2016 DHQG Đồng vị và dược chất phóng xạ trong y học hạt nhân

6/13/2014 NG V VÀ D C CH T PHÓNG X TRONG Y H C H T NHÂN VÀ V N M B O CH T L NG TRONG S D NG NG V VÀ D C CH T PHÓNG X TRONG Y H C H T NHÂN • S n xu t ng v phóng x t lò ph n ng h t nhân • S n xu t ng v phóng x t máy gia t c • ng v phóng x t máy phát đ ng v L p Y 2010 c a Khoa Y- HQG TP H Chí Minh, Tháng 7/2014 Lò Ph n ng H t nhân À L T 13 June 2014 Nguy n Công c, n v PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y VI N NGHIÊN C U H T NHÂN “Trung tâm khoa h c công ngh h t nhân Vi t Nam” t ng lai s góp ph n vào vi c cung c p đ ng v d c ch t phóng x cho yt http://www.tiasang.com.vn/Default.aspx ?tabid=110&News=4876&CategoryID= 36 NG V VÀ D C CH T PHÓNG X TRONG Y H C H T NHÂN • S n xu t ng v phóng x t lò ph n ng h t nhân • S n xu t ng v phóng x t máy gia t c • ÀL T ng v phóng x t máy phát đ ng v VI N NGHIÊN C U H T NHÂN ÀL T LÒ PH N NG H T NHÂN ÀL T N m 1958, quy n mi n Nam thành l p Nguyên t l c cu c đ n n m 1961 c s nghiên c u khoa h c k thu t h t nhân đ c thành l p mang tên Trung tâm Nghiên c u Nguyên t L t Công trình đ c kh i công xây d ng t tháng 4-1961 đ tháng 12-1962 c hoàn thành vào Lò ph n ng h t nhân L t lo i lò ph n ng nghiên c u TRIGA - MARK II c a hãng General Atomic, có công su t danh đ nh 250 kW Lò h t nhân DLR - I (Dalat Reactor - I) lò h t nhân đ u tiên ông Nam Á đ t tr ng thái “t i h n” vào lúc 12 gi 40 phút ngày 26-2-1963 th c vào ho t đ ng theo công su t danh đ nh t ngày 3-3-1963 Tr c th i m L t đ c gi i phóng, M ti n hành thu h i nhiên li u (235U) c a lò ph n ng mang v M Sau ngày mi n Nam đ c gi i phóng, Vi n Nghiên c u H t nhân L t đ c s ti p qu n Trung tâm Nghiên c u Nguyên t c thành l p N m 1979, theo th a thu n h p tác gi a Liên Xô Vi t Nam, thi t k k thu t khôi ph c m r ng lò ph n ng h t nhân L t đ c chuyên gia Liên Xô th c hi n đ c phê t Công trình khôi ph c nâng công su t lò ph n ng đ c ti n hành hai n m 1982 - 1983 Ngày 20-3-1984 lò ph n ng h t nhân L t th c ho t đ ng v i công su t danh đ nh 500 kW 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 6/13/2014 Hot cell s n xu t 131I (Na131I) Vi n Nghiên c u H t nhân l t S n ph m c a Vi n Nghiên c u h t nhân a l t 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 6/13/2014 B nh vi n TW Q 108: Máy gia t c 30 MeV (IBA) Máy PET/CT Discovery STE (GE) Vi n KHKT H t nhân: Máy Gia t c MINItrace, (GE) NG V VÀ D C CH T PHÓNG X TRONG Y H C H T NHÂN Trung tâm chi u x Hà n i Kotron 13 (13 MeV )(Korea) B nh Vi n Vi t c: Máy PET/CT Discovery STE (GE) BV TW Hu : trang b máy gia t c + máy PET/CT • S n xu t ng v phóng x t lò ph n ng h t nhân • S n xu t ng v phóng x t máy gia t c • ng v phóng x t máy phát đ ng v B nh vi n B ch Mai: Máy PET/CT (Siemens) B nh vi n Ch r y: Máy Gia t c Eclipse 11 MeV máy PET/CT Biograph (Siemens) B nh vi n 175: Máy PET/CT (Philips) BV Kiên Giang: trang b máy gia t c 18 MeV (IBA) + 14 PET/CT máy ng máy Sô l B nh vi n 115: Máy PET/CT (Siemens) Các lo i máy gia t c s n xu t đ ng v phóng x phát positron Máy PET/CT va máy gia t c t i Vi t nam S l BV n ng: trang b máy gia t c 13 MeV (Korea) + máy PET/CT ng máy Gia t c vòng PET/CT C s Y tê có máy gia t c Máy gia t c C s Y tê 2009 2010 2011 2012 2013 (2)* (3)* (1)* + (2)* + (3)* + (1)* Cyclone® 30 ST B nh vi n TW Q 108 Máy gia t c Cyclone® 18/9 IBA, B (Proton 18 MeV/deuteron MeV) Máy gia t c Cyclone® 30 (30 MeV) IBA, B B nh vi n n ng,… Máy gia t c Kotron 13 KIRAMS, Korea (13 MeV) 2014 T ng sô (đ n 12/2013) *:S l ng máy PET/CT Cyclotron k ho ch l p đ t Vi n Khoa h c K thu t h t nhân (B nh vi n Vi t c) Máy gia t c PETtrace GE Healthcare (Proton 16,5MeV/deuteron 8,4MeV) B nh vi n Ch r y Máy gia t c Eclipse HP Siemens USA (11 MeV) 16 S đ B nh vi n Ch r y N V PET – CT VÀ CYCLOTRON B NH VI N CH R Y B nh vi n Ch r y c s đ u tiên t i Vi t nam trang b m t h th ng đ ng b g m: • Máy gia t c vòng Eclipse HP, • Phòng thí nghi m S n xu t Ki m tra ch t l ng hoàn ch nh đ s n xu t d c ch t phóng x [18F]FDG đ ng v khác nh 11C, 13N 15O • Máy c t l p n toán phát d ng n t PET-CT Biograph (PET - Positron Emmission Tomography) Ngày 04/3/2009 b nh nhân đ u tiên tiêm18F-FDG Ngày 15/3/2009 khánh thành n v PET-CT Máy gia t c MINItrace GE Healthcare USA (9,6 MeV) 18 6/13/2014 S đ Trung tâm PET•CT - Máy Gia t c Di n tích: 620 m2 Máy gia t c CYCLOTRON - Eclipse HP • N ng l ng : 11 MeV • H RF : Dees • Ngu n Ion : Penning Ion Gauge • S thân bia : • Kh n ng Chùm tia kép • Dòng bia c c đ i: - 60 A (x = 120 A) - Work in Progress 80A 20 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y S N XU T H TH NG HOTCELL (COMECER) NG V PHÓNG X GC B n phá h t nhân K t qu Ch t l 11C-Cyanate 11C-Acetate ng T ng h p FDG 18F-Dopa 18F-FDG MIP1 -1P TLC H Phân chia 18F-FDG BBS2-V BBS2-V 21 BBS2-O Autoclave MIP1-1P-A-1390 LAF Máy PET/CT Biograph TruePoint NG V VÀ D C CH T PHÓNG X TRONG Y H C H T NHÂN • S n xu t ng v phóng x t lò ph n ng h t nhân • S n xu t ng v phóng x t máy gia t c • ng v phóng x t máy phát đ ng v 23 6/13/2014 MÁY PHÁT NG V PHÓNG X 99Mo-99mTc NG V VÀ D C CH T PHÓNG X TRONG Y H C H T NHÂN M T VÀI NH NGH A VÀ KHÁI NI M • D c ch t phóng x • (Radiopharmaceutical) • Ho t đ phóng x • (Radioactivity) • tinh t hóa phóng x (Radiochemical purity) • tinh t h t nhân phóng x (Radionuclidic purity) 13 June 2014 Nguy n Công D c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y c ch t phóng x (Radiopharmaceutical): Kho n 15, i u 2, Ch ng 1, Lu t D Radiopharmaceuticals … Definition of a Radiopharmaceutical c 2005, đ nh ngh a: A radiopharmaceutical is a radioactive compound used for the diagnosis and therapeutic treatment of human diseases Thu c phóng x thu c có ch a m t ho c nhi u ch t phóng x , dùng đ ch n đoán hay u tr b nh Fundamentals of Nuclear Pharmacy Sixth Edition: D c ch t phóng x m t h p ch t phóng x đ d ng đ ch n đoán u tr b nh cho ng i D In nuclear medicine nearly 95% of the radiopharmaceuticals are used for diagnostic purposes, while the rest are used for therapeutic treatment Radiopharmaceuticals usually have minimal pharmacologic effect, because in most cases they are used in tracer quantities Therapeutic radiopharmaceuticals can cause tissue damage by radiation cs Because they are administered to humans, they should be sterile and pyrogen free, and should undergo all quality control measures required of a conventional drug A radiopharmaceutical may be a radioactive element such as 133Xe, or a labeled compound such as 131I-iodinated proteins and 99mTc labeled compounds c n Châu Âu đ nh ngh a: D c ch t phóng x b t k s n ph m thu c nào, s n sàng s d ng, có ch a m t ho c nhi u h t nhân phóng x đ c tính đ n cho m c đích làm thu c l th nh B i d c ch t phóng x đ c dùng cho ng i, chúng ph i vô trùng không ch a ch t gây s t, ph i tr i qua t t c bi n pháp ki m tra ch t ng nh đ c yêu c u đ i v i m t thu c thông th ng M t thu c phóng x có m t nguyên t phóng x ch ng h n nh 133Xe, ho c m t h p ch t đánh d u protein đ c i t hóa v i 131I h p ch t đánh d u v i 99mTc Although the term radiopharmaceutical is most commonly used, other terms such as radiotracer, radiodiagnostic agent, and tracer have been used by various groups We shall use the term radiopharmaceutical throughout, although the term radiotracer or tracer will be used occasionally Another point of interest is the difference between radiochemicals and radiopharmaceuticals The former are not usable for administration to humans due to the possible lack of sterility and nonpyrogenicity On the other hand, radiopharmaceuticals are sterile and nonpyrogenic and can be administered safely to humans A radiopharmaceutical has two components: a radionuclide and a pharmaceutical The usefulness of a radiopharmaceutical is dictated by the characteristics of these two components M t m quan tâm khác n a s khác bi t gi a ch t phóng x (radiochemicals) d c ch t phóng x (radiopharmaceuticals) Ch t phóng x không th s d ng cho ng i có th thi u s vô trùng tính không ch a ch t gây s t M t khác, d c ch t phóng x vô trùng không ch a ch t gây s t có th đ c s d ng cho ng i m t cách an toàn Thu c phóng x có hai thành ph n: h t nhân phóng x d c ph m Tính h u d ng c a d c ch t phóng x đ c quy t đ nh b i đ c tính c a hai thành ph n Ho t đ phóng x (Radioactivity) “Ho t đ phóng x ” đ c đ nh ngh a D c n Anh (British Pharmacopoeia) nh sau: “S phân rã h t nhân đ n v th i gian m t l ng ch t phóng x cho” Ho t đ phóng x đ c tính b ng đ n v c a Becquerel (Bq), t ng đ ng v i t l phân rã trung bình giây (disintegration per second - dps)   Bq đ n v nh không thu n ti n th b i s kBq (103 Bq), MBq (106 Bq) GBq (109 Bq), đ c s d ng th c t n v c Curie (1 Ci = 37 GBq) c s c a nh mCi (1 mCi = 37 MBq) Ci (1 Ci = 37 kBq) hi n v n đ c s d ng M nhi u n c khác tinh t hóa phóng x • tinh t hóa phóng x (Radiochemical purity): t s gi a ho t đ phóng x c a h t nhân phóng x liên quan hi n di n ch ph m d c phóng x d i d ng hóa h c đ c nói đ n so v i t ng ho t đ phóng x c a h t nhân hi n di n ch ph m d c phóng x , bi u th d i d ng ph n tr m Hay nói khác đi, đ tinh t hóa phóng x có th đ c xác đ nh nh m t t l c a t ng ho t đ m u k t h p v i d ng đánh d u phóng x mong mu n • i v i h u h t d c ch t phóng x ch n đoán, ng i ta mong mu n m t đ s ch 95%, b i b n hóa phóng x ch c ch n s có s phân b sinh h c khác có th s làm sai l ch hình nh ghi nh n đ c th làm m t tác d ng ch n đoán lâm sàng d a vào hình nh • tinh t hóa phóng x c a d c ch t đ c ghi D đ i t 98% cho t i 90%, nh ng h u h t có m c t i thi u 95% • Vi c xác đ nh đ tinh t hóa phóng x (hay hi u su t đánh d u) đ c ti n hành t t c b ph n d c phóng x , ho c đ ki m tra ch t l ng công th c chu n c a kit ho c đ thi t l p chu n cho vi c u ch t i ch Vài d ng k thu t tách chi t hóa lý ph i đ c s d ng đ tách d ng phóng x khác m u tr c đo ho t đ phóng x c a chúng ti p theo tính toán t l c a chúng m u c n Anh thay 6/13/2014 tinh t h t nhân phóng x Thu t ng “đ tinh t h t nhân phóng x , (Radionuclidic purity)” đ c đ nh ngh a nh sau: t s gi a ho t đ phóng x c a h t nhân phóng x liên quan so v i t ng ho t đ phóng x c a ch ph m d c phóng x , bi u th d i d ng ph n tr m Nguyên t c ph i ki m tra b n h t nhân phóng x đ b o v b nh nhân kh i ph i ch u b c x không c n thi t C n ph i ý ch t ch vào gi i h n c a h t nhân phát alpha h t nhân có th i gian bán h y v t lý dài đ a đ n th i gian bán h y sinh h c dài CÁC CS NG V PHÓNG X D NG TRONG Y H C • Các đ ng v phóng x s d ng ch n đoán: • Trong SPECT (-emitters, 100-250 keV) • Trong PET (Các h t nhân phát +) • Các đ ng v phóng x s d ng u tr : • Các đ ng v phóng x phát tia bêta (-) dùng u tr b nh 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y Nh n di n m t đ ng v PH N I: Các đ ng v phóng x s n xu t t LÒ PH N NG H T NHÂN • Các đ ng v phóng x s d ng ch n đoán: • Trong SPECT (-emitters, 100-250 keV) • Các đ ng v phóng x s d ng u tr : • Các đ ng v phóng x phát tia bêta (-) dùng u tr b nh 13 June 2014 Nguy n Công Part 2: Radiation Physics c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y Các lo i ph n ng h t nhân M t s ph n ng đ c s d ng cho s n xu t đ ng v phóng x lò ph n ng h t nhân nh sau: 1- Ph n ng (n,): H u h t đ ng v phóng x đ c s n xu t t lò ph n ng h t nhân nh ng s n ph m c a ph n ng (n,) này, ph n ng c a neutron nhi t (thermal neutron) nh ng neutron có n ng l ng kho ng 0,025 eV nhi t đ 20oC 59 27 98 42 Co  (  36 barns) Ir  (  370 barns) Mo  (  0,11 barn) Co  01n  60 27 Ir  n  192 77 Mo  01n  99 42 191 77 Các lo i ph n ng h t nhân 2- Ph n ng (n,)  Nguy n Công : Trong vài tr ng h p ph n ng (n,) t o đ ng v có th i gian s ng r t ng n, sau s phân rã b ng cách phát bêta đ t o đ ng v phóng x khác S n ph m có th đ c tách v m t hóa h c i u giúp cho vi c có th thu đ c đ ng v có ho t đ riêng cao ch t mang Te  01n 130 52  Te*  (  67 millibarn) 131 Te*     131I 131 52 52 53 3- Ph n ng (n,p): Trong vài tr ng h p vi c h p th neutron d n đ n vi c phát m t proton Ph n ng i ph n ng (n,p) th ng đ c gây b i neutron nhanh (n ng l ng > 1MeV) có n ng l ng nhi u h n giá tr c a h t đ c xem nh n ng l ng ng ng Ph n ng nh th g i ph n ng ng ng đây, nh ng s n ph m đ ng v c a nguyên t bia, th không th tách v m t hóa h c Do ho t đ riêng b h n ch b i thông l ng neutron c a lò ph n ng 13 June 2014 34 58 28 Ni  01n  58 27 Co  11p 32 16 S  n  32 15  11p P (  4,8 barns) (  165 millibarn) Trong tr ng h p nhân s n ph m có th đ c tách kh i bia v m t hóa h c, thu đ c đ ng v có ho tNguy đ n Công riêng r t cao c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y • 6/13/2014 Các lo i ph n ng h t nhân 4- Ph n ng (n, ): Ph n ng c ng ph n ng ng ng b i neutron có n ng l ng cao h n giá tr đ c bi t (giá tr ng ng) đ c h p th b i h t nhân t o m t h t alpha Trong m t vài tr ng h p r t đ c bi t, ph n ng c ng đ c t o b i neutron nhi t Li  01 n  31 H  42 He H t nhân Uranium -235 (235U) cung c p m t chu i đ ng v phóng x có ích M i m t phân h ch s cung c p hai m nh phân h ch Các s n ph m phân h ch r i vào hai nhóm xác đ nh M t nhóm nh v i h t nhân có s kh i kho ng 95 nhóm h t nhân n ng v i s kh i kho ng 140 M t vài s n ph m phân h ch th c hi n nh ng phân rã thành công t o nh ng s n ph m phân rã hình thành chu i phân rã phân h ch M t vài s n ph m phân h ch quan tr ng đ c ng d ng r t có ích là: • Các s n ph m phân h ch có đ i s ng ng n: 186W(n,)187W(n,)188W Nguy n Công 6- Ph n ng phân h ch (  980 barns) 5- Ph n ng đa giai đo n: Có nh ng đ ng v đ c t o b i trình nhi u giai đo n 13 June 2014 Các lo i ph n ng h t nhân • Các s n ph m phân h ch có đ i s ng dài: c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 137 55 Mo , 131 53 I Cs , 14761Pm , 90 38 Sr c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y Các đ ng v phóng x s d ng u tr : Các đ ng v phóng x phát tia bêta (-): Các đ ng v phóng xa s d ng u tr : Các đ ng v phóng xa phát tia bêta 131I, 186Re, 188Re, 32P, 153Sm, 90Y, Nguy n Công 13 June 2014 99 42 ng v phóng x Th i gian bán h y v t lý (T1/2) N ng l ng c c đ i tia bêta (MeV) – T n su t 90Y 2,67 d 2,28 (99,9%) 188Re 16,9 h 2,119 (71,4%) 166Ho 26,8 h 1,854 (51%),1,773 (48%) 165Ho(n,)166Ho 32P 14,29 d 1,71 (100%) 32S(n,p)32P 89Sr 50,55 d 1,49 (99,9%) 88Sr(n,)89 Sr 186Re 3,77 d 1,07 (71%) 185Re(n,)186Re S TT (-): 165Dy, 166Ho,67Cu, 198Au, 169Er, 89Sr, 177Lu, Ph n ng h t nhân ( i u ch ch t phóng x ) 89Y(n,)90Y / 90Sr 186W(2n,)188W   153Sm 1,95 d 0,70 (44,1%) 131I 8,04 d 0,606 (89,3%) 177Lu 6,73 d 0,497 (78,7%) 10 67Cu 2,578 d 0,39 (57%) 68Zr(p,2n)67Cu 11 169Er 9,40 d 0,350 (55%) 168Er(n,)169Er 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công Nguy n Công 90Y 188Re 152Sm(n,)153Sm 130Te(n,)131Te 176Lu  131I (n,)177Lu c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 6/13/2014 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 6/13/2014 13 June 2014 13 June 2014 Nguy n Công Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y Các h bao b c xi ranh che ch n tia bêta làm b ng th y tinh h u c 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 6/13/2014 PH N II: Các đ ng v phóng x s n xu t t MÁY GIA T C •S •S d ng cho SPECT: (-emitters, 100-250 keV) 123I, 201Tl, 67Ga, 81Rb/81mKr d ng cho PET: (Các h t nhân phát positron +) 11C, 13N, 15O, 18F, 38K, 73Se, 75Br, 82Sr/82Rb, 68Ge/68Ga 13 June 2014 Nguy n Công Sô li u phân rã 11C 13N Ki u phân rã (%) 20,4min + (99,8) EC(0,2) 9,97min Tia  (% abundance) E+ 960 + (100) 14N(p,a) 511(200) 12C(d,n) 11B(p,n) 2,04min 18F 109,7min + (97) EC(3) 16,1h + (57) EC(43) 3900 62Zn/62Cu 9,2h/9,7min + (98) EC(2) 2930 68Ge/68Ga 271d/68,3m + (90) EC(10) 1900 511(180) 1077(3) RbBr(p,sp) 25d/1,3min + (96) EC(4) 3350 511(192) 776(13,4) Mo(p,sp) 76Br 82Sr/82Rb CÁC S 635 ng v phóng x c n u ch Th i gian bán rã c a đ ng v phóng x 73,06 h Pb-202 (làm giàu) 202Pb(p,2n)201Tl Tl-201 Zn-68 (t nhiên) 68Zn(p,2n)67Ga Ga-67 78,2 h Xe-124 (làm giàu) 124Xe(p,2n)123I I-123 13,13 h Cd-112 (làm giàu) 112Cd(p,2n)111In In-111 2,8 d O-18 (làm giàu) 18O(p,n)18F F-18 109,7 N-14 (t nhiên) 14N(d,n)15O O-15 2,04 13C(p,n)13N C-13 (làm giàu) N-13 9,97 N-14 (t nhiên) 14N(p,)11C C-11 20,48 Kr-82 (làm giàu) 82Kr(p,2n)81Rb Rb-81/Kr-81m 4,6 h / 13 s 10 Zn-68( làm giàu) 68Zn(p,2p)67Cu Cu-67 61,8 h 11 Ga-69 (t nhiên) 69Ga(p,2n)68Ge Ge-68/Ga-68 288 d / 68 12 Ni-58 (làm giàu) 58Ni(p,2p)57Co Fe-56 (làm giàu) 56Fe(d,n)57Co 13 W-186 (làm giàu) 186W(p,n)186Re 14 Bi-209 (t nhiên) 209Bi(,2n)211At At-211 7,2 h 15 Au-197 (t nhiên) 197Au(p,n)197Hg Hg-197 2,7 d 16 Os-192 (làm giàu) 192Os(,3n)193mPt Pt-193m 4,3 d 17 Cr-52 (làm giàu) 52Cr(3He,3n)52Fe Fe-52 8,27 h Co-57 270,9 d Re-186 90,64 h 124Te(p,n)124I Nguy n Công I-124 B nh vi n Ch c, PET-CT Cyclotron, 511(199,8) 14N(d,n) 13N(p,n) 511(194) 20Ne(d,) 511(14),559(74) 657(16),1854(15) 76Se(p,n) 75As(3He,2n) 511(196) 63Cu(p,2n) 18O(p,n) 60Ni(,2n) Phát n t H t nhân phóng x Th i gian bán phân rã (T1/2) Carbon11 (11C) 20,39 + Nitrogen13 (13N) 9,96 + 1,1985 0,4918 Oxygen15 (15O) 2,03 + 1,7319 0,7352 Fluor-18 (18F) 109,7 + 13 June 2014 NG V PHÓNG X D NG CHO PET R y 4,18 d Các h t nhân phóng x s d ng đ t ng h p d c ch t phóng x ghi hình PET Ki u phân rã N ng l ng c c đ i, (MeV) N ng l ng trung bình (MeV) 0,9601 0,3856 Phát photon Xác su t (%) Ki u phân rã N ng l ng (MeV) Xác su t (%) 99,76  0,511 199,5 99,80  0,511 199,6 99,9  0,511 199,8  0,511 16O(p,) 15O + (99,9) EC(0,1) 1720 Ph n ng h t nhân Ph n ng H t nhân 511(199,6) 1190 Bia chi u x 18 13 June Te-1242014 (t nhiên) c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y Half-life STT Tính ch t h t nhân c a đ ng v phóng x PET ng v Các đ ng v phóng x đ c s n xu t t máy gia t c h t 0,6335 0,2498 Nguy n Công Ph 96,7 Ph n ng h t nhân 14N(p,)11C 11B(p,n)11C 10B(d,n)11C 16O(p,)13N 12C(d,n)13N 14N(d,n)15O 15N(p,n)15O 16O(p,d)15O 18O(p,n)18F 193,5 16O(3He,p)18F 20Ne(d,)18F Ho t đ phóng x riêng t i đa (TBq/µmol ) 341 TBq/µmol (9220 Ci/µmol) 700 TBq/µmol (18900 Ci/µmol) 3394 TBq/µmol (91730 Ci/µmol) 63,4 TBq/µmol (1710 Ci/µmol) c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 58 ng trình kích ho t chi u x máy gia t c N a    yi  (E) dE (1  e   t )  M S (E) E1 E ng v c n u chê 18F Ph n ng h t nhân 18O (p,n) 18F [18O]H2O 18O (p,n) 18F 18O 20Ne (d,) 18F 14N (d,n) 15O 15N (p,n) 15O 13N 16O (p,) 13N 11C 14N (p,) 11C 15O Bia chi u x 20Ne 14N (t nhiên) H2O+1mM EtOH 14N (t nhiên) D ng Hóa Th i gian h c bán rã v t lý [18F]F– 109,7 [18F]F2 [15O]O2 2,03 [13N]NH3+ 9,96 [11C]CO2 20,39 A( dps )  24  1018  i  A : Ho t đ (dps) Na: S Avogadro’s (6 x 1023/mol) yi : đ giàu đ ng v  : h ng s phân rã (E): ti t di n ph n ng E2: n ng l ng ban đ u 1-e-t : H s b o hòa i : C ng đ dòng (A) : dày c a bia M: V t li u bia MW t : th i gian chi u x S(E):N ng l ng d ng E1: n ng l ng cu i Các tham s quan tr ng: C ng đ dòng (A), đ giàu đ ng v , ti t di n ph n ng,… 10 6/13/2014 NG V PHÓNG X TECHNETIUM 99m 43 Tc http://www.ptable.com/# 99m 43 Qui trình s n xu t máy phát đ ng v phóng x Tc (T1/2= h) đ ng v phóng x đ c s d ng r ng rãi nh t cho m c đích ch n đoán y h c h t nhân • Kho ng 80% s g n 30 tri u xét nghi m ch n đoán hàng n m th gi i s d ng đ ng v • V i th i gian bán h y c a 99Mo (T1/2= 66 h) c a đ ng v 99mTc (T1/2= h) v n đ , không th có s n đ d tr Vì th vi c cung c p th ng xuyên máy phát đ ng v phóng x cho b nh vi n ho c trung tâm d c u c n thi t • V n đ hi n vi c cung c p 99Mo qui mô toàn c u ch d a vào s l ng h n ch lò ph n ng h t nhân c s s n xu t có th s n xuát đ c đ ng v • 99mTc Qui trình s n xu t máy phát đ ng v phóng x Có b • • • • • • 99Mo-99mTc c l n chu i s n xu t: Lò Ph n ng h t nhân chi u bia 235U kho ng 150 h-168 h đ s n xu t 99Mo (T1/2= 66 h), h t nhân phân rã thành 99mTc (T1/2= h); V n chuy n bia chi u x đ n c s x lý v t li u h t nhân C s x lý s tách ph c h i 99Mo b ng cách hòa tan bia chi u x V n chuy n l ng l n 99Mo đ n n i s n xu t máy phát đ ng v phóng x S n xu t máy phát đ ng v phóng x 99Mo-99mTc V n chuy n máy phát đ n Khoa Y h c h t nhân b nh vi n ho c đ u tiên đ n trung tâm d c, sau đó, trung tâm chi t 99mTc (Na99mTcO4) cung c p cho Khoa Y h c h t nhân 99Mo-99mTc 23 6/13/2014 Máy phát đ ng v phóng x 99Mo - 99mTc KIT in vivo (H p ch t dùng đánh d u) Trousse 12.5 % 87.5 % Tiêm B nh nhân KIT in vivo Trousse 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y NG V PHÓNG X TECHNETIUM NG V PHÓNG X TECHNETIUM 99m 43 99m 43 Tc Tc Công th c hóa h c: Dung d ch SnCl2 không b n, có khuynh h Na99mTcO4 Tên hóa h c Sodium pertechnetate Tr ng thái oxi hóa c a Technetium TcO4– +7; Các tr ng thái oxy hóa b n +7 ( d ng TcO4–) +4 (TcO2); Các tr ng thái oxy hóa khác là: +5, +3, +1; Trong môi tr ng axít 99mTc (VII) d dàng b kh b i tác nhân kh , thông th ng nh t SnCl2.2H2O, tr thành ch t có ho t tính cao, sau d dàng g n v i tác nhân ph c tr ng thái b kh Sn2+ – e– Sn4+ TcO4– + 16 H+ + e– Tc4+ + H2O Sn2+ + TcO4– + 16 H+ Sn4+ + Tc4+ + H2O 99mTc4+ b kh + Tác nhân ph c Dung d ch SnCl2 không b n, có khuynh h SnCl2 + O2 + H2O Sn2+– 2e– 13 June 2014 Nguy n Công 99mTc – Ph c (IV) ng b oxy hóa b i không khí: SnCl4 + Sn(OH)Cl Sn4+ c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y ng b oxy hóa b i không khí: SnCl2 + O2 + H2O SnCl4 + Sn(OH)Cl Sn4+ Sn2+ – 2e– S hi n di n c a Oxy không khí s oxy hóa Sn2+ thành Sn4+, nhà s n xu t ch s d ng n c s c Nit (khí tr ) đ đu i Oxy Và trình đông khô b m khí nit vào l kít đ b o qu n Trong máy phát d ng t, n c v n liên t c t n t i c t, trình phân ly phóng x (radiolysis) di n v i kh n ng r t cao S phân ly phóng x n c s hình thành Hydrogen peroxide (H2O2) hi n di n g c t Oxygen (HO2*) Hai thành ph n tác nhân oxy hóa m nh, chúng oxy hóa Sn2+ thành Sn4+ a đ n hi u su t đánh d u th p 13 June 2014 Nguy n Công c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y 24 6/13/2014 Ph n ng h t nhân u ch đ ng v phóng x NG V PHÓNG X TECHNETIUM 99m 43 Tc 99m  Tc  Molybdenum-99 (99Mo42)  T s n ph m phân h ch Bán rã v t lý S đ ph n ng Các s n ph m phân rã phóng x T1/2  66,02h 87,5% T1/2  6,02h  : 1,214 MeV (82,7%) 99 Mo   : 739 keV (12,8%); 778 keV (4,4%)    isomeric transition 99 Ru (stable)  99mTc  T1/2  2,1*10 yrs ( -: 293 keV, 99,9%) 99 Tc   (t1/2 6,02 gi ) 99Tc : 66,02 gi : 235U (n,f) 99Mo : (t1/2 2,11 X 105 n m) B ng cách chi u x neutron theo ph n ng (n,): S đ ph n ng : 98Mo (n,) 99Mo  = 0,13 barn V t li u bia chi u x : MoO3 s ch c a bia chi u x : > 99,5% : 140 keV (89%) T1/2  66,02h 12,5% 99mTc  Ki u phân rã n ng l • Do s phân rã c a 99Mo 99mTc t o m t l ng đáng k 99Tc máy phát 99Mo / 99mTc • Và tính ch t hóa h c đ ng nh t c a 99mTc 99Tc chúng s c nh tranh đánh d u v i kit, đ c bi t đ i v i MIBI HMPAO làm gi m hi u su t g n k t • ó nguyên nhân ta không dùng Na99mTcO4 vào ngày th hai đ đánh d u v i MIBI HMPAO, ch dùng dung d ch m i đ c chi t t máy phát không gi ng gamma bêta c a 99Mo: Tia gamma T n su t 0,739 MeV (12,8%) 1,214 MeV 0,442 MeV 82,7% 0,778 MeV (4,48%) 0,436 MeV 0,133 MeV 17,3% 0,181 MeV (6,20%) 0,140 MeV (3,78%) Nguy n Công 13 June 2014 S Tia bêta E Gamma Phân rã EC cđ i E Trung bình T n su t c, PET-CT Cyclotron, B nh vi n Ch R y ng v cha m - Secular equilibrium TB