Une image / un lien ci-dessous est fourni (tel quel) pour télécharger la présentation
Politique de téléchargement : le contenu du site vous est fourni TEL QUEL pour votre information et votre usage personnel ; il ne peut être vendu, concédé sous licence ni partagé sur d’autres sites sans l’accord de son auteur.Le contenu vous est fourni TEL QUEL, pour votre information et votre usage personnel uniquement.Téléchargez la présentation en cliquant sur ce lien.Lors du téléchargement, si vous ne parvenez pas à télécharger une présentation, l’éditeur a peut-être supprimé le fichier de son serveur.Pendant le téléchargement, si vous ne parvenez pas à obtenir une présentation, le fichier a peut-être été supprimé par l’éditeur.
F I N
Plus de contenu associé
Transcription de la présentation
WYKŁAD 5 14 marca 2007 r. Metody diagnostyczne in vivo cz.2 METODY EMISYJNE dr Marek Wasek
Literatura c.d. : Barbara Petelenz, IFJ Kraków: „Najważniejsze znaczniki pozytonowe, ich otrzymywanie i kontrola jakości” ,Krakowskie Seminarium Tomografii Pozytonowej PET-1, Kraków 2003, www.ifj.edu.pl/konfer/2003PET_spraw.html Elżbieta Kochanowicz-Nowak, WFiTJ, AGH„ Fizyczne aspekty tomografii emisyjnej pozytonów”, ibid. Zdzisław Zuchora, Regionalne Centrum Onkologii w Bydgoszczy Zakład Medycyny Nuklearnej: „PET – ochrona radiologiczna”, ibid
Literatura: Edward Rurarz, Stanisław Puciło, Stefan Mikołajewski: „Izotopy promieniotwórcze stosowane w obrazowaniu narządów tkanek”,PTJ vol. 41 Z.3 (1998) Prof. Zygmunt Szefliński: „Fizyka i medycyna”; „Elektron, pozyton i medycyna”(http://www.fuw.edu.pl/festiwal/ ) William W. Moses-Lawrence Berkeley National Laboratory: „Synergies Between Calorimetry and PET” http://3w.hep.caltech.edu/ Katedra Elektroniki Medycznej i Ekologicznej Politechnika Gdańska:„Technika w medycynie” http://medtech.eti.pg.gda.pl/start.html H.D. Burns, R.E.Gibson, R.F. Dannals:„ Nuclear Imaging in Drug Discovery, Development, and Approval”; Birkhauser, Boston 1993
METODY EMISYJNE: • drogie lub nawet bardzo drogie • niejednokrotnie wiążą się z otrzymaniem stosunkowo dużej dawki od promieniowania jonizującego ( np. w badaniu CT+PET) • wymagające specjalistycznego sprzętu i dużych kwalifikacji personelu • mało dostępne ( kliniki i szpitale)
Tradycyjne metody diagnostyczne (radiologia, tomografia komputerowa, NMR, ultrasonografia) pozwalają na uzyskanie obrazów anatomii i struktury poszczególnych organów. Zmiany w przebiegu procesów biochemicznych zachodzą znacznie wcześniej niż zmiany anatomiczne, pozwalające na wykrycie choroby. Jest wiele chorób nie powodujących znaczących zmian strukturalnych takich jak np. choroba Alzheimera. Metody emisyjne w tym PET pozwalają szybko zidentyfikować zmiany biochemiczne, zmiany zachodzące na etapie metabolizmu.
Obrazowanie Metabolizm (PET) Anatomia NMR Zmiany w przebiegu procesów biochemicznych zachodzą znacznie wcześniej niż zmiany anatomiczne !!! Wczesne wykrywanie patologii
METODY EMISYJNE WYMAGAJĄ ZASTOSOWANIA ZNACZNIKÓW IZOTOPOWYCH (PROMIENIOTWÓRCZE!!!) Dlaczego promieniotwórczych? A co mamy na myśli mówiąc znacznik? Jak go dobrać? Monitorowanie wody wypływającej ze źródła: „korek” barwienie cieczy znakowanie np. D2O dodanie znacznika promieniotwórczego
Kiedy badamy układ (system) biologiczny, zachodzi potrzeba oznaczania substancji, której los w organizmie chcemy śledzić Atomy w danej substancji zamieniamy na stabilne lub promieniotwórcze izotopy (tzw. znaczniki)
Znamy ok. 3000 izotopów 112 pierwiastków. W przyrodzie występuje : Ponad 2700 izotopów promieniotwórczych 29 „starszych niż Świat” 11 z szeregu toru 16 z szeregu 235U 18 z szeregu 238U 15 kosmopochodnych 60 - zastosowanie w diagnostyce
WADY ZNACZNIKÓW STABILNYCH • problem pobierania próbek (krew, mocz, • wycinki ciała uzyskane metodą biopsji) • w większości przypadków metoda in vitro • masa substancji aplikowanych pacjentowi • musi być duża (większa od naturalnie • występującej w organizmie) • niejednokrotnie bardzo wysoka cena • ( 1 g H218O – 120 $, 1 g 17O – 10 000 $) • konieczność stosowania bardzo czułych • metod analizy ilościowej
ZALETY ZNACZNIKÓW RADIOAKTYWNYCH • Metody analityczne wykrywania promieniotwórczości • należą do najdokładniejszych w świecie • 2. Urządzenia do detekcji (wykrywania) tych znaczników • mogą być umieszczone w odpowiedniej odległości od • układu, w którym zastosowaliśmy znaczone atomy • 3. Nie zmieniamy właściwości biochemicznych znakowanych • atomów ( za to odpowiadają powłoki elektronowe). • Zmieniamy jedynie właściwości jądrowe.
W jaki sposób powstają znaczniki promieniotwórcze ? TARGET REAKCJA JĄDROWA ROZPAD PROMIENIOTWÓRCZY
Promieniowanie gamma lub promieniowanie pozytonowe (wskażniki izotopowe) niezbędne w diagnostyce medycznej uzyskujemy z rozpadów radionuklidów (izotopów). • A skąd biorą się te radionuklidy? • Powstają w reakcjach jądrowych wywoływanych: • przez neutrony uzyskiwane w reaktorach jądrowych • przez cząstki naładowane (protony, deuterony) w akceleratorach, np. cyklotronach
UWAGA!!! • promieniowanie - (elektrony) nie mają praktycznego zastosowania w diagnostyce medycznej • ze względu na właściwości jonizacyjne ośrodka mogą być wykorzystywane w terapii ( w postaci wiązek – strumienia elektronów z akceleratorów) • starać się unikać korzystania ze znaczników, które są -promieniotwórcze (szkodliwość)
Reaktor jądrowy - termicznych - wolnych - niskoenergetycznych Reaktor jądrowy jest źródłem neutronów: 59Co + n 60Co - reakcja wychwytu neutronowego - Prędkich - wysokoenergetycznych 47Ti + n 47Sc + p Radionuklidy powstałe w wyniku reakcji jądrowych w reaktorze są neutronowo nadmiarowe: „deekscytują” poprzez rozpad - i
ZASTOSOWANIA SCYNTYGRAFIA KOŚCI I STAWÓWBadanie zwane jest również: BADANIE IZOTOPOWE KOŚCI I STAWÓWDo badań izotopowych kości i stawów zalicza się:- Statyczną scyntygrafię kości,- Trójfazową scyntygrafię kości,- Scyntygrafię zapaleń kośćca,- Scyntygrafię stawów. • podejrzenie przerzutów nowotworowych do kości • ocena radio- i chemioterapii przerzutów kostnych • ocena gojenia się przeszczepów kostnych
SCHEMAT DZIAŁANIA PET 1. Cyklotron 2. Laboratorium radiochemiczne Produkcja izotopu Synteza radiofarmaceutyków Iniekcja radiofarmaceutyku pacjentowi Rekonstrukcja obrazu 3. Kamera PET 4. Obraz
Postać tarczy (najczęściej):substancje w stanie gazowym lub ciekła woda. • Produkcja 18O ( 1 g H218O $120 ) wzrost zapotrzebowania z kilkunastu kg na kilkaset kg 18O • - metoda destylacji membranowej R.Zarzycki, A.Chmielewski, G. Zakrzewska-Trznadel, W.Dembiński Stable Isotopes – Some New Fields of Application
Transfer izotopu do laboratorium radiochemicznego Kapilara w osłonie ołowianej (5 cm) Moc dawki nad kapilarą w trakcie przesyłania ~ 200 mSv/h Czas przesyłania ok. 4 min Regionalne Centrum Onkologii w Bydgoszczy; Zakład Medycyny Nuklearnej • Krótki czas połowicznego zaniku znaczników: właściwość korzystna ze względu na ochronę radiologiczną pacjenta a niekorzystna ze względu na ochronę radiologiczna personelu medycznego i technicznego
Postać i skład tarczy wpływa na: • czystość radionuklidową produktu • postać chemiczną znacznika Promieniotwórcze kontaminanty mogą powstać, jeżeli tarcza nie jest czysta izotopowo lub chemicznie, np. 16O(p,a)13N i 18O(p,n)18F Kontrolowane domieszkowanie tarczy wczesne etapy syntezy R.F. mogą zachodzić już w trakcie aktywacji tarczy Barbara Petelenz, IFJ Kraków:www.ifj.edu.pl/konfer/2003PET_spraw.html