Izotópgyártás

   Tankönyv Fizikusoknak  »  Nukleáris medicina fizikusoknak  »  PET-CT  »  Izotópgyártás

A PET kép kialakulásához pozitron-bomló anyagra van szükség. Az 1950-es években még leginkább az O-15 és a Ga-68 izotópok voltak használatban vízhez, szén-dioxidhoz, ill. Ga-ATP-hez kötve. 1976-tól használnak F-18, N-13 és C-11 izotópokat is. Az 1980-as években kezdődött el az orvosi ciklotronok fejlesztése, azaz olyan ciklotronoké, amelyek specifikusan a radiofarmakonokban jelölőmolekulának használt izotópokat állítják elő.

A mai gyakorlatban leginkább használt PET-izotóp a F-18. Ezt az izotópot O-18-ból állítják elő ciklotron segítségével. Mivel ez egy általános jelölő molekula, ezért glükózhoz kötik kémiai úton, így lesz belőle az ún. FDG, azaz fluoro-dezoxi-glükóz.
A ciklotronban általában negatív H-ionokat gyorsítanak, mivel ezek körpályáról való kicsatolása egyszerű (egy megfelelő ötvözetből készült fólián áthaladva az elektronjaikat elvesztik, így elhagyják a körpályát). Az elkészült F-18-at sugárvédelmi szempontból megfelelően árnyékolt föld alatti vezetéken juttatják a kémiai laborba, ahol az F-18-at glükózhoz kötik. Ezt a műveletet félautomata szintetizáló gépek (alábbi képen) és szakemberek végzik.

1. ábra Izotóplabor (A kép a debreceni PET Centrum anyagából származik)

 
A szintézis folyamata igen bonyolult. A következőkben a folyamatról egy ábrát közlünk áttekintésre.

2. ábra FDG szintézise (A kép a Pozitron Diagnosztika kft. anyagából származik)

 
Az elkészült radiofarmakon megfelelő sugárvédelemmel kezelendő. Ezen felül minden egyes elkészült adagból egy mintának minőségellenőrzésen kell átesnie. Dóziskalibrátor végzi az adott betegre való adag kimérését (~10 mCi = 370 MBq páciensenként), s automata injektáló berendezés adja be a páciensnek. Egy órát kell várni, míg a megfelelő izotóp-eloszlás kialakul, utána lehet a vizsgálatot elkezdeni. Mivel a tumorok több tápanyagot fogyasztanak az egészséges szöveteknél, így a szervezetbe kerülő cukoranalóg FDG molekulából is többet fogyasztanak. Így az FDG felhalmozódik a tumorokban, ezért a tumor a PET-képen világít. Az FDG speciális kialakítása lehetővé teszi, hogy a vérből, mint cukoranalóg kerüljön be a sejtekbe, de a bejutás után a lebontás következő lépését már nem tudja a sejt elvégezni. Ebből a szempontból az FDG nem cukoranalóg már, így nem tudja a sejt lebontani és üríteni az FDG-t, tehát az bent marad a sejtben, ezért láthatjuk a képen. Az FDG molekulát a vese kiválasztja a vérből, így a húgyhólyag a PET-képeken mindig világít, ill. mivel az agy energiaellátását a glükóz végzi, így az agy is világítani fog a PET-képeken.

Az általánosan használt PET-izotópok, felezési idejük, és előállításuk módja alább látható.