Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

English Abstract

Введение: Позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ) с ¹⁸F-ФДГ, является важным методом диагностики в детской онкологии. Однако радиационное воздействие, связанное с процедурой, требует особого внимания в педиатрической практике из-за высокой радиочувствительности биологических тканей. Согласно данным производителей медицинского оборудования, современные ПЭТ/КТ-сканеры и усовершенствованные алгоритмы реконструкции позволяют снизить лучевую нагрузку на пациента. Для оценки эффективности от внедрения современных цифровых технологий, позволяющих снижать дозы облучения при выполнении исследований на современных ПЭТ/КТ-сканерах с цифровыми кремниевыми детекторами (SiPM), необходимо понимание уровней лучевой нагрузки, получаемой при выполнении исследований на ПЭТ/КТ-сканерах предыдущего поколения.
Цель исследования: Ретроспективно количественно оценить эффективную дозу (ЭД) у детей с онкологическими заболеваниями при проведении ПЭТ/КТ с ¹⁸F-ФДГ, а также раздельно оценить вклад ПЭТ- и КТ-компонентов у детей различных возрастных групп на аналоговых ПЭТ/КТ томографах для определения базового уровня лучевой нагрузки.
Материал и методы: Проведено ретроспективное одноцентровое исследование 3478 ПЭТ/КТ-сканирований, выполненных в период с 2018 по 2023 гг. Все исследования выполнены на аппарате Discovery STE (General Electric Healthcare). Оценка ЭД проводилась согласно методическим указаниям МУ 2.6.1.3700-21 и МУ 2.6.1.3584-19 с разделением пациентов на возрастные группы (0–2, 3–7, 8–12, 13–17 лет). Расчет ЭД от ПЭТ-компонента проводился на основе введенной активности и дозовых коэффициентов согласно МУ 2.6.1.3700-21. ЭД от КТ-компонента рассчитывалась на основе показателя DLP и коэффициентов МУ 2.6.1.3584-19.
Результаты: Среднее значение суммарной ЭД от ПЭТ/КТ в когорте исследования составило 24,33 мЗв, минимальное и максимальное значения составили 5,7 и 119,9 мЗв соответственно. Выявлено, что средняя ЭД при ПЭТ/КТ у детей варьировала от 14,6 до 31,1 мЗв в зависимости от возраста. Медианная ЭД от ПЭТ/КТ составила: 13,7 мЗв (0–2 года), 15,4 мЗв (3–7 лет), 20,4 мЗв (8–12 лет) и 28,8 мЗв (13–17 лет). Установлено, что с увеличением возраста пациентов наблюдается рост относительного вклада КТ-компонента (от 39,5 % до 74,5 %) при снижении доли ПЭТ-компонента (от 60,5 % до 25,5 %). ЭД от ПЭТ-компоненты варьировала от 6,72 [6,64; 6,80] мЗв (3–7 лет) до 8,60 [8,50; 8,71] мЗв (0–2 года), от КТ – от 6,05 [5,76; 6,34] мЗв (0–2 года) до 24,01 [23,42; 24,59] мЗв (13–17 лет), суммарная средняя ЭД – от 14,65 [14,30; 15,00] мЗв (0–2 года) до 31,14 [30,50; 31,78] мЗв (13–17 лет). Статистически значимое снижение суммарной ЭД зафиксировано при использовании протокола TORSO по сравнению с протоколом "все тело" (для групп 3–7 и 8–12 лет). Проведение КТ с контрастным усилением ожидаемо приводило к увеличению лучевой нагрузки во всех возрастных группах при использовании протокола “все тело”, и в группах 3-7, 8–12 и 13–17 лет при использовании протокола TORSO.
Заключение: Полученные нами данные как суммарной ЭД от ПЭТ/КТ, так и ЭД от ПЭТ и ЭД от КТ у детей разных возрастных групп могут рассматриваться как базовые референсные уровни и в дальнейшем позволят сравнить ЭД, получаемую как от выполнения исследований на современных цифровых ПЭТ/КТ-аппаратах с кремниевыми детекторами (SiPM), так и от модификации протоколов сканирования (особенно КТ-компонента).

Ключевые слова: радиационная безопасность, ПЭТ/КТ, ¹⁸F-ФДГ, эффективная доза, детская онкология, лучевая нагрузка, оптимизация протоколов

Реферат

Introduction: ¹⁸F-FDG PET/CT is an important diagnostic modality in pediatric oncology. However, the associated radiation exposure requires special consideration in pediatric practice due to the high radiosensitivity of children's biological tissues. As reported by equipment manufacturers, modern PET/CT scanners equipped with advanced reconstruction algorithms can reduce the patient radiation dose. To assess the benefit of implementing new digital technologies - specifically modern PET/CT scanners with digital silicon photomultipliers (SiPM) that enable dose reduction - it is essential to first establish baseline radiation dose levels from previous-generation PET/CT scanners.
Purpose: To retrospectively quantify the effective dose (ED) in pediatric patients with cancer undergoing ¹⁸F-FDG PET/CT, and to separately assess the contribution of the PET and CT components across different age groups using analog PET/CT scanners to establish baseline radiation dose levels.
Materials and methods: A retrospective single-center study was conducted on 3,478 PET/CT scans performed between 2018 and 2023. All examinations were performed on a Discovery STE scanner (General Electric Healthcare). ED was assessed in accordance with Russian guidelines MU 2.6.1.3700-21 and MU 2.6.1.3584-19, with patients stratified into age groups (0–2, 3–7, 8–12, 13–17 years). The ED from the PET component was calculated based on the administered activity and dose conversion coefficients as per MU 2.6.1.3700-21. The ED from the CT component was calculated using the DLP and conversion coefficients from MU 2.6.1.3584-19.
Results: The mean total effective dose from PET/CT in the study cohort was 24.33 mSv, with a range of 5.7 mSv to 119.9 mSv. The mean ED for children varied from 14.6 to 31.1 mSv depending on age. The median total ED from PET/CT was: 13.7 mSv (0–2 years), 15.4 mSv (3–7 years), 20.4 mSv (8–12 years), and 28.8 mSv (13–17 years). An increase in the relative contribution of the CT component (from 39.5 % to 74.5 %) and a corresponding decrease in the PET component (from 60.5 % to 25.5 %) was observed with increasing patient age. The ED from the PET component ranged from 6.72 [6.64, 6.80] mSv (3–7 years) to 8.60 [8.50, 8.71] mSv (0–2 years). The ED from the CT component ranged from 6.05 [5.76, 6.34] mSv (0–2 years) to 24.01 [23.42, 24.59] mSv (13–17 years). The mean total ED ranged from 14.65 [14.30, 15.00] mSv (0–2 years) to 31.14 [30.50, 31.78] mSv (13–17 years). A statistically significant reduction in total ED was observed when using the TORSO protocol compared to the whole-body protocol (for the 3–7 and 8–12 years age groups). As expected, the use of contrast-enhanced CT led to an increase in radiation exposure in all age groups with the whole-body protocol, and in the 3–7, 8–12, and 13–17 years age groups with the TORSO protocol.
Conclusion: The total ED values for PET/CT, as well as the separate ED contributions from the PET and CT components across different pediatric age groups, can be considered baseline reference levels. These data will enable future comparisons with EDs resulting from examinations performed on modern digital PET/CT scanners with silicon photomultipliers (SiPM) and from modified scanning protocols, particularly for the CT component.

Key words: radiation safety, PET/CT, ¹⁸F-FDG, effective dose, pediatric oncology, radiation exposure, protocol optimization

DOI: 10.52775/1810-200X-2026-110-2-77-88