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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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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
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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
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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
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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
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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
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IMPIANTIIMPIANTI
raffreddamentoraffreddamentoaspirazioneaspirazione
alta tensionealta tensione
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RADIOMETRIARADIOMETRIA
rivelatoririvelatori
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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
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LABORATORIO RADIOFARMACIALABORATORIO RADIOFARMACIA
SintesiSintesiconcon 1818FF22
18F-DOPA oncologia, neurologia
18F-fluorouracile oncologia
18F-fluoro-L-tirosina oncologia
18F-fluoro-L-m-tirosina neurologia (Parkinson)
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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