Учебное пособие / Б. В. Забродин, В. Н. Ломасов, А. В. Моторный спб.: Спбгу, 2006. 87 с

Вид материала

Учебное пособие

Подобный материал:

• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2006, 1935.03kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2006, 648.91kb.
• Чарлз диккенс, 416.46kb.
• Джордж гордон байрон, 473.99kb.
• Перси биши шелли, 489.32kb.
• Л. П. Учебное пособие по страноведению: Великобритания. Спбгу итмо, 2008 Учебное пособие, 7533.78kb.
• Сравнительный менеджмент / Под ред. С. Э. Пивоварова. Спб.: Питер, 2006. 368 с: ил., 91.97kb.
• Регламентирующие методы управления, 75.96kb.
• Учебное пособие / А. Деркач, В. Зазыкин. Спб.: Питер, 2003. 256 с.: ил. Серия «Учебное, 3778.64kb.
• Учебное пособие Челябинск 2006 Министерство образования и науки Российской Федерации, 864.53kb.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет

Национальный проект «Образование»


Радионуклидные методы визуализации


Выполнено в рамках проекта

Инновационная образовательная среда в классическом университете


Санкт-Петербург

2006

УДК 621.039.85


Радионуклидные методы визуализации: Учебное пособие / Б.В. Забродин, В.Н. Ломасов, А.В.Моторный - СПб.: СПБГУ, 2006. - 87 с.


В пособии приводятся сведения из области радионуклидной диагностики, описываются радионуклиды, применяемые для диагностирования, и способы их получения. Большое внимание уделяется получению циклотронных радиофармпрепаратов для позитронно-эмиссионной томографии. Методическое пособие предназначено студентам и аспирантам физико-математических специальностей, студентам радиологам, а также специалистам в области ядерной медицины.


УДК 621.039.85


Работа выполнена в рамках проекта
«Инновационная образовательная среда в классическом университете»
Национального проекта «Образование»


© Санкт-Петербургский государственный университет, 2006

© Б.В. Забродин, В.Н. Ломасов, А.В.Моторный 2006


СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………………………4

1. Элементы ядерной физики в радионуклидной диагностике ……….……..6
   

1. Основные понятия ….………………………………………………………..6
   
2. Синтез радионуклидов ….…………………………………………………...9
   
3. Единицы измерения радиоактивности ……………………………………10
   

2. Основы получения изображения при радионуклидной диагностике ... 12
   

2.1. Систематика радионуклидной диагностики ..………………………….…...12

2.2. Основные принципы радионуклидной диагностики……………………….14

2.3. Визуализация в диагностике ..……………………………………………….15

3. Радионуклиды, применяемые для визуализации …………………………25
   

3.1 Критерии выбора радионуклида ..……………………………………………25

3.2. Изотопы и радиофармпрепараты для радионуклидной диагностики ..…...33

3.3 Изотопы и препараты для позитронной эмиссионной томографии…….....37

4. Технические средства получения КЖ и УКЖ радионуклидов ….………41
   
   1. Радионуклидные генераторы ……………………………………………...42
      
   2. Циклотрон – источник тяжелых заряженных частиц для наработки позитронных эмиттеров ………………...……….………..…………………49
      

4.3. Оборудование для производства позитронных радионуклидов …..……...56

4.3.1. Мишень для производства радионуклида фтор-18 …………..………….57

4.3.2. Мишень для производства радионуклида азот-13 ………………..……..58

4.3.3. Мишень для производства радионуклида углерод-11 ………..…………59

4.3.4. Мишенные устройства для производства радионуклидов ……..……….61

4.3.5. Транспортировка облученных мишенных веществ в защитные боксы ..64

4.4. Технология и аппаратура для синтеза РФП …..……………………………65

4.5. Модули синтеза РФП (конструкции, химические схемы процессов)….....66

5. Защитное оборудование ……………………………………………………….79

6. Контроль качества РФП для ПЭТ …………………………………………….82

Литература ………………………..………………………………………………85

Словарь терминов …………………………………………………………..........86


ВВЕДЕНИЕ

В течение последних десятилетий отмечается неуклонный рост тяжелых сердечно-сосудистых, онкологических и нейропсихических заболеваний. Отечественными и зарубежными учеными разработан ряд эффективных методов их лечения. Однако успех проводимых лечебных мероприятий в первую очередь зависит от своевременности и точности диагностики, обеспечивающей объективную оценку как морфологических, так и функциональных изменений в пораженных органах и тканях.

Опыт клинической медицины показывает преимущества методов диагностики, основанных на визуализации патологи­ческих и нормальных участков тканей тела человека с помощью различных физических методик, дающих возможность визуализации органов и тканей: рентгенологические, ультразвуковые, магнитно-резонансные, термографи­ческие. При этом наилучший диагности­ческий эффект достигается при их совместном использовании.

В последнее время значительное развитие получила клиническая диагностика заболеваний человека с помощью введения в его организм радиоизотопов в индикаторных количествах – радионуклидная диагностика (РНД). Визуализация с помощью радиоизотопов включает в себя ряд методов получения изображения, отражающих распределение в организме меченных радионуклидами веществ. Эти вещества называются радиофармпрепаратами (РФП) и предназначены для наблюдения и оценки физиологических функций отдельных внутренних органов. Характер распределения РФП в организме определяется химической структурой РФП, а также такими факторами, как величина кровотока объёма циркулирующей крови и наличием того или иного метаболического процесса.

Впервые метод меченых атомов, лежащий в основе РНД, применил Дж-Хэвеши, который в 1924 г. с Bi-214 изучал гемоциркуляцию у животных, а в 1935 г. он же исследо­вал биораспределение b-излучающего радионуклида ³²P в тканях крыс с помощью коллимированного счетчика Гейгера - Мюллера. Именно ³²P был первым радионуклидом, который был использован для РНД на человеке с целью определения распространенности опухолевого процесса в головном мозге. С этой целью в ходе ней­рохирургической операции миниатюрный детекторный зонд со счетчиком Гейгера-Мюллера вводился в ткани головного мозга, и по уровню скорости счета импульсов хирург мог уточнять границы распространения опухолевого очага в этих тканях.

В 1927 г. Блумгарт и Вейс применили газ радон для оцен­ки гемодинамики у больных с сердечной недостаточ­ностью. В 1940 г. впер­вые по g-излучению ¹³¹I Гамильтоном были проведены in vivo ис­следования функции щитовидной железы.

Радионуклиды для РНД сначала получали на циклотронах (первый циклотрон разработал Э.Лоуренс в Беркли в 1928 г.), но их полезный выход был слишком мал для широкого клинического ис­пользования. Новый этап в развитии радиофармацевтики наступил с появлением ядерных реакторов, первоначально предназначенных для получения плутония в военных целях. На реакторе в Окридже с конца 40-ых гг. был налажен синтез и медицинских радионукли­дов, прежде всего ³²Р и ¹³¹I. Позднее был разработан ряд РФП с другими радионуклидами, в частности, с ⁸⁵Sr, ¹⁹⁸Аи, ⁵⁹Fе и др.

В наше время данная ветвь медицины прочно вошла в арсенал диагно­стических средств современных учреждений здраво­охранения и по своей значимости не уступает таким современным инструментальным методикам, как магнитно-резонансная томография, ультразвуковые и рентгеновские исследования.

В лечебных целях РФП также используются, однако они синтезируются на основе более долгоживущих  - и ^- - радионуклидах, а химическая структура РФП должна способствовать его удержанию в целевом органе. Этот метод лечения называется радионуклидной терапией (РНТ). В современной научной литературе РНД и РНТ объединяются термином ядерная медицина.

В настоящее время во всем мире, в том числе и в России, создаются комплексы оборудования и технологий производства РФП, что продиктовано требованиями развития медицины и вызывает необходимость подготовки специалистов, способных успешно эксплуатировать это оборудование.