Tài liệu Y học hạt nhân: Chương 3 docx

Y Học Hạt Nhân 2005 chơng 3: Hoá dợc phóng xạ Mục tiêu: Nhớ phơng pháp điều chế hạt nhân phóng xạ: điều chế từ tự nhiên, từ lò phản ứng, từ máy gia tốc v từ nguồn sinh đồng vị phóng xạ (Generator).Nắm đợc nguyên lý cách thức để sản xuất hợp chất đánh dấu phóng xạ Biết đặc trng quan trọng dợc chất phóng xạ (DCPX) v chế tập trung DCPX chẩn đoán v điều trị Biết cách kiểm tra đánh giá DCPX trớc sử dụng cho bệnh nhân Mở đầu Hoá dợc phóng xạ (Radiopharmachemistry) đợc hình th nh từ năm 1910 A Cameron sáng lập Ban đầu, chuyên ng nh n y nghiên cứu điều chế số hợp chất vô đánh dấu đồng vị phóng xạ dới dạng đơn giản G.Henvesy v F Paneth l ngời ứng dụng hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ nghiên cứu in vitro v in vivo từ đầu năm 1913 Sau đó, nhiều nh y học đ dùng thuốc phóng xạ, hoá chất phóng xạ l m chẩn đoán v điều trị bệnh M i đến năm 1950, chuyên ng nh hoá dợc học phóng xạ phát triển to n diện, nhanh v mạnh Các trung tâm nghiên cứu hoá dợc phóng xạ tìm hợp chất đánh dấu ng y c ng đáp ứng theo yêu cầu y học hạt nhân Ng y nay, nội dung hoá dợc học phóng xạ l nghiên cứu sản xuất hạt nhân phóng xạ, hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ, hoá chất v dợc chất phóng xạ theo mong muốn y học hạt nhân Phần I: Hoá phóng xạ Các phơng pháp điều chế hạt nhân phóng xạ 1.1 Điều chế từ tự nhiên Có nhiều hạt nhân phóng xạ sẵn có tự nhiên đ đợc phát v đa v o ứng dụng nhiỊu ng nh khoa häc Trong y häc cịng đ ứng dụng số đồng vị phóng xạ lấy từ quặng có bề mặt trái đất Nhờ kỹ thuật vật lý, hoá học ngời ta đ l m "phong phú" mẫu quặng phóng xạ Sau đó, mẫu quặng n y đợc tách chiết, tinh chế mẫu đồng vị phóng xạ có độ tinh khiết cao Các hạt nhân phóng xạ thờng l Radium, Uranium đợc l m th nh dạng kim dùng điều trị khối u nông Phơng pháp điều chế n y không giải đợc yêu cầu đa dạng y học hạt nhân 1.2 Điều chế từ lò phản ứng hạt nhân 1.2.1 Tinh chế từ sản phẩm phân hạch hạt nhân Trong buồng lò phản ứng hạt nhân có chứa nhiên liệu phân hạch, thờng l 238U v 235U Thông thờng ng−êi ta dïng 235U, cã chu kú ph©n hủ T1 /2 = x 108 năm Trong trình phân hạch tạo nhiều hạt nhân phóng xạ khác Những sản phẩm phân hạch đợc gọi l "tro" lò phản ứng hạt nhân Sau phân lập v tinh chế theo ý định cần lấy, ta thu đợc số hạt nhân phóng xạ Y Học Hạt Nhân 2005 cần dùng y học hạt nhân nh 90Sr, 99Mo , 131I v dạng khí 133Xe Điều chế hạt nhân phóng xạ theo phơng pháp n y bị hạn chế hiệu suất thấp v không đủ loại hạt nhân theo yêu cầu 1.2.2 Điều chế phơng pháp bắn phá hạt nhân bia Nh đ biết trình phân hạch nhiên liệu lò sinh tia nơtron Những nơtron n y lại kích thích mảnh phân hạch sinh tạo phản ứng dây chuyền Những xạ nơtron sinh có lợng lớn nên có vận tốc nhanh Để hạn chế tốc độ phải dùng điều khiển Các điều khiển n y có chứa nguyên liệu hÊp thơ n¬tron cao nh− Boron, Cadmiam v mét sè chất khí nhẹ Các điều khiển n y có tác dụng l m cho nơtron chậm lại th nh chuyển động nhiệt với lợng khoảng 0,3 eV Với tốc độ n y l m giảm tốc độ phân hạch Những chùm tia nơtron nhiệt n y đợc ứng dụng v o mục đích bắn phá hạt nhân bia bền để tạo hạt nhân phóng xạ Quá trình bắn phá nơtron v o nhân hạt nhân bia xảy phản ứng sau: a Phản ứng nhận neutron phát tia gamma: Gọi X l hạt nhân bia ( hạt nhân bền ); A l sè khèi; Z l sè electron ( hay sè thø tù ) Ta cã ph¶n øng tãm t¾t sau: A Z X (n ,γ )→ A + X Z * Trong phản ứng n y, hạt nhân bia nhận thêm nơtron chuyển sang trạng thái kích thích : A+1 X * Từ trạng thái kích thích chuyển sang trạng thái cân bằng, hạt nhân n y phải phát tức thời hạt nhân phóng xạ v thờng có phân r beta Sản phẩm n y chất mang l đồng vị hạt nhân bia Dùng phơng pháp tách chiết hoá học thu đợc hạt nhân phóng xạ tinh khiết Bằng phơng pháp điều chế n y thu đợc hoạt tính riêng thấp m Ví dụ: I 131 đợc điều chế theo phản ứng nhận n¬tron sau: Te(n, γ ) 130 52 Te(*) → 131 52 131 53 I b Phản ứng neutron phát proton: Trong phản ứng n y, nơtron phải có lợng từ MeV đến MeV Trong phản ứng (n, p) nguyên tử số hạt nhân tạo th nh giảm một, số khối giữ nguyên Công thức tóm tắt phản ứng : A Z X ( n, p ) A Z −1 X VÝ dô mét số hạt nhân đợc điều chế theo phản ứng n y : 14 N ( n, p ) 14 C hc 32 S ( n, p ) 32 P c Phản ứng nhận neutron phát tia alpha Phản ứng n y hạt nhân tạo th nh có nguyên tử số giảm v khối lợng giảm Ta cã c«ng thøc: A A− Z X ( n, ) Z X Phơng pháp n y đợc sử dụng 1.3 Điều chế hạt nhân phóng xạ từ máy gia tốc hạt Các máy gia tốc hạt tích điện đợc chia th nh hai nhóm l gia tốc thẳng v gia tốc vòng Y Học Hạt Nhân 2005 a Máy gia tốc thẳng có đoạn èng gia tèc xÕp th¼ng h ng d i tuú ý Nguồn điện xoay chiều tần số cao cung cấp cho đoạn ống Các đoạn gần kề tích điện trái dấu Khi hạt tích điện đợc phun v o ống gia tốc đợc tăng tốc dần đầu ống tích điện trái dấu kéo v tăng tốc theo lực hút tĩnh điện quy định Quá trình c ng kéo d i có gia tốc c ng lớn Máy gia tốc thẳng l m tăng tốc hạt đến mức lợng 800 MeV b Máy gia tốc vòng có cấu tạo hình xoắn ốc Các đoạn ống vòng chứa đĩa hình bán nguyệt, tích điện trái dấu Các hạt tích điện cần tăng tốc qua đĩa cực n y lại đợc tăng tốc lần Ví dụ, lợng hạt tăng tốc 30 MeV với bán kính quỹ đạo nhỏ 40 cm Các hạt tích điện , , d đợc tăng tốc tới mức đủ lợng để bắn phá hạt nhân bia để tạo hạt nhân phóng xạ Phản ứng bắn phá hạt nhân bia máy gia tốc hạt đợc ký hiệu nh sau: A A A hc Z X ( p,3n) A−Z2X Z X ( p, n ) ZX Ví dụ số hạt nhân điều chế từ máy gia tốc hạt: 11 B ( p, n ) 11 C ; 14 N ( d, n ) 15 O ; 16 O ( α, pn ) 18 F ; 12 C ( d, n ) 13 N 1.4 Sản xuất hạt nhân phóng xạ Generator (nguồn sinh đồng vị phóng xạ) a Nguyên lý cấu tạo v hoạt động nguồn sinh đồng vị phóng xạ (Radioisotope - Generator) l : hạt nhân phóng xạ cần điều chế đợc chiết từ cột sắc ký, hạt nhân phóng xạ mẹ hấp phụ lên chất giá sắc ký cột sắc ký, hạt nhân phóng xạ "con" sinh trình phân r "mẹ" tan v o dung môi sắc ký cột Dùng dung môi sắc ký chiết ta thu đợc hạt nhân phóng xạ cần dùng b Những yêu cầu hệ Generator: Hạt nhân "con" đợc sinh với độ tinh khiết phóng xạ v tinh khiết hạt nhân phóng xạ cao Phải an to n, đơn giản thao tác Sản phẩm chiết phải thuận tiện điều chế dợc chất phóng xạ Hệ Generator phải vô khuẩn, chất gây sốt, gây sốc Khả tách chiết phải đa dạng, dễ d ng Đời sống hạt nhân phóng xạ phải ngắn 24 giê Trong øng dơng h ng ng y t¹i khoa y học hạt nhân thờng dùng loại Generator 99Mo - 99mTc, 113Sn - 113mIn, 68Ge - 68Ga, 83Y - 87mSr Generator đợc dùng nhiều l 99Mo - 99mTc Hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ Định nghĩa Hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ (HCĐD) l hợp chất vô hay hữu đợc đánh dấu với hay nhiều hạt nhân phóng xạ loại hay nhiều loại khác dới dạng liên kết hoá học bền vững VÝ dô: NaI131, NaTc99mO4 , albumin-I131, MIBI-Tc99m, DTPA-Y90, aa-14C 3H v R - 14CH2 =C3H2 - Các phơng pháp điều chế 2.1 Tổng hợp hoá học 2.1.1 Đánh dấu 14C Y Học Hạt Nhân 2005 Từ hợp chất ban đầu lấy từ lò phản ứng hạt nhân l Ba14CO3 điều chÕ chÊt chÝnh l m nguyªn liƯu tỉng hợp số HCĐD với 14C Đó l 14CO2, 14CN, 14CNNH2, 14 C2H2 v 14CH3OH 2.1.2 Đánh dấu 3H Dùng 3H dới dạng 3H2 hay dạng 3H0 sinh để tham gia v o phản ứng cộng hởng với nối đôi nối ba hợp chất hữu cần đánh dấu 2.1.3 Đánh dấu với 35S Nguyên liệu xuất phát để tổng hợp chất đánh dấu với 35S l dùng dới dạng nguyên tố hợp chất acid sulfuric - 35S Từ đây, tùy theo hợp chất cần đánh dấu m biến đổi 35S dạng hợp chất thích hợp dùng l m nguyên liệu tổng hợp HCĐD có chứa 35S Ví dụ: CNNH2 + H2 35S H2N35SCNH2 2.1.4 Đánh dấu hạt nhân phóng xạ nhóm halogen Để điều chế HCĐD với 36Cl, 82Br v 131I từ phản ứng halogen hoá với hợp chất hữu Nguyên liệu ban đầu l phân tử halogen hay dạng acid halogen, dạng nguyên tử v dạng mang điện tích dơng 82 VÝ dô: Br C6H5 C6H582Br Trong nhãm halogen phãng xạ, có iốt phóng xạ l đồng vị đợc dùng nhiều điều chế thuốc phóng xạ v hoá chất phóng xạ y học hạt nhân Phản ứng đánh dấu hạt nhân phóng xạ n y thực phản ứng nhân, trao đổi đồng vị, cộng hợp với hợp chất cần đánh dấu Ví dụ: 131 I - Trao đổi đồng vị: triiodothyronin - 127I triiodothyronin - 131I - Thế nhân: iod phóng xạ ion H+ nhân axit amin tyrosin Các chất kháng nguyên, kháng thể, hormon có cấu trúc peptid đợc đánh dấu iốt phóng xạ theo phơng pháp n y 2.1.5 Đánh dấu với 32P Nguyên liệu ban đầu l 32P bắn phá hạt nhân bia 31P (hạt nhân bền) hợp chất Thông thờng dùng 32P dạng hợp chất ion Ví dụ: ROH + H332PO4 ROH232PO4 2.2 Tổng hợp HCĐD phơng pháp sinh học Phơng pháp tổng hợp sinh học hay gọi l sinh tổng hợp dùng cho HCĐD không thực đợc phơng pháp tổng hợp hoá học Dựa v o phản ứng tạo chất thể động vật, thực vật hay vi khuẩn để thực đánh dấu Ví dụ: - Đánh dấu 14C v o carbonhydrat hay c¸c acid amin, ng−êi ta cho 14CO2 v o môi trờng trao đổi chất, môi trờng nuôi cấy Sản phẩm sinh tổng hợp thực vật hay vi khuẩn môi trờng cã chøa 14C cÊu tróc ph©n tư L m tách chiết v tinh chế ta thu đợc HCĐD - 14C tinh khiết - Đánh dấu 58Co v o vitamin B12 Cho nguyªn liƯu cã chøa 58Co v o môi trờng nuôi cấy vi khuẩn tổng hợp B12 Sau trình tách chiết v tinh chế ta thu đợc B12 - 58Co 2.3 Tổng hợp HCĐD phơng pháp kích hoạt Dùng phơng pháp chiếu tia phóng xạ thích hợp nh nơtron hay tia X v o hợp chất ống nghiệm thể sống tạo hợp chất đánh dấu phóng xạ theo mong muốn Cơ chế phơng pháp n y l chuyển dạng hạt nhân hay điện tử qũy đạo tơng tác xạ u điểm phơng pháp l sản xuất Y Học Hạt Nhân 2005 HCĐD n o 14C với tốc độ nhanh v chất mang Nhng nhợc điểm l không đánh dấu đợc vị trí mong muốn 2.4 Tổng hợp HCĐD phân r beta Các hạt nhân phóng xạ "mẹ" có phân r beta thờng sinh hạt nhân phóng xạ Dựa theo tính chất n y điều chế đợc số HCĐD đặc biệt Phơng pháp n y đợc ứng dụng ứng dụng HCĐD Các HCĐD hạt nhân phóng xạ đợc dùng l m thuốc phóng xạ (xem phần thuốc phóng xạ) v hoá chất phóng xạ Hoá chất phóng xạ l HCĐD phóng xạ đợc điều chế dới dạng thuốc thử số phân tích định lợng hoá phóng xạ, vật lý phóng xạ Đặc biệt, HCĐD dới dạng tracer để dùng định lợng miễn dịch phóng xạ (Radioimmunoassay: RIA), phơng pháp đo phóng xạ miễn dịch (Immunoradiometricassay: IRMA) hay phơng pháp đo chất nhận đặc hiệu phóng xạ (Radioreceptorassay: RRA) Phần II: Dợc phóng xạ Định nghĩa Dợc chất phóng xạ hay thuốc phóng xạ l hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ đợc điều chế dới dạng thuốc uống tiêm dùng chẩn đoán v điều trị bệnh Phân loại: thuốc phóng xạ đợc điều chế dới nhiều dạng khác - Dạng khí: Khí 85 Kr v 133 Xe Dạng 133 Xe hay đợc dùng thông khí phổi - Dạng khí hòa tan dung dÞch: KhÝ 133Xe ho tan dung dÞch NaCl 90/ 00 dới áp suất cao - Dạng dung dịch thực: Các hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ ho tan ho n to n v o dung dịch, tạo th nh mét m«i tr−êng st VÝ dơ: dung dịch Na131I, dung dịch vitamin B12 - 58Co - Dạng keo hạt: l dạng keo hạt muối vô Các phân tử muối vô tụ lại bền vững có kích thớc cỡ àm Ví dụ: keo v ng phãng x¹ (198 Au - colloid) dïng ghi hình lách v điều trị khoang ảo hệ bạch huyết - Dạng huyền phù, nhũ tơng: L dạng đông vón phân tử hữu Thông thờng l dạng đông vón phân tử albumin huyết ngời Dới điều kiện pH, nhiệt độ thích hợp l m biến tính protein tạo thể tụ tËp kÝch th−íc nhá cì d−íi 20 µm, gäi l microspheres (dạng vi cầu) Với kích thớc lớn 20 àm, gọi l macroaggregate (thể tụ tập) Các chất n y thờng dùng ghi hình tơi máu hệ nhiều vi mạch - Dạng viên nang: Giống nh dạng viên nang thuốc tân dợc Bao nang đợc l m gelatin Các thuốc phóng xạ l dạng bột dạng chứa bao nang viên Ví dụ: dung dịch Na131I trộn bột tinh thĨ anhydratdisodium phosphat Dïng viªn nang - 131I điều trị bệnh basedow hay ung th tuyến giáp thể biệt hoá sau mổ Các đặc trng thuốc phóng xạ Thuốc phóng xạ khác với thuốc thông thờng khái niệm đặc trng sau đây: Y Học Hạt Nhân 2005 1.1 Đơn vị liều lợng Đơn vị tính liều thuốc phóng xạ dùng chẩn đoán v điều trị không giống nh thuốc thờng Thuốc phóng xạ đợc tính liều lợng hoạt độ phóng xạ Đơn vị hoạt độ phóng xạ đợc ký hiệu l Ci (viết tắt chữ Curie, tên Marie Curie, ngời tìm Radium phóng xạ) Một Ci có hoạt tÝnh phãng x¹ nh− sau: Ci = 3,7 x 1010 phân huỷ / giây (hay Bq/s) Lợng hoạt tính phóng xạ n y tơng đơng với gam Radium phân r thời gian giây Để kỷ niệm ngời tìm nguyên tố phóng xạ giới l Hanrie Becquerel (phát Uranium năm 1896), ngời ta đ thay phân huỷ giây Becquerel, ®ã ta cã: Ci = 3,7 x 1010 Becquerel ( Bq ) mCi = 37 x 107 MBq MBq = 27 àCi 1.2 Không có dợc tính Thuốc phóng xạ l hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ Hợp chất phải đảm bảo số tính chất sau: - Không có tác dụng l m thay đổi chức quan thể - Không có tác dụng phụ nguy hiểm - Mục đích sử dụng thuốc phóng xạ chẩn đoán hay điều trị l dùng hợp chất đánh dấu nh chất mang (chuyên chở) hạt nhân phóng xạ tới nơi cần chẩn đoán hay điều trị Do đó, thuốc phóng xạ thờng l tác dụng nh thuốc thông thờng hay dợc tính 1.3 Nồng độ hoạt độ Đơn vị đo liều lợng l hoạt độ phóng xạ nồng độ thuốc phóng xạ đợc tính từ hoạt độ phóng xạ đơn vị thể tích dung dịch, nói cách khác l lợng hoạt độ phóng xạ có đơn vị thể tích Ví dụ: nồng độ hoạt độ phóng xạ cđa dung dÞch Na131I l mCi /ml Ký hiƯu tổng quát nồng độ hoạt độ phóng xạ l : NĐHĐ = HĐPX / V Nồng độ hoạt độ phãng x¹ cã ý nghÜa quan träng mét sè phơng pháp chẩn đoán v điều trị Vì số trờng hợp cần phải đa v o thể lợng thể tích nhỏ m lại có lợng hoạt độ phóng xạ lớn đạt đợc mục đích chẩn đoán hay điều trị, cần phải có nồng độ hoạt độ thích hợp 1.4 Hoạt độ riêng Hoạt độ riêng (specific activitive) l hoạt độ phóng xạ có đơn vị khối lợng hợp chất đánh dấu Gọi m l khối lợng hợp chất đợc đánh dấu hạt nhân phóng xạ Ta cã: H§ R = H§ PX m Trong cïng mét hợp chất đánh dấu, biết HĐR v NĐHĐ, tính đợc nồng độ HCĐD có dung dịch chøa nã: HC§ D = N§ H§ H § PX H § PX H § PX m m = : = x = (g / l) H§ R V m V H Đ PX V Vậy nồng độ HCĐD l : Y Học Hạt Nhân 2005 HCĐ D = m (g / l) V Khái niệm HĐR v giá trị có ý nghĩa chẩn đoán v điều trị Trong số nghiệm pháp chẩn đoán thuốc phóng xạ, cần phải quan tâm đến lợng hợp chất đánh dấu đa v o thể Nếu lợng HCĐD đa v o thể lớn l m nhiễu kết nghiệm pháp, khả đa thuốc v o quan cần chẩn đoán hay điều trị 1.5 Tinh khiết hoá phóng xạ Đại lợng đánh giá lợng hạt nhân phóng xạ tách khỏi thuốc phóng xạ dạng tự dung dịch đợc gọi l độ tinh khiết hoá phóng xạ Độ tinh khiết hoá phóng xạ đợc quy định phải đạt từ 98% theo cách tính sau: TKHPX = S − X* S−X +X * *− x 100 98% Trong đó: S l hợp chất đợc đánh dấu X* l hạt nhân phóng xạ đánh dấu 1.6 Tinh khiết hạt nhân phóng xạ Hạt nhân phóng xạ dùng đánh dấu thờng hay bị lẫn số loại hạt nhân phóng xạ tơng tự nh đồng vị nhóm Các hạt nhân n y tham gia v o phản ứng đánh dấu dạng tự Đánh giá tạp chất n y đợc gọi l độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ Tinh khiết hạt nhân phóng xạ đợc tÝnh nh− sau: TKHNPX = S − X* x100 ≥ 98% S − X * + S − Y * + Z * Trong ®ã: Y*, Z* l hạt nhân không mong muốn 1.7 Tinh khiết hoá học Hợp chất dùng đánh dấu thông thờng không ho n to n tinh khiết Tạp chất khó tách l đồng đẳng, đồng phân hợp chất đánh dấu Do đó, tạp chất n y dễ tham gia v o phản ứng đánh dấu Độ tinh khiết hoá học đợc quy định v tính toán nh− sau: S − X* TKHH = x100 ≥ 98% S − X * + S ' − X * + S " − X * Trong ®ã: S’, S l tạp chất hoá học 1.8 Năng lợng phóng xạ thích hợp Hạt nhân phóng xạ thuốc phóng xạ phải có lợng v chất tia phóng xạ thích hợp với mục đích ghi đo v điều trị Thuốc phóng xạ chẩn đoán thờng dùng hạt nhân phóng xạ đánh dấu phát tia gamma có mức lợng từ 100 ữ 200 keV Nếu SPECT thuốc phóng xạ phát tia gamma đơn l tốt Nếu PET dùng thuốc phóng xạ phát tia positron l tối u Trong điều trị, thuốc tốt l phát tia beta tuý 1.9 Đời sống thực thích hợp Đời sống thực thuốc phóng xạ phụ thuộc v o thời gian đặc tr−ng sau: - Chu kú b¸n hủ vËt lý (Tp) hạt nhân phóng xạ đánh dấu - Chu kỳ bán thải sinh học (Tb) thuốc thể Y Học Hạt Nhân 2005 - Thời gian phân huỷ hoá học (hay phân ly phóng xạ) thuốc, hay gọi l độ bền vững thuốc phóng xạ (Ts) - Thêi gian hiƯu øng (Tef) cđa thc phãng x¹ Do ®ã ta cã: T thùc thÝch hỵp = f ( Tp, Tb, Ts, Tef ) §êi sèng thùc cđa thc phóng xạ phải thích hợp với mục đích chẩn đoán v điều trị 1.10 Tập trung đặc hiệu Tập trung đặc hiệu thuốc phóng xạ v o nơi chẩn đoán v điều trị l đặc trng quan trọng yêu cầu thuốc phóng xạ Để chẩn đoán v điều trị y học hạt nhân có hiệu quả, thuốc phóng xạ phải có tính tập trung đặc hiệu cao Nói cách khác, tính chất tập trung đặc hiệu l thuốc phóng xạ Cơ chế tập trung thuốc phóng xạ chẩn đoán v điều trị Y học hạt nhân ghi hình hay điều trị quan bị bệnh hệ thống sinh học nh máu, dÞch n o tủ, dÞch ngo i tÕ b o, xơng khớp đòi hỏi phải có thuốc phóng xạ tập trung đặc hiệu v o Cơ chế tập trung v o đích l chế sau đây: 2.1 Chuyển vận tích cực Trong thể sống, phân bè nång ®é mét sè ion vËt chÊt v ngo i tÕ b o cã thĨ cã sù chªnh lệch khác Đó l chế "chun vËn tÝch cùc" Dùa v o c¬ chÕ n y để đa iốt phóng xạ tập trung cao h ng trăm lần v o tế b o tuyến giáp l m chẩn đoán v điều trị 2.2 Khuyếch tán Ngo i chế vận chuyển tích cực l chế khuyếch tán Thông thờng, cân nồng độ chất l khuyếch tán từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp Riêng n o, mạch máu có h ng r o sinh học ngăn cản khuyếch tán chất không cần cho n o từ mạch v o tế b o n o Nh−ng n o cã tỉn th−¬ng, h ng r o sinh học bị phá vỡ, thuốc phóng xạ khuyếch tán từ hệ vi mạch v o vùng n o tổn thơng Nhân hội n y, y học hạt nhân ghi hình khối u n o, thiểu tuần ho n n o Ví dụ: dùng albumin huyết ngời đánh dấu 131I Na99mTcO4 2.3 Chuyển hoá Một số nguyên tố phóng xạ dạng muối vô hữu dới dạng thuốc phóng xạ có tham gia v o chuyển hoá số loại tế b o cđa mét sè tỉ chøc c¬ thĨ Dùa v o chế n y, y học hạt nhân đ dùng thuốc phóng xạ để ghi hình tổn thơng tăng sinh nh bị viêm, có khối u phát triển cần nhiều lợng Ví dụ: hạt nhân phóng xạ tham gia chuyển hoá xơng (hoặc giống nh Ca) nh 32P, 81Sr, 67Ga Những nguyên tố phóng xạ n y dùng ghi hình xơng điều trị giảm đau ung th di v o xơng Một số hợp chất hữu nh deoxyglucose đánh dấu 18F dùng ghi hình cắt lớp n o, khối u thể PET dựa chế chuyển hoá đờng giải phóng lợng 2.4 Lắng đọng Một số thuốc phóng xạ dạng keo hạt có trọng lợng phân tử v hạt keo nặng Khi hạt keo n y ®i tõ ®éng m¹ch v o vi m¹ch gian b o, nặng nên bị đọng lại Trong thời gian lắng đọng tổ chức liên võng nội mô, ta ghi hình Y Học Hạt Nhân 2005 chẩn đoán dùng điều trị số bệnh ác tính Ví dụ: keo v ng phóng xạ (198Au colloid) dùng ghi hình lách, hệ bạch mạch, điều trị ung th bạch mạch 2.5 Đ o thải Trong thể có hai quan l m chức đ o thải lớn l gan v thận Dựa v o chức n y, y học hạt nhân dùng thuốc phóng xạ thải qua gan để chẩn đoán chức gan nh Rosebengal - 131I Những thuốc phóng xạ thải qua thận để chẩn đoán chức thận nh Hippural - 131I 2.6 Thực b o Các tổ chức liên võng nội mô thể có nhiệm vụ thực b o Khi có chất lạ xâm nhập v o gian b o, tế b o liên võng giữ chất lạ lại v ăn theo chế tự tiêu Y học hạt nhân đ sử dụng chế n y để ghi hình chẩn đoán chức năng, vị trí, kích thớc v tổn thơng gan, lách microaggregates - 131I microspheres - 99mTc 2.7 Tắc nghẽn vi mạch tạm thời Trong ghi hình tới máu phổi để thăm dò vị trí tắc nghẽn động mạch phổi, tắc nghẽn hệ vi mạch phổi macroaggregates-131I Thể tụ tập macroaggregates đợc điều chế từ albumine huyết với kích thớc hạt lớn (khoảng 20 àm) Khi đám hạt n y v o hệ vi mạch phổi l m tắc nghẽn tạm thời hệ vi động mạch phổi, ghi hình phổi Scanner, SPECT phổi bình thờng v bệnh lý Do tợng đám hạt protein l m nhồi, tắc vi mạch phổi nên ghi hình bệnh phổi nặng phải chuẩn bị cấp cứu hô hấp, phòng bệnh nhân bị ngạt thở 2.8 Chỉ lu thông máu tuần ho n Để ghi hình khối u máu, khoang, vũng máu lớn, y học hạt nhân dùng thuốc phóng xạ lu thông hệ mạch máu tuần ho n Cơ chế n y có hiệu chẩn đoán phân biệt với u ngo i mạch, u máu Các thuốc phóng xạ thờng dùng l albumin - 131I ( 99mTc ), hồng cầu đánh dấu 51Cr 2.9 Chỉ lu thông dịch n o tuỷ, dịch sinh học Các thuốc phóng xạ có kích thớc phân tử lớn nhỏ dùng đợc nh chúng không thoát ngo i hệ dịch cần ghi hình Ví dụ: ghi hình dịch n o tuỷ để chẩn đoán tắc hay bán tắc u, chèn ép khác, ngời ta tiêm thuốc phóng xạ v o vị trí thích hợp để thăm dò Ví dụ: dùng dung dịch Na131I tiêm buồng n o thất thăm dò chẩn đoán n o úng thuỷ Hoặc albumin - 131I ghi hình n o tủ cét sèng 2.10 MiƠn dÞch Mét sè bƯnh tự miễn số khối u có kháng nguyên đặc hiệu, ta đánh dấu hạt nhân phóng xạ v o kháng thể tơng ứng dùng ghi hình chẩn đoán Cơ chế n y dựa phản ứng kết hợp đặc hiệu kháng nguyên kháng thể bề mặt khối u, ta có đợc hình ảnh dơng tính phơng pháp ghi hình khác Ví dụ: dùng kháng thể CEA đánh dấu phóng xạ ghi hình ung th trực tr ng 2.11 Chất nhận đặc hiệu (receptor) Dựa theo chế chất nhận đặc hiệu phân tử sinh học thể m dợc học phóng xạ đ đánh dấu phóng xạ v o số hormon l m thuốc phóng xạ ghi hình đặc hiệu Mỗi loại tế b o có receptor bề mặt chúng để nhận tất vật chất chuyển hoá thực chức tế b o Hiện nay, ngời ta đ tổng hợp đợc chất cã cÊu tróc peptid, chÊt n y v dÉn chÊt kết hợp Y Học Hạt Nhân 2005 đợc với receptor nhiều loại khối u Đó l octreotid v dẫn xuất đợc đánh dấu với số hạt nhân phóng xạ dùng ghi hình chẩn đoán v điều trị khối u 2.12 Tập trung đặc hiệu không rõ chế Có số chất tập trung v o khối u không theo chế đặc hiệu n o m lại đặc hiệu để phát khối u Những phát n y l tình cờ thực nghiệm v thực h nh, chế cha giải thích đợc VÝ dơ: mét sè ion kim lo¹i nh− 67Ga, 201Tl số hợp chất hữu nh DMSA99m Tc, MIBG -131I ghi hình thận v ung th giáp thể tủ KiĨm tra chÊt l−ỵng d−ỵc chÊt phãng xạ Chất lợng thuốc phóng xạ định chất lợng chẩn đoán v điều trị y học hạt nhân Chất lợng thuốc phóng xạ phụ thuộc chủ yếu v o số đặc trng thuốc nh tinh khiết hoá phóng xạ, tinh khiết hạt nhân phóng xạ, tinh khiết hoá học, hoạt tính riêng (chính l hiệu suất đánh dấu) Do đó, trớc dùng thuốc phóng xạ chẩn đoán hay điều trị phải tiến h nh kiểm tra chất lợng thuốc phóng xạ Phơng pháp kiểm tra thông thờng v đơn giản l phơng pháp s¾c ký giÊy, s¾c ký líp máng l m kiĨm tra tinh khiết hoá phóng xạ, tinh khiết hạt nhân phóng xạ, tinh khiết hoá học Muốn kiểm tra tinh khiết hoá học phân tử vô có trọng lợng phân tử, độ tích điện gần giống phải kiểm tra điện di cao áp Để kiểm tra tinh khiết hạt nhân phóng xạ phải dùng máy đa kênh để đo phổ xạ đặc trng loại hạt nhân phóng xạ có thuốc phóng xạ cần định lợng Đối với hệ generator cần phải kiểm tra lợng hạt nhân mẹ thoát dịch chiết mẻ chiết Nếu có di chuyển generator nơi khác phải định lợng lại nh mẻ chiết ban đầu Ví dụ generator Mo-99/Tc-99m, trớc sử dụng phải định lợng Mo-99 thoát mẻ chiết Nếu lợng Mo-99 thoát vợt 5% tổng hoạt tính phóng xạ lần chiết chấp nhận đợc Các lo¹i thc phãng x¹ d¹ng h¹t keo (colloid) hay thĨ tụ tập (aggregate), trớc dùng cần phải kiểm tra kích thớc hạt Kiểm tra độ đồng v cần phải loại bỏ cục đông vón lớn Phơng pháp kiĨm tra th−êng l soi trªn kÝnh hiĨn vi sau ®ã dïng m ng läc nÕu cÇn Ngo i cần phải kiểm tra chất giá hấp phụ hạt nhân phóng xạ mẹ bị thoát khỏi cột sắc ký lần chiết Các ion n y nhiều gây nhiễm độc l m ảnh hởng đến chất lợng đánh dấu Độ pH generator loại thay đổi theo lô sản xuất pH thay đổi từ ữ 8, phải kiểm tra mẻ chiết Y Học Hạt Nhân 2005 Câu hỏi ôn tập: 01 Nguyên lý điều chế hạt nhân phóng xạ từ máy gia tốc ? 02 Nguyên lý điều chế hạt nhân phóng xạ từ Generator v tiªu chn cđa mét Generator lý t−ëng ? 03 Nguyên lý điều chế hạt nhân phóng xạ từ lò phản ứng hạt nhân ? 04 Thế n o l hợp chất đánh dấu hạt nhân phóng xạ ? VÝ dơ øng dơng mét sè HC§D th−êng dïng ? 05 Trình b y nguyên lý phơng pháp đánh dấu tổng hợp hoá học ? Cho ví dụ 06 Định nghĩa thuốc phóng xạ, phân tích khác biệt thuốc phóng xạ với thuốc thờng ? 07 Trình b y khái niệm tinh khiết hoá phóng xạ, tinh khiết hạt nhân phóng xạ, tinh khiết hoá học, cách tính độ tinh khiết v cho ví dụ ? 08 Các đặc trng chung thuốc phóng xạ ? Cho ví dụ 09 Cơ chế tập trung thuốc phóng xạ YHHN chẩn đoán v điều trị ? 10 Các tiêu kiểm tra chất lợng DCPX v phơng pháp kiểm tra thông thờng? .. .Y Học Hạt Nhân 2005 cần dùng y học hạt nhân nh 90Sr, 99Mo , 131 I v dạng khí 133 Xe Điều chế hạt nhân phóng xạ theo phơng pháp n y bị hạn chế hiệu suất thấp v không đủ loại hạt nhân theo y? ?u... Phơng pháp n y đợc sử dụng 1 .3 Điều chế hạt nhân phóng xạ từ m? ?y gia tốc hạt Các m? ?y gia tốc hạt tích điện đợc chia th nh hai nhóm l gia tốc thẳng v gia tốc vòng Y Học Hạt Nhân 2005 a M? ?y gia tốc... C2H2 v 14CH3OH 2.1.2 Đánh dấu 3H Dïng 3H d−íi d¹ng 3H2 hay d¹ng 3H0 míi sinh ®Ĩ tham gia v o ph¶n øng céng h−ëng víi nối đôi nối ba hợp chất hữu cần đánh dấu 2.1 .3 Đánh dấu với 35 S Nguyên liệu xuất