全自动给药系统在18F-FDG PET/CT显像中的应用价值

姬慧娟，宁 静，沈智辉，王 媛，耿义强，徐白萱，王瑞民，姚树林

（解放军总医院第一医学中心核医学科，北京100853）

0 引言

近年来PET/CT技术在国内日益普及，18F-FDG PET/CT显像是肿瘤鉴别诊断、化疗疗效评估及预后判断的重要手段[1-2]。其原理是将18F标记于葡萄糖上，生成另外一种葡萄糖的衍生物FDG，将其注入人体后，通过病灶对显像剂的吸收和代谢变化[3]，在活体内进行生物化学反应观察及图像采集。18F-FDG PET/CT可为临床提供更多的生理和病理方面的诊断信息，在调整临床治疗方案、确定药物作用靶区等方面均具有重要意义[4]。因此，18F-FDG注射剂量的准确与否关系到PET图像定量分析的准确性，与诊疗结果密切相关。

目前，临床常用的注射方法有一次性无菌注射器直接注射法以及利用预埋静脉留置针给药法等多种方法。一次性无菌注射器直接注射法操作简便，但存在护士操作时近距离接触放射性药物，手臂等部位暴露在辐射范围内、穿刺失败时易造成放射性药物渗漏或局部浓聚等问题[5]。预埋静脉留置针给药法可明显提高注射成功率，但静脉留置针管腔及接头内常有放射性药物残留，需用大量生理盐水冲洗，增加操作人员的辐射暴露时间[6]。解放军总医院第一医学中心核医学科于2020年率先引进了北京地区第一台全自动给药系统，主要用于PET检查过程中向受检者输注18F-FDG显像剂。本文旨在比较PET/CT检查中行常规手动静脉注射法与全自动给药系统给药法注射18F-FDG显像剂的差异，探讨全自动给药系统在18F-FDG PET/CT显像中的应用价值。

1 资料

1.1 研究对象

选取60例2020年7—8月于解放军总医院第一医学中心核医学科行18F-FDG PET/CT检查的患者，随机分为A、B 2组，A组采用常规手动静脉注射给药法，B组采用全自动给药系统给药法，每组各30例。纳入标准：神志清醒、沟通无障碍、活动方便、空腹血糖正常、血管弹性好、采用联影U510 PET/CT采集图像的患者；排除标准：患有幽闭恐惧症、重大疾病无法配合的患者。所有受检者的18F-FDG理想输注剂量为5.55 MBq/kg。

1.2 患者资料

A组男性患者24例、女性患者6例，年龄为（59.30±16.34）岁，体质量为（67.90±10.10）kg。B组男性患者18例、女性患者12例，年龄为（59.23±14.59）岁，体质量为（64.10±12.26）kg。2组患者的一般资料比较差异无统计学意义，详见表1。

表1 A组与B组受检者一般资料比较

2 方法

2.1 药物及仪器

18F-FDG显像剂，由解放军总医院第一医学中心核医学科的FDG自动生产模块合成；放射性活度计（美国Capintec公司）；全自动给药系统（Medrad®Intego，德国拜耳医药保健公司）；1、2 mL一次性无菌注射器（山东威高集团）；Y型静脉留置针（山东威高集团）。

2.2 药物注射

2.2.1 药物显像准备

受检者到达候诊室，由护理人员对预约单及检查项目进行核对，确认所有受检者检查前禁食4～6 h、12 h内未做剧烈运动且血糖控制在3.3～7.0 mmol/L。向受检者介绍检查流程，安抚以缓解其紧张情绪。待受检者安静休息30 min后静脉注射18F-FDG，注射剂量为5.55 MBq/kg。注射完毕后安排受检者在安静环境下闭目休息，并饮水500～1000 mL。技师进入机房检查前嘱受检者排空膀胱并适量饮水400 mL左右，且协助受检者仰卧于检查床上，嘱其保持检查体位，注射显像剂50～60 min后开始采集图像。所有受检者均进行18F-FDG PET/CT显像（扫描范围：头颅至双侧股上段）。

2.2.2 注射方法

首先确定静脉注射途径，选择手背及肘部粗、直、弹性好、血管充盈好、无硬结、瘢痕易于固定、便于观察和穿刺的静脉，避免选择术后或关节、韧带、靠近神经的静脉及做过乳腺手术侧的手臂具体操作如下。

A组：由放射性药物物理师根据护士反馈的受检者体质量信息抽取适量18F-FDG，置于铅防护筒内运送至注射室；护士选择受检者适于注射药物的静脉，扎好止血带，并进行局部皮肤消毒；将已抽取好的18F-FDG从铅防护筒内取出，测量注射前放射性活度，手持一次性无菌注射器直接行静脉穿刺，见回血后松开止血带。静脉推注18F-FDG时速度不宜过快，同时观察注射部位血管有无液体外渗，询问受检者注射部位有无剧烈疼痛感。注射完毕拔出针头，将一次性无菌注射器包括针头一同放入放射性活度计内，测量残余放射性活度并做好相关数据记录。同时嘱受检者用棉球按压穿刺点5 min，至候诊室安静休息等待检查。操作完毕后所产生的医疗垃圾按放射性废物要求丢弃处理。

B组：受检者至高活室窗口按照无菌操作技术的原则选择合适的静脉血管进行Y型静脉留置针穿刺，穿刺确认成功后连接全自动给药系统的患者输液管路（patient administration set，PAS），护士通过操作触摸屏输入受检者姓名、注射部位、体质量、给药速度（0.5、1.0 mL/s）等信息，系统会根据输入的受检者的体质量自动抽取药物进行注射。受检者注射完毕后由护士撤除Y型静脉留置针及全自动给药系统的PAS，测量残余放射性活度，同时嘱受检者用棉球按压穿刺点5 min，至候诊室安静休息等待检查。

使用全自动给药系统的注意事项：每天开机需首先执行日常质量控制，确保设备处于正常工作状态；PAS是一次性的，每个受检者注射前需要更换新的PAS，用生理盐水将其中的空气排干净；注意显示屏幕上剩余生理盐水的容量，如低于60 mL则需重新更换新的生理盐水，并重新在系统内输入新的生理盐水容量；系统输液管路（source administration set，SAS）需确保每个部位都安装到位，一套SAS只可与一个多剂量小瓶配合使用；使用前必须在系统内准确输入药物的生产时间、液量以及放射性活度（设备将根据产药时间及放射性活度计算出当前放射性活度）；多剂量小瓶内药物放射性活度总量不超过750 mCi，单次注射时抽取的药物范围为体积0.125～2 mL、活度1～25 mCi；建议使用至少500 mL的生理盐水进行SAS预冲，在移除时需使其衰减到本底值（至少10个半衰期）后按照放射性废物要求处理。

2.2.3 注射评价标准

注射成功：穿刺注射药物时，回血良好、受检者主诉无疼痛或胀痛感，显像时穿刺点局部无放射性药物浓聚。注射失败：穿刺时无回血、回血良好但推注药液时受检者主诉注射部位有剧烈疼痛感，或显像时穿刺点局部有放射性药物浓聚。穿刺点局部有无放射性药物浓聚由本科室2位高年资医师对60例受检者进行图像质量评价。

2.3 数据采集与分析

2.3.1 临床资料

A组注射数据由护士记录以下数值：受检者身高、体质量、处方放射性活度、注射前时间、注射前药物体积、18F-FDG注射前放射性活度、注射部位及注射后时间、注射后残余放射性活度。

B组注射数据由护士通过触摸屏输入受检者体质量、注射部位、给药速度，系统自动给出以下数据：注射前时间、注射前药物体积、处方放射性活度、18FFDG注射前放射性活度及注射后时间。18F-FDG注射完毕后由全自动给药系统自动记录打印受检者输注信息贴条。

根据18F-FDG注射前放射性活度和18F-FDG注射后残余放射性活度算出每组受检者的实际输注放射性活度。

2.3.2 统计学分析

采用SPSS 18.0软件进行统计学分析并绘图。其中，计量资料以±s（均值±标准差）表示，2组采集的数据使用两独立样本t检验进行统计分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 2组18F-FDG注射过程数据比较

A组18F-FDG注射前放射性活度为（10.47±1.71）MBq，B组注射前放射性活度为（9.42±1.60）MBq，如图1（a）所示；A组18F-FDG注射后残余放射性活度为（0.49±0.26）MBq，B组注射后残余放射性活度为（0.00±0.05）MBq，如图1（b）所示；A组实际输注放射性活度与处方放射性活度差为（0.34±0.71）MBq，B组实际输注放射性活度与处方放射性活度差为（0.26±0.04）MBq，如图1（c）所示。2组数据注射前放射性活度、注射后残余放射性活度和实际输注放射性活度与处方放射性活度差值的差异均有统计学意义（P均<0.05），详见表2。

图1 A组与B组放射性活度比较

表2 A组与B组各项指标比较

3.2 2组注射18F-FDG的成功率比较

A组与B组给药法比较，A组给药法一次注射成功25例，发生药物皮下渗漏5例；B组给药法一次注射成功29例，发生药物皮下渗漏1例。2组成功率差异有统计学意义（t=13.4，P=0.04），详见表3。

表3 A组与B组成功率比较

4 讨论

既往研究显示，受检者体内准确的放射性药物剂量是获得高质量PET图像的前提和保证。当使用18F-FDG显像剂的剂量较低时，图像质量明显下降，但剂量增高到一定程度时，除受检者会受到额外辐射外，图像质量也会下降[7-8]。18F-FDG需要放射性药物物理师根据受检者体质量、其抽取药物经验及计算衰变时间来完成取药工作。使用前分装、运送时间、放射性活度计的准确性等诸多因素都会直接影响注入药物的活度。因此，除了要精确计算和分装18FFDG外，将18F-FDG准确无误、无渗漏地注入受检者血管内，并尽可能减少注射后药物残留至关重要。

A组与B组放射性活度比较，A组注射前放射性活度显著高于B组[（10.47±1.71）MBq vs（9.42±1.60）MBq，P=0.01]，A组注射后残余放射性活度显著高于B组[（0.49±0.26）MBq vs（0.00±0.05）MBq，P=0.00]，A组实际输注放射性活度与处方放射性活度差值显著高于B组[（0.34±0.71）MBq vs（0.26±0.04）MBq，P=0.02]，差异均具有统计学意义；A组与B组给药法成功率比较，A组显著低于B组，差异有统计学意义（83.3% vs 96.7%，P=0.04）。分析原因如下：

（1）常规手动静脉注射给药法由护士手持装有18F-FDG药物的一次性无菌注射器直接选择受检者合适的血管进行注射。由于操作台有铅板及铅玻璃屏蔽防护，护士寻找血管时视野范围存在一定障碍，使穿刺的角度和深度不易把握。

（2）PET/CT受检者多为身体虚弱、配合度不好的肿瘤患者，特别是放化疗后的肿瘤患者血管条件较差，操作难度加大，一次静脉穿刺不易成功，有时需要穿刺2次或以上，使注射时间延长，药物剂量存在时间上的衰变并且受照射时间随之增加[9]。

（3）护士手持装有放射性药物的一次性无菌注射器进行静脉穿刺时存在一定的心理精神压力[10]。注射显像剂后，注射器内残留的药物过多，或带有放射性18F-FDG的针头反复穿刺或扎穿静脉，易造成受检者注射侧肢局部放射性药物浓聚，从而影响图像分析或干扰临床诊断，甚至造成检查失败[5]。

（4）注射前放射性活度过高是由于放射性药物物理师根据其抽药经验、运送药物的衰变时间及患者的体质量手动计算后再抽取放射性药物，存在一定误差。

（5）残余放射性活度过高是由于注射结束后对注射器内壁、针栓及乳头无法进行充分冲洗，18F-FDG药物残留所致。

全自动给药系统采用全屏蔽、移动式设计，内置活度计，可以实时测算药物输注放射性活度，使注射前放射性活度更加精确，节省了运送药物时间。使用前要预埋Y型静脉留置针，确认静脉通路建立通畅，输入受检者相关信息及18F-FDG剂量。连接管路前要进行预冲排出管路中的空气方可连接Y型静脉留置针。正式注射放射性药物前可以进行测试注射，保证受检者输注药物通道通畅无渗液。护士于操作隔室通过系统副屏点击“准备18F-FDG药物”，操作系统会根据输入系统中受检者的体质量自动计算进行剂量配给。输注前再次确认实际输注放射性活度和处方放射性活度差，并在注射时观察18F-FDG注射曲线，有问题及时暂停。18F-FDG药物输注后全自动给药系统自动进行35 mL生理盐水冲管，冲管充分后管壁残余剂量微量[（0.00±0.05）MBq]，可忽略不计。此注射方法实现了机器自主分装抽取18F-FDG，使处方放射性活度和实际输注放射性活度剂量一致，保证注入受检者血管内的剂量精确。而护士在进行操作时只在拔除Y型静脉留置针及相关管路时有短暂接触放射性药物，其余操作过程均在隔室使用触摸副屏操作，全自动给药系统的防护作用显著。

该全自动给药系统目前仅预置了18F标记的正电子放射性药物的自动分装、注射、记录程序，暂不支持11C、68Ga、15O等其他核素标记的正电子放射性药物。单光子发射计算机断层成像术检查常规使用99mTc标记的药物进行单光子显像，该系统未进行预置，因此使用18F标记以外的放射性药物可能会导致剂量测量不准确或过量辐射，故目前此型号的全自动给药系统只适用于18F标记的正电子放射性药物PET/CT、PET/MR显像。随着新的肿瘤特异性放射性核素的开发及应用，希望该系统在以后可以拓展其他药物的使用，以满足临床的诊断需求。

5 结语

全自动给药系统可以减少护士辐射暴露的时间；内置驱动电动机、蓄电池可以轻松移动，针对一些特殊受检者，可实现病床旁注射；自动打印受检者输注信息条，规避了手动记录信息误差；高效简便的人机交互界面使工作流程更加优化，同时为受检者提供安全舒适的精准自动化给药，使实际输注的药物剂量更加精确，从而保证图像定量分析的准确性。本文验证了全自动给药系统在18F-FDG PET/CT显像中的实际应用价值，其亦可应用于PET/MR检查或其他18F标记的正电子药物显像。