-
MEDICINA NUCLEARE
Franco Bui
UNIVERSITÀ – AZ. OSPEDALIERA di PADOVAMEDICINA NUCLEARE
CDL in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e RadioterapiaSede di Padova – 3°° anno, 1°° semestre
L1
ORIGINE delle RADIAZIONI X e gamma
X
γ
LE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE
VISIBILE
1010
108
106
104
102
1010-2
10-4
10-6
10-8
10-10
10-12
10-14
10-6
10-4
10-2
10-0
102
104
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
COSMICI
X
RADIOTV
RADAR
CALORE
ELETTRICITA'
Å eV1023
1018
1013
106
50
Hz
gg
UVIR
IMMAGINI RADIOLOGICHE
X
-
GAMMA CAMERA
gg
gg
gg
IMMAGINI MEDICO-NUCLEARI
6
ANGER CAMERA (gamma-camera)
7
COLLIMATORICRISTALLO
CRISTALLO
CRISTALLO
IONIZZAZIONE aa++ - Modalità
attrazione
e-aa++
-
IONIZZAZIONE aa++ - Caratteristiche
• Perdita di 34 eV / ionizzazione in aria
• Ionizza per attrazione
• Una particella alfa di 3.4 MeV ionizza 100.000 volte primadi fermarsi
• Tale ionizzazione avviene in soli 2 cm di aria
• Ionizzazione Specifica in aria(ionizzazioni/cm per una radiaz. di 1 MeV) = 60.000
• Range in aria : < 5 cm
DECADIMENTO bb-
Definizione ed origine
•Particella ad alta velocità con carica –1 emassa 1/1836 della massa del protone(0.000549 amu), emessa dal nucleo.
IONIZZAZIONE bb- - Modalità
repulsione
e- bb- • Perdita di 34 eV / ionizzazione in aria• Ionizza per repulsione
• Una particella bb- di 3.4 MeV ionizza 100.000 volte primadi fermarsi
• Tale ionizzazione avviene in soli 2 m di aria
• Ionizzazione Specifica in aria (ionizzazioni/cm per unaradiazione di 1 MeV) = 42
• Range in aria : fino ad alcuni metri
IONIZZAZIONE bb- - Caratteristiche
-
IONIZZAZIONE bb+ - Modalità
attrazione
e-bb+
IONIZZAZIONE bb+ - Caratteristiche
• Perdita di 34 eV / ionizzazione in aria
• Ionizza per attrazione
• Una particella bb+ di 3.4 MeV ionizza 100.000 volteprima di fermarsi
• Tale ionizzazione avviene in soli 2 m di aria
• Ionizzazione Specifica in aria(ionizzazioni/cm per una radiaz. di 1 MeV) = 42
• Range in aria: fino ad alcuni metrientro 10E-9 sec annichila
Equivalenza Massa-Energia
E = m c2 (Relazione di Einstein)E = Energia in joule
m = Massa in kg
c = Velocità della luce in m/sec
Energia rilasciata da 1 grammo di materia:
E = Energia in joule
E = 10-3 • (3 • 108) = 9 • 1013 joule = 25 MW
AMU
amuUnità di massa atomica corrispondente ad 1/12 dellamassa arbitraria assegnata al 12C
1 amu = 1.49 • 1010 joule = 931.2 MeV
-
elettrone + positrone –> annichilazioneamu elettrone = 0.000549
amu positrone = 0.000549
Tot. = 0.001098 x 931.2 = 1.02 MeV
Energia distribuita in 2 fotoni ϒ di 0.51 MeVemessi nella stessa direzione, con verso contrapposto
ANNICHILAZIONE ANNICHILAZIONEentro ~ 10 -9 sec
ANNICHILAZIONE UNITÀ DI MISURAAttività Becquerel Bq 1 disintegrazione/secNel passato si utilizzava il Curie (Ci) che equivale a 37 GBq ecorrisponde al numero di disintegrazioni/sec in un grammo di 226Ra
Dose Assorbita Gray Gy J/KgNel passato si utilizzava il rad (1 rad = 1 cGy = 10-2 Gy)Si riferisce alla quantità di energia rilasciata da una radiazione ad unmateriale. 1 Gray si definisce come “l’assorbimento di 1 Joule dienergia per chilogrammo di materiale”
Dose Equivalente Sievert Sv J/kgNel passato si utilizzava il rem (1 rem = 1 cSv = 10-2 Sv)Tiene conto dei diversi effetti che i diversi tipi di radiazioni (aa,,bb,,gg)possono causare su un organo o tessuto. Si ottiene moltiplicando ladose assorbita per un fattore di ponderazione (1 per fotoni, 20 per aa, 5-20 per neutroni a seconda della loro energia)
-
EMIVITA FISICA EMIVITA EFFETTIVA
Tf x TbTf + Tb
Te =Tf x TeTf - Te
Tb =
ECO NOMICO
ECO LOGICO
99mTecnezio L’ ECO-NUCLIDE TRANSIZIONE ISOMERICA
0.0 MeV
gg2
gg4
gg10 gg6
bb- 1.23 MeV 80%
bb- 0.87 MeV 1.5%
bb- 0.45 MeV 18% 0.92 MeV
0.51 MeV
0.14 MeV
42 Mo 1.37 MeV99
43 Tc99
43 Tc99m
-
GENERATORE 99Mo –> 99mTc
MBq
1 2 3 4 5 6 7 gg
99Mo
99mTc
eluizione
GENERATORE 99Mo –> 99mTc
FATTORI INFLUENZANTI LA RADIOPROTEZIONE
1. Tipo di radiazione• Potere penetrante• Potere Ionizzante
2. Distanza dalla sorgente
3. Schermature
4. Tempo dell’esposizione
DISTANZA
100 mR/h
25 mR/h
25 mR/h
25 mR/h25 mR/h
1 m
2 m
-
POTERE DI PENETRAZIONE (HVL)
140 keV
365 keV
511 keV
2 mm
6.2 cm
4 mm
7.2 cm
0.2 mm
4.5 cm
Pb
H2O