PET - OCHRONA RADIOLOGICZNA

Zdzisław Zuchora

Regionalne Centrum Onkologii

w Bydgoszczy

Zakład Medycyny Nuklearnej

Listopad 2001

Listopad 2001

Listopad 2002

Grudzień 2002

Infrastruktura

Produkcja izotopucyklotron

Produkcja radiofarmaceutyków

Podanie pacjentowi

Wykonanie badania

Kontrola jakości

Analiza, opis, raport

CYKLOTRON

– Cząstki przyspieszane: protony, deuterony– Energia wiązki: 10 – 18 MeV– Prąd wiązki - do 50 A– Tarcze: gazowe, ciekłe– Osłony radiacyjne

Instalacja RCO

• Cyklotron RDS 111 - prod. CTI (USA)

przyspieszanie protonów energia protonów 11 MeV produkcja 18F

(opcjonalnie 11C, 13N, 15 O)

Cyklotron – ochrona radiologiczna

• Promieniowanie emitowane podczas pracy:

• Promieniowanie , (RDS 111 – energia 8MeV)

• Neutrony (RDS 111 – energia 5MeV)

Osłony przed promieniowaniem(RDS 111)

Materiał Warstwa 10-krotnie osłabiająca

[cm]

Gamma neutrony

Beton 38 43

Polietylen 80 24

Ołów 5 -

Osłony cyklotronu RDS 111

• Budowa modułowa

• Beton z domieszkami: polietylen, ołów, związki boru – zawartość wodoru

~ 90% wody

• Elementy ołowiane

• Elementy wykonane z polietylenu

Cyklotron – ochrona radiologiczna

• Aktywacja elementów konstrukcyjnych cyklotronu:

Aktywacja protonamiAktywacja neutronami

Aktywacja protonowa

• Aktywacja elementów konstrukcyjnych cyklotronu

• Aktywacja folii grafitowej 13C (p,n) 13N

• Aktywacja elementów tarczy: Korpus tarczy Okienka

Aktywacja protonowa (havar)Izotop Okres półrozpadu Aktywność

nasycenia

MBq/A52Mn/52mMn 5.7 d/21m 110

56Co 78 d 110

57Co 272 d 42

60Cu 23 m 23

61Cu 10 m 5

Aktywacja neutronowaElement konstrukcji

Reakcja Okres półrozpadu produktu

Uzwojenie magnesu

63Cu (n,) 60Co63Cu (n,) 64Cu

5.3 y

12h

Magnes 54Fe (n,p) 54Mn56Fe (n,p) 56Mn

312 d

2.6 h

Elementy ukł.próżni,

Osłony betonowe

27Al (n,) 24Na27Al (n,p) 27Mg

15h

10 m

Beton 28Si (n,p) 28Al 2 m

Osłony ołowiowe 123Sb (n,) 124 Sb 60d

Aktywacja powietrza i gazów technologicznych

Reakcja Próg

[MeV]

Przekrój

[b]

T1/2

16O (n,2n)15O 18 0.02 2 min

14N (n,p)14C 0.5

TC

0.1

1.81

5730 y

14N (n,2n)13N 11.3 0.02 10 min

Uwolnienia do środowiska

• Przyczyna – uszkodzenie tarczy, linii przesyłania izotopu do laboratorium

• Istotne aktywności uwalnianych izotopów dotyczą tarcz gazowych

• W przypadku uszkodzenia tarczy znaczna część aktywności zostaje zaadsorbowana na elementach cyklotronu

Uwolnienia do środowiska

• W przypadku rejestracji obecności izotopów w systemie wentylacji- możliwa blokada systemu wentylacyjnego

• Brak możliwości czasowego „magazynowania” skażonego powietrza z bunkra cyklotronu

Uwolnienia do środowiska

• W przypadku uwolnienia aktywności 37GBq (1 Ci) do środowiska przez system wentylacyjny:

Oszacowane wchłonięcie izotopu na poziomie 40 kBq

Dawka pochłonięta od „chmury” ~ 1 Sv

Osłony przed promieniowaniemizotopów + promieniotwórczych

Grubość osłony ołowianej

Krotność osłabienia dla 99mTc

Krotność osłabienia dla 18F

0.2 cm 5 *****

0.5 cm 100 2

1 cm 10.000 4

5 cm **** ~ 1000

Osłony przed promieniowaniemizotopów + promieniotwórczych

Grubość osłony betonowej

Krotność osłabienia dla 99mTc

Krotność osłabienia dla 18F

10 cm 1000 3

20 cm 10.000 5

30 cm ~1.000.000 ~ 10

Transfer izotopu do laboratorium

• Kapilara w osłonie betonowej (60cm)

• Osłony ołowiane (5 cm)

• Moc dawki nad kapilarą w trakcie przesyłania ~ 200 Sv/h

• Czas przesyłania ok. 4 min

Laboratorium

• Komory do preparatyki – Comecer (Włochy)

• Osłonność 7 cm Pb

• Podciśnienie

• Oddzielny system wentylacji

Laboratorium

• Dyspenser automatyczny Althea – Comecer

• Osłonność 6 cm Pb

• Podciśnienie

• Warunki klasy A wg. GMP

Laboratorium produkcji

Laboratorium – kilka problemów

• Ciśnienie w laboratorium

• Klasa środowiska

• Wentylacja komór do preparatyki

• Sposób rozdozowywania (fiolki/strzykawki)

Aplikacja

• Wysoka energia promieniowania

• Efektywne osłony – wolfram

• Automatyczne i półautomatyczne systemy iniekcji

• Pacjent jako źródło narażenia

Wykonanie badania

• Pozycjonowanie pacjenta

• Dawki dla pacjenta i personelu

• Obserwacja pacjenta

• PET/CT

Wyniki pomiarów dozymetrycznych

• Sterownia cyklotronu:

~ 1 Sv/h

• Laboratorium produkcji radiofarmaceutyków

0.4 Sv/h

• Pokój aplikacji (pacjent po podaniu 500 MBq) ~ 100 Sv/h

Wyniki pomiarów dozymetrycznych

• Pozycjonowanie pacjenta

70 Sv/h

• Sterownia PET/CT

0.5 Sv/h

Pacjent - dawka/badanie

• Pacjent dorosły

• Aktywność podana 500 MBq

• Dawka efektywna – 10 mSv

• Narządy krytyczne: pęcherz - 80 mSv

serce - 30 mSv

Pacjent - dawka/badaniedziecko

• Aktywność zredukowana wg współczynnika (n+1)/(n+7)

Wiek dziecka

5 lat 10 lat

Dawka efektywna

12.5 mSv 12 mSv

Dawka (pęcherz)

80 mSv 90 mSv

Dawka (serce)

50 mSv 40 mSv

Pacjent - dawka/badanie

• W przypadku PET/CT należy dodać dawkę wynikającą z badania CT (5-10 mSv)

• Dawka 500 MBq jest większa niż standardowo podawana 10 mCi – pozwala na skrócenie akwizycji na skanerze LSO

• Dawka efektywna – scyntygrafia układu kostnego (740 MBq 99mTc + MDP) - 4.5 mSv

1

2

1

2

POLSKIE TOWARZYSTWO MEDYCYNY NUKLEARNEJ

IX ZJAZD

BYDGOSZCZ 26-28 MAJA 2004

KOMITET ORGANIZACYJNY

ZAKŁAD MEDYCYNY NUKLEARNEJ

CENTRUM ONKOLOGII W BYDGOSZCZY

ZAPRASZAM