Upload
elvir-malicevic
View
240
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
1/45
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
2/45
NUKLEARNA MEDICINANUKLEARNA MEDICINA
1. Kliniki problem2. Radiofarmaceutik
DijagnoDijagnostka i terapija otvorenim izvorimastka i terapija otvorenim izvorima
zrazraenjaenja
3. Instrumentacija
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
3/45
Slike u nuklearnoj mediciniSlike u nuklearnoj medicini
Slika predstavljafunkcionalne(nasuprot anatomskim)karakteristike ljudskog tkiva
Slika se dobija trasiranjemdistribucijeradiofarmaceutika u telupomou gamakamere
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
4/45
Pioniri u nuklearnoj medicini - NobelovciMaria Skodowska-Curie(1867-1934) i Pjer
Henri Becquerel (1852-1908)malteki krst
Ernest Rut herford
(1871-1937)
Jean Frdric Joliot-Curie (19001958)Irne Joliot-Curie (1897-1956)
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
5/45
NUKLEARNA MEDICINANUKLEARNA MEDICINA
1. Kliniki problemi
2. Radiofarmaceutici
3. Instrumentacija
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
6/45
Skeniranje kostiju
99mTc IV(400-600) MBq
Dijagnostika:Metastaze u kostimaBenigne i maligne
tumore kostijuPrelome kostiju
Snimanje 3 sataposle unosa
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
7/45
Skeniranje plu
a
100 MBq Tc99m IV
Skeniranje odmahDetektuje: pulmonarnu
emboliju
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
8/45
Tiroidea
Radiofarmaceutci: 100 MBq Tc99m IVSkeniranje posle 15 minutaPeroralno I123, I131Skeniranje posle 24 asa
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
9/45
Skeniranje srcazzIntravenIntravenoznoozno (600(600--800)800) MBqMBq 99m99mTc,Tc,
zz
Skeniranje posle (10Skeniranje posle (10--15) minuta15) minuta
Dinamika miokardaIInjekcija od (njekcija od (7070--100100)) MBqMBq 201201TlTl
TomograTomografska studijafska studija
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
10/45
NUKLEARNA MEDICINANUKLEARNA MEDICINA
1. Kliniki problemi
2. Radiofarmaceutici
3. Instrumentacija
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
11/45
Proizvodnja radionuklidaMeta Reakcija RadionuklidCr-50 (n,
) Cr-51Mo-98 (n, ) Mo-99Xe-124 (n, ) Xe-125 => I-125Te-130 (n, ) Te-131 => I-131Zn-68 (p,2n) Ga-67Cd-111 (p,n) In-111Tl-203 (p,3n) Pb-201 => Tl-201
Te-124 (p,2n) I-123I-127 (p,5n) Xe-123 => I-123U-235 (n,f) Zr-99 => Nb-99 => Mo-99
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
12/45
Tehnecijum1 kg U sadri 1 ng Tc
Prvatehnecijumska
krava (ureaj zaseparaciju 99mTc iz99Mo) napravljenaje u BNL
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
13/45
NUKLEARNA MEDICINANUKLEARNA MEDICINA
1. Kliniki problemi
2. Radiofarmaceutici
3. Instrumentacija
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
14/45
Instrumentacija u nuklearnojmedicini
Merila aktivnosti i referentni izvori za etaloniranje
Sonde i brojai Oprema za morfoloke i funkcionalne studije Skener
Gamakamera PET Klinika dozimetrija
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
15/45
Merilo aktivnosti sa jonizacionom
komorom (dozekalibrator)4 -jonizaciona komora, Pboklopljena od uticaja fona(prirodnog ili parazitskog)
ita sa izboromradionuklidanapajanjedra uzoraka
Etaloniranje: prema zahtevima standarda IEC 1303
(A) G ij
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
16/45
Metroloki uslovi:
Detektor: jonizaciona komora zapremine > 600 cm3
Gas punjenja: 99 % argon pod pritiskom obino 2 baraPrag detekcije: >10 kBq (1 kBq)Maksdimalna aktivnost: 500 GBqEnergetski opseg: 35 keV 3 MeVMerna nesigurnost; 5 %, k=2Rezolucija: 1 kBqEtaloniranje: referentnim izvorima (u odnosu na aktivnost)+etaloniranje elektrometra
Osetljivost: 10 pA/MBq
(B) Geometrijaza priceve
(A) Geometrija zastaklene boice
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
17/45
Merilo aktivnosti sa scintilacionim
detektorom (dozekalibrator)Metroloki uslovi:
Detektor: NaI(Tl) scintilacioni detektor sajamomKristal: prenik 5,1 cm x debljina 4,6 cmEfikasnost u 4 geometriji: 70 % za 129I
Prag detekcije: >10 kBq (1 kBq)Maksimalna aktivnost: do 3,7 GBq za beta i370 MBq za gamaMerna nesigurnost; 5 %, k=2
Rezolucija: 1 kBqEtaloniranje: etaloniranje referentnimizvorima+etaloniranje elektrometra
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
18/45
Merila aktivnosti za PET(dozekalibrator)
18F, 11C, 13N, 15O
Maksimalna aktivnost: do 1 GBq 18FDetektor: Jonizaciona komora satankim zidom i jamomGas punjenja: argon
Rezolucija: 0,01 MBqMerna nesigurnost: 5 %, k=2Osetljivost: 10 pA/MBqEnergetski opseg: 25 keV 3 MeVDonja granica detekcije: 0,01 MBq
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
19/45
Brojai uzorakaGama brojai
Teni scintilacioni brojai
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
20/45
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
21/45
Kolimator
Olovnevoice
Fokalnorastojanje
Fokalnaravan Fokus
NaI (Tl)
kristal Kolimator sastrane kristala
Kolimator sastrane pacijenta
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
22/45
Postavljanje prozora
Zadavanje energetskog prozora zavisiod energetske rezolucije detektora i energije fotona
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
23/45
Statiki Dinamiki ECG-gated Sken celog tela Tomografija ECG-gated tomografija Tomografija celog tela
Gamakamera
Akvizicija podataka
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
24/45
um
Gustina brojanja
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
25/45
Gamakamera
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
26/45
Gama kamera je ure
aj za dobijanjemedicinske slike pomou snimanjaraspodele radionuklida -emitera gamazraenja u telu
Kompleksan ureaj koji se sastoji od viedetektora
Detektor: scintilacioni kristal NaI(Tl)
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
27/45
Tipian protokol akvizicije SPECT
rad. Energija[keV]aktivnost
[MBq]rotacija
brojprojekcija
rezolucijaslike
vreme poprojkciji [s]
Kosti 99mTc,6 sati 140 800 3600 120 128 x128 15
perfuzijamiokarda
99mTc,6 sati 140 700 180
0 60 128 x128 30
tumor123I, 13sati 159 400 360
0 60 64 x64 30
bela krvnazrnca
111In,67 sati 171 &245 18 3600 60 64 x64 30
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
28/45
Scintilacioni detektoriNaI BaF2
Bizmutgermanat
BGO
Lutecijumortosilikat
LSO
Cerijumom dopirangadolinijum
ortosilikat GSOZeff 51 54 74 66 59
en [cm-1] 0.34 0.44 0.92 0.87 0.62
Indeksrefrakcije
1.85 2.15 1.82 1.85
svetlosni
prinos[%NaI:Tl]
100 5 15 75 41
talasnaduina pika[nm]
410 220 480 420 430
Gamakamera
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
29/45
Gamakamera
Oprecionalna razmatranja- Izbor kolimatora i montaa
- Rastojanje kolimator-pacijent- Uniformnost- Zadavanje energetskog prozora
- Korekcije (atenuacija, rasejanje)- Fon- Sistem zapisa
- Tip ispitivanja
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
30/45
PET:
Positron Emission Tomography
PE k
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
31/45
PET pozitronska emisiona
tomografijaSmee sline prostimeerima (glukoza) se
oznaavaju traserimapozitronskim emiterima
FDG je najpoznatiji:traser metabolizma glukoze
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
32/45
Radionuklidi
RadionuRadionuklidklid TT1/21/2 EEsrsr
1111CC 20.4 min20.4 min 0.39 MeV0.39 MeV1313NN 10 min10 min 0.50 MeV0.50 MeV1515OO 2.2 min2.2 min 0.72 MeV0.72 MeV1818FF 110 min110 min 0.25 MeV0.25 MeV6262CuCu 9.2 min9.2 min 1.3 MeV1.3 MeV6868GaGa 68.3 min68.3 min 0.83 MeV0.83 MeV8282
RbRb 1.25 min1.25 min 1.5 MeV1.5 MeV
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
33/45
PET sa gamakameromPET sa gamakamerom
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
34/45
Multimodularne slikePET
CT
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
35/45
Sistemi detekcije uPET kameri
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
36/45
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
37/45
Princip radaPrincip rada
Koincidens?
Annihilation
Scintillation
Registrerapositionssignalerna
frn bda
detektorerna.
Rekonstruera!
DADA!!Koincidencija? Registrujedogaaj
iz oba detektora
i j
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
38/45
ema procesiranjakoincidencije u PET kameri
DOZE ZRAENJA U NUKLEARNOJ
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
39/45
DOZE ZRAENJA U NUKLEARNOJ
MEDICINI
Doze koje primi pacijent u dijagnosti
kimtehnikama nuklearne medicine nose vrlo malirizik za pojavu karcinoma.
Opseg efektivne doze: od 6 Sv (za 3 MBq51Cr) do 37 mSv (za 150 MBq 201Tl)
Uobiajeno snimanje kostiju pomou 600 MBq99mTc izaziva efektivnu dozu od 3 mSv
A b d d j
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
40/45
Apsorbovana doza u organu se odreuje
iz podataka o: Vrsti radionuklida Aktivnosti koja je administratirana Aktivnosti organa Veliine i oblika organa
Aktivnosti u drugim organima Kinetici radiofarmaceutika Kvaliteta radiofarmaceutika
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
41/45
MIRDMIRD - Medical Internal Radiation Dosimetry(razvilo Drutvo za nuklearnu medicinu)
Organ koji sadri radionuklid je: organ izvor(source)
elimo da izra
unamo apsorbovanu dozu u ciljnomorganu (target)
Organ cilj i izvor MOGU biti isti organ
Kolilina zraenja iz izvora ka cilju mora bitipoznata
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
42/45
Izvo
enje opte MIRD jedna
ineE srednja energija po estici (fotonu ili elektronu)
n broj estica emitovanih po dezintegracijinE-srednja energija emitovana po dezintegraciji
i i i
K n E= Srednja energija po nuklearnomprelazu
= = ii i iiK n E
Ukupna energija podezintegraciji
Izvoenje opte MIRD
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
43/45
Izvoenje opte MIRD
jednaine (aktivnost)A aktivnost izvora
Kumulativna aktvinost suma svih nuklearnih prelaza koji sedogaaju u izvoru u nekom vremenu
nE ukupna energija zraenja emitovana izvorom
nE - energija apsorbovana u meti za odreeno vreme ( -frakcija apsorpcije)D = nE /m - apsorbovana doza po masi m organa mete
D = S (S = nE /m)S zavisi od radionuklida i geometrije (literaturno)
Izvoenje opte MIRD
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
44/45
j p
jedna
ine (aktivnost)Radionuklid emituje vie od jedne estice pa je:
D = Si ( Si - S faktor i-te estice)
U telu ima mnogo organa izvora rh
koji utiuna organ metu rk, svi ti doprinosi se dodaju
ukupnoj dozi organa mete:
D(rk) = D(rk
7/29/2019 Nuklear Name Dos No Ve
45/45
Proraun kumulativne aktivnostih suma svih nuklearnih prelaza u organu h u toku odreenog vremena
h = Ah(t) dt
Funkcija aktivnosti Ah(t) se moe aproksimirati sumomeksponencijalnih funkcija
Ah(t) = Aj e-t
efektivna konstanta koja kombinuje fiziki i bioloki raspad
1/Tef
= 1/Tfiz
+ 1/TbiolObino su granice integriranja 0- pa je
= Aj/ (j)e = 1.443 Aj (Tj)e