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UNIVERSITÀ - OSPEDALE di PADOVA

MEDICINA NUCLEARE 1

MEDICINA NUCLEARE 1MEDICINA NUCLEARE 1

CDL in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia

Prof. Franco Bui

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4

3

EMISSIONE GAMMAEMISSIONE GAMMA

Ionizzazione e Penetrazione dei fotoni gammaIonizzazione e Penetrazione dei fotoni gamma::

•• Potere penetrante elevatoPotere penetrante elevato

•• Ionizzazione diretta:Ionizzazione diretta:

poco importante data velocità, massa e carica nullepoco importante data velocità, massa e carica nulle

•• Ionizzazione indiretta: prevalenteIonizzazione indiretta: prevalente

Interazione dei fotoni gamma con la materiaInterazione dei fotoni gamma con la materia::

•• Effetto fotoelettricoEffetto fotoelettrico

•• Effetto Effetto ComptonCompton

•• Effetto coppiaEffetto coppia

4

xx xx!! primarioprimario

foto-elettronefoto-elettrone

EFFETTO FOTOELETTRICOEFFETTO FOTOELETTRICO

5

EFFETTO COMPTONEFFETTO COMPTON

!! primarioprimario

!! secondariosecondario

""

ee--

6

EFFETTO COPPIAEFFETTO COPPIA

!! 1.021.02 MeVMeV

############################--

ee--

##++

-----

!! 0.51 0.51 MeVMeV

!! 0.51 0.51 MeVMeV

7

EMIVITA FISICAEMIVITA FISICA

0

20

40

60

80

100

0 6 12 18 24 30 36

ore

MBq

50

At = A0 e-

0.693 t

T1 / 2

8

EMIVITA EFFICACEEMIVITA EFFICACE

Tf x Tb

Tf + Tb

Te =Tf x Te

Tf - Te

Tb =

9

ORIGINE DEI RADIONUCLIDIORIGINE DEI RADIONUCLIDI

235U +

1n

236U

92 0 92

99Mo

99Tc

99Ru ( stabile)

42 43 44

131Sn

131Sb

131Te

131I

131Xe ( stabile)

50 51 52 53 54

!- !- !- !-

!- !-

+ 61n + energia

0

90 generazioni di neutroni sono sufficienti per causare la fissione di ogninucleo di 50 kg di uranio in 1 milionesimo di sec (1.000.000 ton di TNT)

•• FISSIONEFISSIONE

n + energia

10

ORIGINE DEI RADIONUCLIDIORIGINE DEI RADIONUCLIDI

•• FUSIONEFUSIONE

22

H + H + 22

H H 33He He + + 1

1n + n + 3.22 3.22 MeVMeV 1 1 1 1 22 00

L'energia liberata è superiore al triplo di quella emessa inL'energia liberata è superiore al triplo di quella emessa in

seguito alla fissione nucleare di una massa equivalenteseguito alla fissione nucleare di una massa equivalente

33333

11

ORIGINE DEI RADIONUCLIDIORIGINE DEI RADIONUCLIDI

•• ATTIVAZIONE NEUTRONICA e TRANSMUTAZIONEATTIVAZIONE NEUTRONICA e TRANSMUTAZIONE

3131PP + + 11

nn 3232PP + + !!1515 00 1515

ATTIVAZIONE NEUTRONICAATTIVAZIONE NEUTRONICA:: bombardamento bombardamento con con neutroni lentineutroni lenti

TRANSMUTAZIONETRANSMUTAZIONE:: bombardamento bombardamento concon neutroni veloci neutroni veloci

3232SS + + 11

nn 3232PP + + 11pp1616 00 15 15 11

12

ORIGINE DEI RADIONUCLIDIORIGINE DEI RADIONUCLIDI

•• ACCELERATORI DI PARTICELLEACCELERATORI DI PARTICELLE

–– Acceleratori lineariAcceleratori lineari

–– CiclotroniCiclotroni

–– BetatroniBetatroni

–– SincrotroniSincrotroni

•• GENERATORIGENERATORI

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CONTROLLIQUALITÀ

RICEZIONEMATERIALI

DISTRIBUZIONE

SINTESIRADIOFARMACI

FILTRO

CICLOTRONE

14

10 10 MeVMeV

15

16 16 MeVMeV

16

16 16 MeVMeVautoschermatoautoschermato

17

IMPIANTIIMPIANTI

raffreddamentoraffreddamentoaspirazioneaspirazione

alta tensionealta tensione

18

RADIOMETRIARADIOMETRIA

rivelatoririvelatori

19

RadiofarmaciaRadiofarmacia

20

Sintesi Sintesi concon 1818FF FrazionatoreFrazionatoreDispensatoreDispensatore

18FDG oncologia, cardiologia, neurologia

18F-timidina oncologia

18F-fluoroestradiolo oncologia

18F-fluoromisonidazolo oncologia

18F-metilspiperone psichiatria (schizofrenia)

18F-metilbenperidolo psichiatria (schizofrenia)

18F-altaserina psichiatria (depressione)

LABORATORIO RADIOFARMACIALABORATORIO RADIOFARMACIA

21

LABORATORIO RADIOFARMACIALABORATORIO RADIOFARMACIA

SintesiSintesiconcon 1818FF22

18F-DOPA oncologia, neurologia

18F-fluorouracile oncologia

18F-fluoro-L-tirosina oncologia

18F-fluoro-L-m-tirosina neurologia (Parkinson)

22

LABORATORIO RADIOFARMACIALABORATORIO RADIOFARMACIA

Sintesi Sintesi con con 1515O e O e 1313NN

C15O

C15O2

H215O

15O2

13NH3

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LABORATORIO RADIOFARMACIALABORATORIO RADIOFARMACIA

Sintesi Sintesi concon 1111CC

11C-raclopride psichiatria

11C-metilspiperone psichiatria

11C-metaidrossiefedrina cardiologia

11C-acetato cardiologia

11C-palmitato cardiologia

11C-metionina oncologia