1 / 94

dr Marek Wasek

WYKŁAD 5 14 marca 2007 r. Metody diagnostyczne in vivo cz.2. METODY EMISYJNE. dr Marek Wasek. Literatura c.d. :.

shauna
Download Presentation

dr Marek Wasek

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. WYKŁAD 5 14 marca 2007 r. Metody diagnostyczne in vivo cz.2 METODY EMISYJNE dr Marek Wasek

  2. 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

  3. 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

  4. Zasoby internetowe: http://www.crump.ucla.edu/

  5. Metody diagnostyczne in vivo Emisyjne • Scyntygrafia • SPECT PET

  6. DIAGNOSTYKA  TERAPIA

  7. Radiofarmacja

  8. DAWKA PROMIENIOWANIA JAKĄ PACJENT OTRZYMUJE PODCZAS BADANIA NIE JEST BEZ ZNACZENIA I POWINNA BYĆ MAKSYMALNIE OGRANICZANA !!!

  9. 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)

  10. OTRZYMYWANE DAWKI PODCZAS PRZEŚWIETLEŃ RTG i BADAŃ IZOTOPOWYCH( za A.A. Czerwiński: „Energia jądrowa i promieniotwórczość” str.79)

  11. 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.

  12. Obrazowanie Metabolizm (PET) Anatomia NMR Zmiany w przebiegu procesów biochemicznych zachodzą znacznie wcześniej niż zmiany anatomiczne !!! Wczesne wykrywanie patologii

  13. 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

  14. 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)

  15. 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

  16. Ponad 2000 izotopów sztucznie wytworzonych: • w reaktorach atomowych • akceleratorach (cyklotrony, betatrony, • mikrotrony, synchrofazotrony, generatory itp.) 266 izotopów stabilnych ( stable isotopes)

  17. ZNACZNIKI STABILNE • 1H (99,985%)  2H (0,015%) • 12C (98,9%)  13C (1,1%) • 14N (99,634%)  15N (0,366%) • 16O (99,762%)  17O (0,04%) • 16O (99,762%)  18O (0,2%)

  18. 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

  19. ZALETY ZNACZNIKÓW STABILNYCH 1.NIEPROMIENIOTWÓRCZE

  20. 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.

  21. W jaki sposób powstają znaczniki promieniotwórcze ? TARGET REAKCJA JĄDROWA ROZPAD PROMIENIOTWÓRCZY

  22. Radionuklidy w medycynie

  23. 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

  24. 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)

  25. Radionuklidy powstałe w wyniku reakcji zachodzących w cyklotronach są protonowo nadmiarowe: rozpadają się poprzez emisję promieniowania +

  26. Cyklotron RDS 111 – produkcji CTI (USA) przyspieszanie protonów o energii 11 MeV produkcja 18F (opcjonalnie 11C, 13N, 15 O)

  27. Prof. J. Janczyszyn - AGH

  28. 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 

  29. Generatory radionuklidów Dojenie radionuklidów

  30. ZASADA DZIAŁANIA SCYNTYGRAFU

  31. KAMERA ANGERA ( GAMMAKAMERA)

  32. ZASADA DZIAŁANIA SPECT

  33. NOWOCZESNY TOMOGRAF SPECT

  34. 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

  35. SCHEMAT DZIAŁANIA PET 1. Cyklotron 2. Laboratorium radiochemiczne Produkcja izotopu Synteza radiofarmaceutyków Iniekcja radiofarmaceutyku pacjentowi Rekonstrukcja obrazu 3. Kamera PET 4. Obraz

  36. 1. Produkcja znacznika b+

  37. 2. Koincydencyjna detekcja dwóch fotonów anihilacyjnych o energii 511 keV rozchodzących się pod kątem 1800 http://medtech.eti.pg.gda.pl/pakiet8/pkt_8_10.html

  38. 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

  39. 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

  40. 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

  41. Znacznik + „Związek czynny”  Radiofarmaceutyk Jakość radiofarmaceutyku wpływa na: • rozkład znacznika w ciele pacjenta • czytelność obrazu • bezpieczeństwo pacjenta i otoczenia.

  42. Jakość radiofarmaceutyku musi być „wbudowana” w proces jego otrzymywania • rygorystyczne normy jakości

More Related