Radiokémia ismeretek a BME orvosi fizika MSc képzésén Osváth Szabolcs, Dóczi Rita, Oláh Zita, Czifrus Szabolcs, Pesznyák Csilla, Légrády Dávid
Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet
İSZI RADIOKÉMIAI NAPOK Sopron, 2011. október 26-28.
Orvosfizikus – Mit keres a fizikus a kórházban, ha nem beteg?
• Az orvosfizikus olyan fizikusi vagy rokon alapdiplomával, valamint speciális elméleti és gyakorlati képzettséggel rendelkezı személy, aki a klinikai orvostudomány területén dolgozik. • A fizikai tudományok klinikai környezetben történı alkalmazásával aktívan hozzájárul a betegellátás magas szintő biztosításához. • Munkája közvetlenül befolyásolja a betegek diagnosztikájának és/vagy a terápiájának a felállítását, illetve végrehajtását.
Egészségügyi, oktatási partnereink • Országos Onkológiai Intézet • Országos "Frédéric Joliot-Curie" Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet • Semmelweis Egyetem, Radiológiai és Onkoterápiás Klinika
Kutatási partnereink • • • •
DEOEC, Nukleáris Medicina Intézet GE Healtcare Mediso Kft PET Pozitron Diagnosztikai Központ • Siemens Zrt • Varian Inc (Fototronik Kft) • Canberra Packard (PTW Freiburg)
Kompetenciaépítés Meglévı kompetenciák: Fejlesztendı kompetenciák: • röntgendiagnosztika • részecsketranszport • izotópdiagnosztika • dozimetria • orvosi képalkotás • mikroszkópia •… • orvosi lézerek • humán hıtérképezés • biofizika •… új eszközök új tantárgyak új kapcsolatok új kutatási területek Stratégia: minden új terület kapjon • egy BME tantárgyfelelıs oktatót • egy klinikai tapasztalattal is rendelkezı tanácsadót • ipari partnert a tananyag naprakészségéért • klinikai gyakorlati lehetıséget
Kialakítandó kompetenciák: • sugárterápia • MRI • ultrahang • Eü. minıségbiztosítás •… Külsı kompetenciák: • anatómia • élettan • sugárbiológia •… Partnerek: • SE Radiológia, Biofizika • Országos Onkológiai Intézet • OSSKI •……
Ultrahang diagnosztika (2/0/0/v/2)
• Gyakorlati készségek elsajátítása: Orvosi fizika laboratóriumi gyakorlat (6 kredit). • Orvosi képalkotó eljárások: – – – –
SPECT képalkotás, Gamma-kamera, Gamma-tomográfia, Ultrahang.
• Orvosi képalkotó eljárások sugárterápiás alkalmazása: – – – –
PTW szemiflexibilis kamra kalibrálása, CT képek alkalmazása a sugárterápiában, Röntgenfilmek alkalmazása a sugárterápiában, Terápiás besugárzás-tervezés.
• Egyebek: – nukleáris méréstechnikai (Koincidencia), – dozimetriai (Termolumineszcens dozimetria), – radiokémiai (Vékonyréteg-kromatográfia) gyakorlat.
PTW szemiflexibilis kamra kalibrálása
Ultrahang
Betegrögzítés alkalmazása a sugárterápiában
99mTc-
generátor fejése és gammakamera kalibrálása
(1) A kísérlet a „B” szintő izotóplaboratóriumi engedélyünket nem fenyegeti • • • • • • •
A 99mTc legmagasabb belégzési DCF-je 17 év feletti személyek esetében [IBSS-155, II-VII. táblázat]: 2,0x10-11 Sv/Bq Az ún. alapmennyiség (AM) [MSz 62-7:1999, 3.3.]: AM = 0,02 Sv / DCFbelégz, max = 0,02 Sv / 2,0x10-11 Sv/Bq = 109 Bq „Izotópgenerátorok eluálása, az eluátum szétosztása” mőveletek szorzója 1, azaz egy [MSz 62-7:1999, 1. táblázat]. „B” szintő izotóplaborban az AM 10-104-szeresét szabad fölhasználni [MSz 62-7:1999, 2. táblázat], ami esetünkben (ha az épületben más, nyitott radioaktív anyag felhasználásával járó tevékenység nem zajlik): AM x 104 = 109 Bq x 104 = 1013 Bq Konklúzió: Legfeljebb 1013 Bq 99mTc felhasználása a tevékenységi engedélyünket nem veszélyezteti.
(2) A kísérlet nem fenyeget a kibocsátási korlátunk (illetve annak 3/10-e, a kibocsátási kivizsgálási kritérium) túllépésével • • • • • • •
„Egyéb létesítmények” levegıoldali kibocsátási határértéke 99mTc esetében [15/2001. KöM rendelet, 2. melléklet, I. szakasz]: 8E+1 GBq/év = 8x101 x 109 Bq/év = 8x1010 Bq/év. (Ez az érték a lakosság 30 µSv/év terhelésével hozható összefüggésbe [15/2001. KöM rendelet, 2. melléklet, I. szakasz, „a” lábjegyzet]. Mivel a mi dózismegszorításunk 50 µSv/év [ÁNTSz OTH 84-2/2004.], megalapozott szabályzatmódosítással ennél magasabb értéket is engedélyeztethetnénk.) Jelenteni a kibocsátási határérték 3/10-ének (a kibocsátási kivizsgálási kritériumnak) a túllépését kell [15/2001. KöM rendelet, 8. § (1)]. A kibocsátási határérték 3/10-e: 3 / 10 x 8x1010 Bq/év = 2,4x1010 Bq/év. Szuperkonzervatív becslésként tegyük fel, hogy az ampulla törése esetén a benne lévı összes (egyébként nem illékony formájú) 99mTc kikerül a környezetbe! Konklúzió: Legfeljebb 2,4x1010 Bq 99mTc felhasználása nem veszélyeztet a kibocsátási kivizsgálási kritérium túllépésével.
(3) A kísérlet jelentésköteles esemény kialakulásával nem fenyeget •
• • • •
A kísérlettel reálisan kapcsolatba hozható egyetlen jelentésköteles esemény [NTI-SZ-25 Események Kivizsgálása és Jelentése, M3.06]: „Radioaktív anyagok ellenırizetlen kibocsátása telephelyen belülre, amelynek eredményeként számottevıen megnıtt a levegıben a radioaktív anyagok mennyisége, a felületi szennyezıdés és az érintett helyiségekben a sugárzási szint.” (Kiemelés tılem – O. Sz.) A „számottevıen” szó egyetlen fellelhetı értelmezése [NTI-SZ-16 Sugárvédelmi Szabályzat, 5.6.4. harmadik szakasza]: „Nagyobb mérvő (az adott radionuklid(ok)ra vonatkozó mentességi aktivitás legalább 1000-szeresét kitevı, ezáltal inkorporáció révén az éves dóziskorlátot elérı belsı sugárterhelést okozni képes) radioaktív szennyezıdés...” A 99mTc mentességi aktivitása [23/1997. NM rendelet, melléklet]: 107 Bq. Ennek 1000-szerese: 1000 x 107 Bq = 1010 Bq. Konklúzió: Legfeljebb 1010 Bq 99mTc felhasználása esetén a fenti jelentésköteles esemény bekövetkezése kizárható.
Összefoglalva •
Jelenlegi tudásunk szerint 1010 Bq 99mTc felhasználása nem okozhatja a fenti adminisztratív problémákat.
A vékonyréteg-kromatográfia alkalmazása a minıségellenırzésben és az orvosi izotópgyártásban • Kromatográfia • A radioaktív izotópkészítmények ellenırzésének szempontjai • A radiofarmakonok minıségi jellemzıi, a legfontosabb vizsgálati paraméterek • A 18F-FDG (2-dezoxi-2-[18F]fluor-D-glükóz) szintézise • Minıségellenırzı vizsgálatok • A vékonyréteg kromatográfia alkalmazása az orvosi izotópgyártásban • Modellkísérletek vékonyréteg kromatográfia alkalmazásával
Target besugárzása a ciklotronban 18 O(p,n)18F
[18O-víz], target,
18 -
F , Mr = 18, X g, X Bq
18
H2O, Mr = 20.02, X g
+ 18H2O Reagensek, és eszközök elıkészítése
FDG modul elıkészítése A F-18 elválasztása a dúsított víztıl QMA ioncserélı tölteten
Kryptofix, C18H36N2O6, Mr =376.50, 22 mg Inj. víz, H2O, Mr =18.02, 300 µl
K2CO3, Mr =138.21
600
Eluens oldat
7 mg
A fluorid ionok elúciója
µl
18 -
300 µl
F
Acetonitrile, CH3CN, Mr = 41.05, Mannose triflate, C15H19F3O12S, Mr = 480,37, 25 mg
3 x 80 µl
3.5 ml
mannose triflate feloldása Inj. víz, H2O, Mr =18.02,
Oldószer szárazra párlása, 3 x azeotrópos desztilláció (95°C nitrogén áram alatt)
F-18 nukleofil szubsztitúciója (85°C)
26 ml
Apolláros köztitermék hígítása Ethanol, C26O, Mr = 46.07, 3ml
© Oláh Zita, Tóth Gyula, Homonnay Zoltán: Nukleofil szubsztitúciós reakciók alkalmazhatósága ciklotronnal elıállított, [18F]fluor- izotóppal jelzett radiofarmakonok gyors szintézisében
2-[18F]fluoro-1,3,4,6-tetra-Oacetyl-D-glucose
22 ml Fordított fázisú töltetek kondícionálása
2 x 10 ml 2 x 13 ml
Köztitermék tisztítása tC18 oszlopon
2 N NaOH, Mr = 39.997, 0.75 ml Inj. víz, H2O, Mr =18.02,
Hidrolízis tC18 oszlopon FDG 10 ml
5 ml
Oldat pH-jának és ozmolaritásának beállítása Semlegesítı oldat
(diplomamunka; Pozitron Diagnosztika Kft.; ELTE TTK Kémiai Intézet Analitika Kémia Tanszék Magkémiai Laboratórium)
2 N HCl, Mr = 36,461, 1 ml tri-Sodium citrate dihydrate, C6H5Na3O7 . 2 H2O, Mr = 294,10, 144,4 mg di-Sodium hydrogen citrate hemihydrate, C6H6Na2O7 . 0.5 H2O, Mr = 245.1, 23,5 mg
6 ml
Tisztítás tC18 and Alumina N tölteteken, steril szőrés 0.22 µm szőrın FDG solution, 17 ml, X Bq (hatóanyag)
Köszönöm a türelmet!
