉180°，5.6°/幀，每幀采集20 s，共采集32幀。每個心動周期采集8幀，矩陣64×64，能峰140 keV，窗寬20%，放大倍數1.46。
1.2.4 CT透射掃描
管電壓140 kV，管電流50 mA，層厚5 mm，掃描范圍25 cm。掃描期間囑受檢者平靜呼吸。
1.2.5 圖像重建與處理
采用Astonish法（迭代次數4次，子集數8，截止頻率1.0）重建圖像，使用顯像儀器自帶的分析軟件重建處理圖像。
1.3 劑量當量率（DR）的測量
使用Inspector手持式核輻射監測劑量儀（美國Seintl公司生產）測量患者周圍輻射DR。將劑量儀置于距地面1 m高的鉛柜上并保持固定，患者于靜脈注射99mTc-MIBI后1.5 h 分別直立于劑量儀前方0.3 m和1.0 m處，冠狀面與劑量儀探測窗平行，每次測量時間為30 s，重復測量3次，取平均值。測量患者DR 前，均先測量本底DR。在測得的患者DR計數中減去本底計數，得到患者0.3 m和1.0 m處的DR，記作DR（0.3 m）及DR（1.0 m）。
1.4 公眾人群及核醫學技師RD的計算
1.4.1 暴露因子（OF）
OF指核素顯像或治療患者平均每天在特定的距離接觸公眾人群的時間分數[7]。美國國家輻射防護和測量委員會（NCRP）定義了以下幾類人類社會活動模式及對應的OF值[8]：① 家庭成員夜間同床共睡時，間距為0.3 m，睡眠時間為8 h/d，OF（0.3 m）=8 h/24 h=0.33；② 家庭成員白天接觸時，間距為1.0 m，接觸時間為6 h/d，OF（1.0 m）=0.25；③ 單位同事間的接觸，間距為1.0 m，接觸時間為8 h/d，OF（1.0 m）=0.33。
1.4.2 RD的計算
根據NCRP 155號報告[8]提出的公眾人群RD的計算方法，據公式1[9-10]計算99mTc-MIBI顯像患者對公眾人群的RD：
| $RD=1.44\times DR\times OF\times \int\limits_{{{t}_{1}}}^{{{t}_{2}}}{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
公式1中，指利用房室模型擬合的99mTc-MIBI在人體代謝的指數函數，Fi指99mTc-MIBI在各室的相對分布分數，Tei指99mTc-MIBI在各室的有效半衰期（h），t指靜脈注射99mTc-MIBI后的時間（h），t1和t2分別指99mTc-MIBI顯像患者與公眾人群接觸的起、始時間（h）。據國際放射防護委員會（ICRP）80號出版物[11]描述的99mTc-MIBI在人體的代謝分布，Fi分別為0.09、0.10和0.81，Tei對應的分別為1.07、3.24和4.81 h。
靜脈注射99mTc-MIBI后2 h，患者處于隔離區及SPECT/CT檢查室，此時間段內未接觸公眾人群。假定患者99mTc-MIBI注射后2 h已順利完成SPECT/CT顯像，并離開核醫學科室開始接觸家庭成員和工作同事，即t1=2 h，t2=∞，據不同的OF值，可計算家庭成員和工作同事的RD[7-8]：
| $RD=1.44\times DR\times OF\times \int\limits_{2h}^{\infty }{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
患者完成SPECT/CT顯像，當天如全天候乘坐公共交通工具，即t1=2 h，t2=24 h，OF=1，并假定患者與鄰座乘客的間距為0.3 m，鄰座乘客的RD為[7-8]：
| $RD=1.44\times DR\times \left( 0.3m \right)\times \int\limits_{2h}^{24h}{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
假定靜脈注射99mTc-MIBI后1.5 h開始顯像，核醫學技師因指導患者體位擺放而短暫接觸患者，二者的接觸距離為0.3 m，接觸時間為5 min，即t1=1.5 h，t2=1.58 h，據公式4可計算核醫學技師每接觸1位99mTc-MIBI顯像患者的RD：
| $RD=1.44\times DR\times \left( 0.3m \right)\times \int\limits_{1.5h}^{1.58h}{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
1.5 統計學方法
采用SPSS 13.0軟件包進行數據分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，并給出最小值和最大值。
2 結果
2.1 99mTc-MIBI實際注射活度
99mTc-MIBI實際注射活度為621.6～980.5 MBq，平均（804.8 ±74.0）MBq。
2.2 DR
DR（1.0 m）在7.17～28.10 μSv/h，平均（15.04±3.31）μSv/h。DR（0.3 m）在31.07～116.34 μSv/h，平均（76.15 ±15.50）μSv/h 。
2.3 RD
家庭成員與99mTc-MIBI心肌顯像患者：① 夜間同床共睡時，RD為42.88～160.55 μSv，平均（105.08±21.39）μSv；② 白天接觸時，RD為7.50～29.38 μSv，平均（15.72±3.46）μSv；③ 夜間同床共睡+白天接觸時，RD為50.38～189.94 μSv，平均（120.81±24.27）μSv。
99mTc-MIBI心肌顯像患者顯像結束后：① 即刻返回工作崗位開始工作，同事的RD為9.89～38.78 μSv，平均（20.75±4.57）μSv；② 當天全天候乘坐公共交通工具，鄰座乘客的RD為124.48～466.06 μSv，平均（305.04±62.10）μSv。
核醫學技師每接觸1位99mTc-MIBI心肌顯像患者RD為1.72～6.44 μSv，平均（4.21±0.86）μSv。
3 討論
隨著公眾輻射防護意識的增強，核素顯像患者這類可活動、開放性“放射源”對周圍人群潛在的照射，逐步受到關注[12]。門控心肌灌注顯像是核醫學主要檢查項目之一，99mTc-MIBI是較常用的顯像藥物。99mTc-MIBI在患者體內的代謝速率是決定公眾人群RD的重要因素之一，目前鮮見實測患者外照射劑量率并結合99mTc-MIBI在患者體內的代謝，估算公眾人群RD的報道。本研究依據ICRP發布的99mTc-MIBI在人體的分布代謝數據，綜合考慮了99mTc-MIBI在人體的物理及生物代謝過程，估算了公眾人群的RD。OF概念的引入是核素輻射防護領域的一大進步[13]，不同研究在估算公眾人群RD時，OF的取值存在一定的差異，對此目前尚無規范性指南或指導性意見。NCRP提出的人類社會活動模式[6]，已被較廣泛地用于核素顯像或治療患者對公眾人群RD的計算[7-8]。如美國甲狀腺學會采用NCRP提出的OF值，計算了甲狀腺疾病（分化型甲狀腺癌和Graves甲狀腺功能亢進癥）患者服用131I后對公眾人群的RD并制定了相應的輻射防護措施[14]。本研究亦采用NCRP提出的OF值，計算了99mTc-MIBI心肌顯像患者對公眾人群的RD。本研究結果顯示，就對公眾人群的照射風險而言，99mTc-MIBI心肌顯像的“安全窗”較寬。按照目前臨床廣泛采用的740～1 110 MBq 99mTc-MIBI用量方案，99mTc-MIBI顯像患者在完成SPECT/CT顯像離開核醫學科室后，其基本的社會及家庭生活可不受限制，檢查完成當日即使與嬰幼兒或妊娠期的配偶同床共睡，或全天候地乘坐公共交通工具，公眾人群的RD遠低于ICRP提出的1 mSv/年的限定[15]。
核醫學技師在門控心肌灌注顯像中發揮著重要作用，本研究估算了技師因指導患者體位擺放、安置體表電極等短期接觸99mTc-MIBI心肌顯像患者時受到的照射。結果顯示，每接觸1位99mTc-MIBI心肌顯像患者，技師的RD平均為4.21 μSv。以ICRP提出的輻射相關行業人員年平均RD≤20 mSv計算[13]，1位技師1年內接觸20 mSv/4.21 μSv=4 751例99mTc-MIBI顯像患者，RD才可達到劑量限定。
核素輻射防護措施的制定，在確保公眾人群RD不超過劑量限定的同時，應兼顧核素顯像或治療患者的生活質量，不應過度地限制這些患者的社會及家庭活動。綜合本研究結果可以看出，99mTc-MIBI心肌顯像患者對公眾人群及核醫學技師產生的RD較低，公眾及核醫學技師不必過度擔心、恐懼接觸99mTc-MIBI心肌顯像患者。
本研究尚存在一定不足。研究忽略了99mTc-MIBI因吸入性污染對公眾及技師產生的內照射劑量，這一定程度可低估公眾及技師實際總的RD。131I可通過汗液、涎液分泌至黏膜及皮膚表面[16-17]，利用131I或其標志物診治疾病時，吸入性污染的發生風險在核素診治領域相對最高。研究顯示利用131I治療甲狀腺功能亢進時，吸入性污染產生的內照射劑量僅為公眾受到131I外照射劑量的1/100[18]。因此，對于公眾照射劑量的控制，重點應作好外照射劑量的限定。99mTc-MIBI主要通過腸道及尿液排泄，汗液及涎液的排泄量較少，相比131I，其發生吸入性污染的風險較低。自99mTc-MIBI臨床應用以來，尚未見因吸入性污染導致嚴重不良事件的報道。
輻射防護工作是臨床核醫學的一個重要組成部分，是學科精細化發展的一個重要環節[1]。核素顯像提供的診斷信息及由此為患者帶來的利益，遠大于顯像本身可能對患者產生的輻射損傷風險，核素顯像正當化的理念已被臨床廣泛接受，而核素顯像患者這類活動式“放射源”對公眾人群潛在的照射，亦逐步受到關注[2]。99mTc-甲氧基異丁基異腈（MIBI）門控心肌灌注顯像在臨床的應用日益廣泛[3]，我們估算了99mTc-MIBI門控心肌灌注顯像患者對公眾人群及核醫學技師的照射劑量（RD）。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
前瞻性選取2015年1月－6月行99mTc-MIBI負荷門控心肌灌注顯像的55例患者。其中男30例，女25例；年齡25～87歲，平均（63.6±15.1）歲；55例患者中冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）患者24例，疑似冠心病患者18例，心肌病患者13例；患者體質量45～95 kg，平均（67.1±12.3）kg。
1.2 99mTc-MIBI負荷門控心肌灌注顯像流程
1.2.1 儀器和藥物
顯像劑99mTc-MIBI放射化學純度＞95%。顯像儀器為荷蘭飛利浦公司生產的雙探頭單光子發射計算機斷層成像（SPECT）儀。
1.2.2 負荷心肌灌注顯像方法
采用腺苷負荷心肌灌注顯像法[4-5]，檢查前停服β受體阻滯劑、血管緊張素轉化酶抑制劑、硝酸酯及鈣離子拮抗劑至少48 h，停服茶堿類藥物至少12 h。先建立靜脈通道，腺苷以160 μg/（kg·min）經肘靜脈持續微泵泵入，共6 min，第3分鐘末時經另一靜脈通道注入99mTc-MIBI。微泵泵入全程行心電監護，監護患者血壓、心率及心律的變化及癥狀。腺苷泵入15 min后進食脂餐，1.5 h后開始顯像[6]。
1.2.3 門控采集模式
受檢者仰臥于檢查床上，雙手上舉抱頭，2個配低能通用型平行孔準直器的探頭成90°夾角。采用步進式模式，由右前斜45°到左后斜45°繞心臟旋轉180°，5.6°/幀，每幀采集20 s，共采集32幀。每個心動周期采集8幀，矩陣64×64，能峰140 keV，窗寬20%，放大倍數1.46。
1.2.4 CT透射掃描
管電壓140 kV，管電流50 mA，層厚5 mm，掃描范圍25 cm。掃描期間囑受檢者平靜呼吸。
1.2.5 圖像重建與處理
采用Astonish法（迭代次數4次，子集數8，截止頻率1.0）重建圖像，使用顯像儀器自帶的分析軟件重建處理圖像。
1.3 劑量當量率（DR）的測量
使用Inspector手持式核輻射監測劑量儀（美國Seintl公司生產）測量患者周圍輻射DR。將劑量儀置于距地面1 m高的鉛柜上并保持固定，患者于靜脈注射99mTc-MIBI后1.5 h 分別直立于劑量儀前方0.3 m和1.0 m處，冠狀面與劑量儀探測窗平行，每次測量時間為30 s，重復測量3次，取平均值。測量患者DR 前，均先測量本底DR。在測得的患者DR計數中減去本底計數，得到患者0.3 m和1.0 m處的DR，記作DR（0.3 m）及DR（1.0 m）。
1.4 公眾人群及核醫學技師RD的計算
1.4.1 暴露因子（OF）
OF指核素顯像或治療患者平均每天在特定的距離接觸公眾人群的時間分數[7]。美國國家輻射防護和測量委員會（NCRP）定義了以下幾類人類社會活動模式及對應的OF值[8]：① 家庭成員夜間同床共睡時，間距為0.3 m，睡眠時間為8 h/d，OF（0.3 m）=8 h/24 h=0.33；② 家庭成員白天接觸時，間距為1.0 m，接觸時間為6 h/d，OF（1.0 m）=0.25；③ 單位同事間的接觸，間距為1.0 m，接觸時間為8 h/d，OF（1.0 m）=0.33。
1.4.2 RD的計算
根據NCRP 155號報告[8]提出的公眾人群RD的計算方法，據公式1[9-10]計算99mTc-MIBI顯像患者對公眾人群的RD：
| $RD=1.44\times DR\times OF\times \int\limits_{{{t}_{1}}}^{{{t}_{2}}}{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
公式1中，指利用房室模型擬合的99mTc-MIBI在人體代謝的指數函數，Fi指99mTc-MIBI在各室的相對分布分數，Tei指99mTc-MIBI在各室的有效半衰期（h），t指靜脈注射99mTc-MIBI后的時間（h），t1和t2分別指99mTc-MIBI顯像患者與公眾人群接觸的起、始時間（h）。據國際放射防護委員會（ICRP）80號出版物[11]描述的99mTc-MIBI在人體的代謝分布，Fi分別為0.09、0.10和0.81，Tei對應的分別為1.07、3.24和4.81 h。
靜脈注射99mTc-MIBI后2 h，患者處于隔離區及SPECT/CT檢查室，此時間段內未接觸公眾人群。假定患者99mTc-MIBI注射后2 h已順利完成SPECT/CT顯像，并離開核醫學科室開始接觸家庭成員和工作同事，即t1=2 h，t2=∞，據不同的OF值，可計算家庭成員和工作同事的RD[7-8]：
| $RD=1.44\times DR\times OF\times \int\limits_{2h}^{\infty }{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
患者完成SPECT/CT顯像，當天如全天候乘坐公共交通工具，即t1=2 h，t2=24 h，OF=1，并假定患者與鄰座乘客的間距為0.3 m，鄰座乘客的RD為[7-8]：
| $RD=1.44\times DR\times \left( 0.3m \right)\times \int\limits_{2h}^{24h}{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
假定靜脈注射99mTc-MIBI后1.5 h開始顯像，核醫學技師因指導患者體位擺放而短暫接觸患者，二者的接觸距離為0.3 m，接觸時間為5 min，即t1=1.5 h，t2=1.58 h，據公式4可計算核醫學技師每接觸1位99mTc-MIBI顯像患者的RD：
| $RD=1.44\times DR\times \left( 0.3m \right)\times \int\limits_{1.5h}^{1.58h}{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{F}_{i}}}}{{T}_{{{e}_{i}}}}^{\frac{0.693}{{{T}_{{{e}_{i}}}}}}dt$ |
1.5 統計學方法
采用SPSS 13.0軟件包進行數據分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，并給出最小值和最大值。
2 結果
2.1 99mTc-MIBI實際注射活度
99mTc-MIBI實際注射活度為621.6～980.5 MBq，平均（804.8 ±74.0）MBq。
2.2 DR
DR（1.0 m）在7.17～28.10 μSv/h，平均（15.04±3.31）μSv/h。DR（0.3 m）在31.07～116.34 μSv/h，平均（76.15 ±15.50）μSv/h 。
2.3 RD
家庭成員與99mTc-MIBI心肌顯像患者：① 夜間同床共睡時，RD為42.88～160.55 μSv，平均（105.08±21.39）μSv；② 白天接觸時，RD為7.50～29.38 μSv，平均（15.72±3.46）μSv；③ 夜間同床共睡+白天接觸時，RD為50.38～189.94 μSv，平均（120.81±24.27）μSv。
99mTc-MIBI心肌顯像患者顯像結束后：① 即刻返回工作崗位開始工作，同事的RD為9.89～38.78 μSv，平均（20.75±4.57）μSv；② 當天全天候乘坐公共交通工具，鄰座乘客的RD為124.48～466.06 μSv，平均（305.04±62.10）μSv。
核醫學技師每接觸1位99mTc-MIBI心肌顯像患者RD為1.72～6.44 μSv，平均（4.21±0.86）μSv。
3 討論
隨著公眾輻射防護意識的增強，核素顯像患者這類可活動、開放性“放射源”對周圍人群潛在的照射，逐步受到關注[12]。門控心肌灌注顯像是核醫學主要檢查項目之一，99mTc-MIBI是較常用的顯像藥物。99mTc-MIBI在患者體內的代謝速率是決定公眾人群RD的重要因素之一，目前鮮見實測患者外照射劑量率并結合99mTc-MIBI在患者體內的代謝，估算公眾人群RD的報道。本研究依據ICRP發布的99mTc-MIBI在人體的分布代謝數據，綜合考慮了99mTc-MIBI在人體的物理及生物代謝過程，估算了公眾人群的RD。OF概念的引入是核素輻射防護領域的一大進步[13]，不同研究在估算公眾人群RD時，OF的取值存在一定的差異，對此目前尚無規范性指南或指導性意見。NCRP提出的人類社會活動模式[6]，已被較廣泛地用于核素顯像或治療患者對公眾人群RD的計算[7-8]。如美國甲狀腺學會采用NCRP提出的OF值，計算了甲狀腺疾病（分化型甲狀腺癌和Graves甲狀腺功能亢進癥）患者服用131I后對公眾人群的RD并制定了相應的輻射防護措施[14]。本研究亦采用NCRP提出的OF值，計算了99mTc-MIBI心肌顯像患者對公眾人群的RD。本研究結果顯示，就對公眾人群的照射風險而言，99mTc-MIBI心肌顯像的“安全窗”較寬。按照目前臨床廣泛采用的740～1 110 MBq 99mTc-MIBI用量方案，99mTc-MIBI顯像患者在完成SPECT/CT顯像離開核醫學科室后，其基本的社會及家庭生活可不受限制，檢查完成當日即使與嬰幼兒或妊娠期的配偶同床共睡，或全天候地乘坐公共交通工具，公眾人群的RD遠低于ICRP提出的1 mSv/年的限定[15]。
核醫學技師在門控心肌灌注顯像中發揮著重要作用，本研究估算了技師因指導患者體位擺放、安置體表電極等短期接觸99mTc-MIBI心肌顯像患者時受到的照射。結果顯示，每接觸1位99mTc-MIBI心肌顯像患者，技師的RD平均為4.21 μSv。以ICRP提出的輻射相關行業人員年平均RD≤20 mSv計算[13]，1位技師1年內接觸20 mSv/4.21 μSv=4 751例99mTc-MIBI顯像患者，RD才可達到劑量限定。
核素輻射防護措施的制定，在確保公眾人群RD不超過劑量限定的同時，應兼顧核素顯像或治療患者的生活質量，不應過度地限制這些患者的社會及家庭活動。綜合本研究結果可以看出，99mTc-MIBI心肌顯像患者對公眾人群及核醫學技師產生的RD較低，公眾及核醫學技師不必過度擔心、恐懼接觸99mTc-MIBI心肌顯像患者。
本研究尚存在一定不足。研究忽略了99mTc-MIBI因吸入性污染對公眾及技師產生的內照射劑量，這一定程度可低估公眾及技師實際總的RD。131I可通過汗液、涎液分泌至黏膜及皮膚表面[16-17]，利用131I或其標志物診治疾病時，吸入性污染的發生風險在核素診治領域相對最高。研究顯示利用131I治療甲狀腺功能亢進時，吸入性污染產生的內照射劑量僅為公眾受到131I外照射劑量的1/100[18]。因此，對于公眾照射劑量的控制，重點應作好外照射劑量的限定。99mTc-MIBI主要通過腸道及尿液排泄，汗液及涎液的排泄量較少，相比131I，其發生吸入性污染的風險較低。自99mTc-MIBI臨床應用以來，尚未見因吸入性污染導致嚴重不良事件的報道。