全自動給藥系統(tǒng)在18F-FDG PET/CT顯像中的應(yīng)用價值

姬慧娟，寧 靜，沈智輝，王 媛，耿義強，徐白萱，王瑞民，姚樹林

（解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心核醫(yī)學(xué)科，北京100853）

0 引言

近年來PET/CT技術(shù)在國內(nèi)日益普及，18F-FDG PET/CT顯像是腫瘤鑒別診斷、化療療效評估及預(yù)后判斷的重要手段[1-2]。其原理是將18F標(biāo)記于葡萄糖上，生成另外一種葡萄糖的衍生物FDG，將其注入人體后，通過病灶對顯像劑的吸收和代謝變化[3]，在活體內(nèi)進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)觀察及圖像采集。18F-FDG PET/CT可為臨床提供更多的生理和病理方面的診斷信息，在調(diào)整臨床治療方案、確定藥物作用靶區(qū)等方面均具有重要意義[4]。因此，18F-FDG注射劑量的準(zhǔn)確與否關(guān)系到PET圖像定量分析的準(zhǔn)確性，與診療結(jié)果密切相關(guān)。

目前，臨床常用的注射方法有一次性無菌注射器直接注射法以及利用預(yù)埋靜脈留置針給藥法等多種方法。一次性無菌注射器直接注射法操作簡便，但存在護(hù)士操作時近距離接觸放射性藥物，手臂等部位暴露在輻射范圍內(nèi)、穿刺失敗時易造成放射性藥物滲漏或局部濃聚等問題[5]。預(yù)埋靜脈留置針給藥法可明顯提高注射成功率，但靜脈留置針管腔及接頭內(nèi)常有放射性藥物殘留，需用大量生理鹽水沖洗，增加操作人員的輻射暴露時間[6]。解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心核醫(yī)學(xué)科于2020年率先引進(jìn)了北京地區(qū)第一臺全自動給藥系統(tǒng)，主要用于PET檢查過程中向受檢者輸注18F-FDG顯像劑。本文旨在比較PET/CT檢查中行常規(guī)手動靜脈注射法與全自動給藥系統(tǒng)給藥法注射18F-FDG顯像劑的差異，探討全自動給藥系統(tǒng)在18F-FDG PET/CT顯像中的應(yīng)用價值。

1 資料

1.1 研究對象

選取60例2020年7—8月于解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心核醫(yī)學(xué)科行18F-FDG PET/CT檢查的患者，隨機分為A、B 2組，A組采用常規(guī)手動靜脈注射給藥法，B組采用全自動給藥系統(tǒng)給藥法，每組各30例。納入標(biāo)準(zhǔn)：神志清醒、溝通無障礙、活動方便、空腹血糖正常、血管彈性好、采用聯(lián)影U510 PET/CT采集圖像的患者；排除標(biāo)準(zhǔn)：患有幽閉恐懼癥、重大疾病無法配合的患者。所有受檢者的18F-FDG理想輸注劑量為5.55 MBq/kg。

1.2 患者資料

A組男性患者24例、女性患者6例，年齡為（59.30±16.34）歲，體質(zhì)量為（67.90±10.10）kg。B組男性患者18例、女性患者12例，年齡為（59.23±14.59）歲，體質(zhì)量為（64.10±12.26）kg。2組患者的一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，詳見表1。

表1 A組與B組受檢者一般資料比較

2 方法

2.1 藥物及儀器

18F-FDG顯像劑，由解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心核醫(yī)學(xué)科的FDG自動生產(chǎn)模塊合成；放射性活度計（美國Capintec公司）；全自動給藥系統(tǒng)（Medrad?Intego，德國拜耳醫(yī)藥保健公司）；1、2 mL一次性無菌注射器（山東威高集團）；Y型靜脈留置針（山東威高集團）。

2.2 藥物注射

2.2.1 藥物顯像準(zhǔn)備

受檢者到達(dá)候診室，由護(hù)理人員對預(yù)約單及檢查項目進(jìn)行核對，確認(rèn)所有受檢者檢查前禁食4～6 h、12 h內(nèi)未做劇烈運動且血糖控制在3.3～7.0 mmol/L。向受檢者介紹檢查流程，安撫以緩解其緊張情緒。待受檢者安靜休息30 min后靜脈注射18F-FDG，注射劑量為5.55 MBq/kg。注射完畢后安排受檢者在安靜環(huán)境下閉目休息，并飲水500～1000 mL。技師進(jìn)入機房檢查前囑受檢者排空膀胱并適量飲水400 mL左右，且協(xié)助受檢者仰臥于檢查床上，囑其保持檢查體位，注射顯像劑50～60 min后開始采集圖像。所有受檢者均進(jìn)行18F-FDG PET/CT顯像（掃描范圍：頭顱至雙側(cè)股上段）。

2.2.2 注射方法

首先確定靜脈注射途徑，選擇手背及肘部粗、直、彈性好、血管充盈好、無硬結(jié)、瘢痕易于固定、便于觀察和穿刺的靜脈，避免選擇術(shù)后或關(guān)節(jié)、韌帶、靠近神經(jīng)的靜脈及做過乳腺手術(shù)側(cè)的手臂具體操作如下。

A組：由放射性藥物物理師根據(jù)護(hù)士反饋的受檢者體質(zhì)量信息抽取適量18F-FDG，置于鉛防護(hù)筒內(nèi)運送至注射室；護(hù)士選擇受檢者適于注射藥物的靜脈，扎好止血帶，并進(jìn)行局部皮膚消毒；將已抽取好的18F-FDG從鉛防護(hù)筒內(nèi)取出，測量注射前放射性活度，手持一次性無菌注射器直接行靜脈穿刺，見回血后松開止血帶。靜脈推注18F-FDG時速度不宜過快，同時觀察注射部位血管有無液體外滲，詢問受檢者注射部位有無劇烈疼痛感。注射完畢拔出針頭，將一次性無菌注射器包括針頭一同放入放射性活度計內(nèi)，測量殘余放射性活度并做好相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。同時囑受檢者用棉球按壓穿刺點5 min，至候診室安靜休息等待檢查。操作完畢后所產(chǎn)生的醫(yī)療垃圾按放射性廢物要求丟棄處理。

B組：受檢者至高活室窗口按照無菌操作技術(shù)的原則選擇合適的靜脈血管進(jìn)行Y型靜脈留置針穿刺，穿刺確認(rèn)成功后連接全自動給藥系統(tǒng)的患者輸液管路（patient administration set，PAS），護(hù)士通過操作觸摸屏輸入受檢者姓名、注射部位、體質(zhì)量、給藥速度（0.5、1.0 mL/s）等信息，系統(tǒng)會根據(jù)輸入的受檢者的體質(zhì)量自動抽取藥物進(jìn)行注射。受檢者注射完畢后由護(hù)士撤除Y型靜脈留置針及全自動給藥系統(tǒng)的PAS，測量殘余放射性活度，同時囑受檢者用棉球按壓穿刺點5 min，至候診室安靜休息等待檢查。

使用全自動給藥系統(tǒng)的注意事項：每天開機需首先執(zhí)行日常質(zhì)量控制，確保設(shè)備處于正常工作狀態(tài)；PAS是一次性的，每個受檢者注射前需要更換新的PAS，用生理鹽水將其中的空氣排干凈；注意顯示屏幕上剩余生理鹽水的容量，如低于60 mL則需重新更換新的生理鹽水，并重新在系統(tǒng)內(nèi)輸入新的生理鹽水容量；系統(tǒng)輸液管路（source administration set，SAS）需確保每個部位都安裝到位，一套SAS只可與一個多劑量小瓶配合使用；使用前必須在系統(tǒng)內(nèi)準(zhǔn)確輸入藥物的生產(chǎn)時間、液量以及放射性活度（設(shè)備將根據(jù)產(chǎn)藥時間及放射性活度計算出當(dāng)前放射性活度）；多劑量小瓶內(nèi)藥物放射性活度總量不超過750 mCi，單次注射時抽取的藥物范圍為體積0.125～2 mL、活度1～25 mCi；建議使用至少500 mL的生理鹽水進(jìn)行SAS預(yù)沖，在移除時需使其衰減到本底值（至少10個半衰期）后按照放射性廢物要求處理。

2.2.3 注射評價標(biāo)準(zhǔn)

注射成功：穿刺注射藥物時，回血良好、受檢者主訴無疼痛或脹痛感，顯像時穿刺點局部無放射性藥物濃聚。注射失?。捍┐虝r無回血、回血良好但推注藥液時受檢者主訴注射部位有劇烈疼痛感，或顯像時穿刺點局部有放射性藥物濃聚。穿刺點局部有無放射性藥物濃聚由本科室2位高年資醫(yī)師對60例受檢者進(jìn)行圖像質(zhì)量評價。

2.3 數(shù)據(jù)采集與分析

2.3.1 臨床資料

A組注射數(shù)據(jù)由護(hù)士記錄以下數(shù)值：受檢者身高、體質(zhì)量、處方放射性活度、注射前時間、注射前藥物體積、18F-FDG注射前放射性活度、注射部位及注射后時間、注射后殘余放射性活度。

B組注射數(shù)據(jù)由護(hù)士通過觸摸屏輸入受檢者體質(zhì)量、注射部位、給藥速度，系統(tǒng)自動給出以下數(shù)據(jù)：注射前時間、注射前藥物體積、處方放射性活度、18FFDG注射前放射性活度及注射后時間。18F-FDG注射完畢后由全自動給藥系統(tǒng)自動記錄打印受檢者輸注信息貼條。

根據(jù)18F-FDG注射前放射性活度和18F-FDG注射后殘余放射性活度算出每組受檢者的實際輸注放射性活度。

2.3.2 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析并繪圖。其中，計量資料以±s（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，2組采集的數(shù)據(jù)使用兩獨立樣本t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 2組18F-FDG注射過程數(shù)據(jù)比較

A組18F-FDG注射前放射性活度為（10.47±1.71）MBq，B組注射前放射性活度為（9.42±1.60）MBq，如圖1（a）所示；A組18F-FDG注射后殘余放射性活度為（0.49±0.26）MBq，B組注射后殘余放射性活度為（0.00±0.05）MBq，如圖1（b）所示；A組實際輸注放射性活度與處方放射性活度差為（0.34±0.71）MBq，B組實際輸注放射性活度與處方放射性活度差為（0.26±0.04）MBq，如圖1（c）所示。2組數(shù)據(jù)注射前放射性活度、注射后殘余放射性活度和實際輸注放射性活度與處方放射性活度差值的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P均<0.05），詳見表2。

圖1 A組與B組放射性活度比較

表2 A組與B組各項指標(biāo)比較

3.2 2組注射18F-FDG的成功率比較

A組與B組給藥法比較，A組給藥法一次注射成功25例，發(fā)生藥物皮下滲漏5例；B組給藥法一次注射成功29例，發(fā)生藥物皮下滲漏1例。2組成功率差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=13.4，P=0.04），詳見表3。

表3 A組與B組成功率比較

4 討論

既往研究顯示，受檢者體內(nèi)準(zhǔn)確的放射性藥物劑量是獲得高質(zhì)量PET圖像的前提和保證。當(dāng)使用18F-FDG顯像劑的劑量較低時，圖像質(zhì)量明顯下降，但劑量增高到一定程度時，除受檢者會受到額外輻射外，圖像質(zhì)量也會下降[7-8]。18F-FDG需要放射性藥物物理師根據(jù)受檢者體質(zhì)量、其抽取藥物經(jīng)驗及計算衰變時間來完成取藥工作。使用前分裝、運送時間、放射性活度計的準(zhǔn)確性等諸多因素都會直接影響注入藥物的活度。因此，除了要精確計算和分裝18FFDG外，將18F-FDG準(zhǔn)確無誤、無滲漏地注入受檢者血管內(nèi)，并盡可能減少注射后藥物殘留至關(guān)重要。

A組與B組放射性活度比較，A組注射前放射性活度顯著高于B組[（10.47±1.71）MBq vs（9.42±1.60）MBq，P=0.01]，A組注射后殘余放射性活度顯著高于B組[（0.49±0.26）MBq vs（0.00±0.05）MBq，P=0.00]，A組實際輸注放射性活度與處方放射性活度差值顯著高于B組[（0.34±0.71）MBq vs（0.26±0.04）MBq，P=0.02]，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義；A組與B組給藥法成功率比較，A組顯著低于B組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（83.3% vs 96.7%，P=0.04）。分析原因如下：

（1）常規(guī)手動靜脈注射給藥法由護(hù)士手持裝有18F-FDG藥物的一次性無菌注射器直接選擇受檢者合適的血管進(jìn)行注射。由于操作臺有鉛板及鉛玻璃屏蔽防護(hù)，護(hù)士尋找血管時視野范圍存在一定障礙，使穿刺的角度和深度不易把握。

（2）PET/CT受檢者多為身體虛弱、配合度不好的腫瘤患者，特別是放化療后的腫瘤患者血管條件較差，操作難度加大，一次靜脈穿刺不易成功，有時需要穿刺2次或以上，使注射時間延長，藥物劑量存在時間上的衰變并且受照射時間隨之增加[9]。

（3）護(hù)士手持裝有放射性藥物的一次性無菌注射器進(jìn)行靜脈穿刺時存在一定的心理精神壓力[10]。注射顯像劑后，注射器內(nèi)殘留的藥物過多，或帶有放射性18F-FDG的針頭反復(fù)穿刺或扎穿靜脈，易造成受檢者注射側(cè)肢局部放射性藥物濃聚，從而影響圖像分析或干擾臨床診斷，甚至造成檢查失敗[5]。

（4）注射前放射性活度過高是由于放射性藥物物理師根據(jù)其抽藥經(jīng)驗、運送藥物的衰變時間及患者的體質(zhì)量手動計算后再抽取放射性藥物，存在一定誤差。

（5）殘余放射性活度過高是由于注射結(jié)束后對注射器內(nèi)壁、針?biāo)叭轭^無法進(jìn)行充分沖洗，18F-FDG藥物殘留所致。

全自動給藥系統(tǒng)采用全屏蔽、移動式設(shè)計，內(nèi)置活度計，可以實時測算藥物輸注放射性活度，使注射前放射性活度更加精確，節(jié)省了運送藥物時間。使用前要預(yù)埋Y型靜脈留置針，確認(rèn)靜脈通路建立通暢，輸入受檢者相關(guān)信息及18F-FDG劑量。連接管路前要進(jìn)行預(yù)沖排出管路中的空氣方可連接Y型靜脈留置針。正式注射放射性藥物前可以進(jìn)行測試注射，保證受檢者輸注藥物通道通暢無滲液。護(hù)士于操作隔室通過系統(tǒng)副屏點擊“準(zhǔn)備18F-FDG藥物”，操作系統(tǒng)會根據(jù)輸入系統(tǒng)中受檢者的體質(zhì)量自動計算進(jìn)行劑量配給。輸注前再次確認(rèn)實際輸注放射性活度和處方放射性活度差，并在注射時觀察18F-FDG注射曲線，有問題及時暫停。18F-FDG藥物輸注后全自動給藥系統(tǒng)自動進(jìn)行35 mL生理鹽水沖管，沖管充分后管壁殘余劑量微量[（0.00±0.05）MBq]，可忽略不計。此注射方法實現(xiàn)了機器自主分裝抽取18F-FDG，使處方放射性活度和實際輸注放射性活度劑量一致，保證注入受檢者血管內(nèi)的劑量精確。而護(hù)士在進(jìn)行操作時只在拔除Y型靜脈留置針及相關(guān)管路時有短暫接觸放射性藥物，其余操作過程均在隔室使用觸摸副屏操作，全自動給藥系統(tǒng)的防護(hù)作用顯著。

該全自動給藥系統(tǒng)目前僅預(yù)置了18F標(biāo)記的正電子放射性藥物的自動分裝、注射、記錄程序，暫不支持11C、68Ga、15O等其他核素標(biāo)記的正電子放射性藥物。單光子發(fā)射計算機斷層成像術(shù)檢查常規(guī)使用99mTc標(biāo)記的藥物進(jìn)行單光子顯像，該系統(tǒng)未進(jìn)行預(yù)置，因此使用18F標(biāo)記以外的放射性藥物可能會導(dǎo)致劑量測量不準(zhǔn)確或過量輻射，故目前此型號的全自動給藥系統(tǒng)只適用于18F標(biāo)記的正電子放射性藥物PET/CT、PET/MR顯像。隨著新的腫瘤特異性放射性核素的開發(fā)及應(yīng)用，希望該系統(tǒng)在以后可以拓展其他藥物的使用，以滿足臨床的診斷需求。

5 結(jié)語

全自動給藥系統(tǒng)可以減少護(hù)士輻射暴露的時間；內(nèi)置驅(qū)動電動機、蓄電池可以輕松移動，針對一些特殊受檢者，可實現(xiàn)病床旁注射；自動打印受檢者輸注信息條，規(guī)避了手動記錄信息誤差；高效簡便的人機交互界面使工作流程更加優(yōu)化，同時為受檢者提供安全舒適的精準(zhǔn)自動化給藥，使實際輸注的藥物劑量更加精確，從而保證圖像定量分析的準(zhǔn)確性。本文驗證了全自動給藥系統(tǒng)在18F-FDG PET/CT顯像中的實際應(yīng)用價值，其亦可應(yīng)用于PET/MR檢查或其他18F標(biāo)記的正電子藥物顯像。