Диагностические процедуры Оптимизация защиты при медицинском облучении Часть 7 Оптимизация защиты при медицинском облучении Учебный материал МАГАТЭ по. - презентация

1

2 Диагностические процедуры Оптимизация защиты при медицинском облучении Часть 7 Оптимизация защиты при медицинском облучении Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в области ядерной медицины

3 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры2 Цель Научиться применять принципы радиационной защиты, включая проектирование, рабочие параметры, калибровку, клиническую дозиметрию и контроль качества диагностических процедур, используя следующие основные виды оборудования: дозкалибратор, оборудование для мониторинга, датчики, сканеры, гамма-камеры, ОФЭКТ- системы (включая системы с режимом совпадения) и ПЭТ.

4 Nuclear Medicine Part 7. Medical Exposure Diagnostic Procedures3 Содержание l l Дозкалибратор и калибровка источников Дозкалибратор и калибровка источников l l Счетчики образцов и радиометры Счетчики образцов и радиометры l l Оборудование для морфологических и функциональных исследований Оборудование для морфологических и функциональных исследований Сканер Гамма-камеры ПЭТ l l Клиническая дозиметрия Клиническая дозиметрия

5 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры4 Оптимизация (ОНБ II.17) (b) (iii) надлежащего получения и обработки изображений;

6 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА (ОНБ) II.23. Программы обеспечения качества при медицинском облучении включают: (a)измерение физических параметров генераторов излучения, устройств для получения изображений и облучательных установок во время их ввода в эксплуатацию и в дальнейшем на периодической основе;

7 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры6 ОПТИМИЗИРОВАННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ Хорошо обученные сотрудники, имеющие доступ к соответствующим руководствам Программа контроля качества Регулярное техническое обслуживание

8 7.1. Дозкалибратор и калибровка источников Часть 7 Оптимизация защиты при медицинском облучении Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в области ядерной медицины

9 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры8 Измеритель Активности ДОЗКАЛИБРАТОР

10 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры9 КАЛИБРОВКА ИСТОЧНИКОВ ОНБ II.19 Зарегистрированные лица и лицензиаты обеспечивают, чтобы : (a) в сведениях о калибровке источников, используемых для медицинского облучения, указывалась конкретная лаборатория дозиметриче- ских стандартов; (d) открытые источники, используемые в процедурах ядерной медицины, были откалиброваны по активности вводимого радиофармацевтического препарата, а активность была определена и зарегистрирована на момент введения;

11 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры10 ДОЗКАЛИБРАТОР SC97 Ионизационный ток пропорционален числу излучаемых фотонов Ионизационная камера колодезной формы, заполненная газом с высоким атомным номером (например, ксеноном) под давлением Свинцовая защита Держатель образца Собирающий электрод ДисплейЭлектрометр Селектор радионуклида Напряжение

12 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры11 ДОЗКАЛИБРАТОР Отклик детектора будет зависеть от: Радионуклидов (энергия и количество фотонов испускаемых при распаде). Геометрии детектора. Геометрии источника. Состоянии инструмента (КК).

13 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры12 ДОЗКАЛИБРАТОР Калибровка должна быть сделана производителем с использованием стандартных источников активности, калибровку которых, в свою очередь, можно отследить до Лаборатории Дозиметрических Стандартов чувствительность камеры

14 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры13 ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОСТИ Установка Показания дозкалибратора Tc-99m1.00 Co In Tl Ga I I Отношение Измеренная активность / Истинная активность Tc-99m при использовании указанных установок

15 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры14 Геометрическая эффективность олределяется как отношение числа фотонов, достигающих детектора, к числу фотонов, излучаемых образцом Увеличение геометрической эффективности

16 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры15 Держатель образца (воспроизводимость геометрии)

17 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры16 Настройки для радионуклидов Фон Воспроизводимость Настройки для радионуклидов Фон Воспроизводимость ДОЗКАЛИБРАТОР Экплуатационные соображения

18 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры17 Приемочные Ежедневно ЕжемесячноЕжегодно испытания Высокое напряжение/дисплейФT T Ф Настройка нуляФT T Ф Фон ФT T Ф Точность (accuracy)Ф Ф Прецизионность (precision)Ф T Ф Относительная чувствительностьФ T Ф Дополнительные калибровкиФ ЛинейностьФ Ф Электрическая безопасностьФ Ф Утечка излученияФ Ф Ф: Измерение проводится медицинским физиком T: Измерение проводится техником Правильность должна быть + / - 5% Отслеживание до национального стандарта. Межлабораторные сравнения. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ДОЗКАЛИБРАТОРА (что должно делаться и кто должен это делать)

19 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры18 Закрытые источники для калибровки дозкалибраторов Длительный период полураспада Широкий диапазон энергий фотонов Широкий диапазон активностей Калиброванный в пределах 5% Co57, Ba133, Cs137, Co60

20 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры19 Закрытые источники для калибровки дозкалибраторов Радионуклид Энергии фотонов(кэВ) Время полураспада Активность (МБк) Co d 185 Ba , y 9.3 Cs y 7.4 Co , y 1.9

21 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры20 Источник (закрытый): Cs-137и Co-57 Процедура: Выберите настройку для радионуклида и отрегулируйте фон. Вставьте источник в держатель и сделайте 10 измерений. Анализ данных: Для оценки точности вычислите для каждого источника (i) процентную разницу между измеренной активностью A i, и её средним A MV. (+/-5%) Для оценки прецизионности, вычислите процентную разницу между средней активностью и сертифицированной активностью используемого источника. (+ / - 10%). Измерение точности и прецизионности

22 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры21 Измеряйте активность закрытого калибровочного источника, например каждое утро. Используйте настройки для Тс-99м. Измерение воспроизводимости

23 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры22 Используйте радионуклид с коротким периодом полураспада, например Тс-99м. Делайте повторные измерения в течение нескольких периодов полураспада. Измерение линейности

24 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры23 Измерение линейности Метод градуированных источников В ряд флаконов для образцов налить с помощью устройства дистанционного пипетирования уменьшающиеся объемы раствора радионуклида, с активностями, охватывающими интересующиий диапазон (например, 10, 5, 2, 1, 0,5, 0,2, 0,1 мл раствора с концентрацией активности около 370 МБк / мл). Добавляя воду, доведите объем жидкости в каждом флаконе до постоянного объема (например 20 мл). Измерьте и запишите активности. Поглотители (аттенюаторы) Используйте набор свинцовых поглотителей, откалиброванных для уменьшения потока фотонов, излучаемых Tc-99m, в известное число раз, и, следовательно, позволяющий имитировать различные количества активности. Измерьте и запишите показания измерений активности. A=A 0 exp (-µ d)

25 7.2. Счетчики образцов и радиометры Часть 7 Оптимизация защиты при медицинском облучении Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в области ядерной медицины

26 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры25 Гамма счетчик Жидкий сцинтилляционный счетчик Счетчики образцов

27 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры26 Радиоиммуноанализ 125 I Клиренс почек 51 Cr Тест Шиллинга (витамин В12) 57 Co, 58 Co Феррокинетические исследования 59 Fe Определения общего содержания воды в теле 3 H Объем крови 125 I, 51 Cr, 99m Tc Биомедицинские исследования 3 H, 14 C Примеры использования счетчиков образцов

28 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры27 Высокое напряжение Усилитель Анализатор амплитуды импульсов Таймер Счетчик импульсов Скорость счета Усиление База Окно Напряжение Детектор Образец Свинцовая экранировка Гамма-счетчик Свинцовая экранировка

29 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры28 Усилитель Анализатор амплитуды импульсов Счетчик импульсов Сцинтилляционный детектор Пропорциональность между сигналом и энергией, поглощенной в детекторе

30 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры29 Анализатор амплитуды импульсов верхний порог нижний порог Время Амплитуда импульса(V) амплитудный анализатор импульсов позволяет считать только импульсы определенной высоты (энергии). считаются не считаются

31 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры30 Амплитудное распределение NaI(Tl) Скорость счета Пик полной энергии Рассеянное излучение 140кэВ Амплитуда импульсов (энергия)

32 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры31 Радиометры - зонды Измерение поглощения йода щитовидной железой Радионуклидная ангиография Ренография

33 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры32 Таймер Усиление База Окно Напряжение Записывающее устройство Коллиматор PM D Гамма-зонд/ тиреорадиометр Усилитель Анализатор амплитуды импульсов Высокое напряжение Счетчик импульсов Измеритель скорости счета Кристалл детектора Фотоумножитель

34 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры33 Настройки окна Геометрии Воспроизводимость Потери счета Фон Экплуатационные параметры Гамма-тиреорадиометр гамма-зонд

35 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры34 Настройки энергетического окна зависят от энергетического разрешения детектора и энергий фотонов Настройки окна

36 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры35 Гамма-счетчики (радиометры) Различные конструкции детектора Колодезного типа Со сквозным отверстием

37 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры36 ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ Измеряйте активность эталонного источника, например каждое утро или каждую неделю. Используйте настройки окна, соответствующие радионуклиду

38 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры37 ПОТЕРИ СКОРОСТИ СЧЕТА ( линейность зависимости скорости счета от активности) Метод распада Метод градуированных источников Истинная скорость счета Наблюдаемая скорость счета Система без «мёртвого» времени Система с «мёртвым» временем Без потерь

39 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры38 фото- умножитель Совпадение Таймер Счетчик Измеряемый образец Никакие установки окна не приведут к 100%-ой геометрической эффективности Жидкостный сцинтилляционный счетчик фото- умножитель Усилитель Анализатор амплитуды импульсов

40 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры39 Эффективность счета Квенчинг (подавление) Подготовка образцов Настройки окна Воспроизводимость Фон Эффективность счета Квенчинг (подавление) Подготовка образцов Настройки окна Воспроизводимость Фон Экплуатационные парметры Жидкостный сцинтилляционный счетчик

41 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры40 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА Функционирование шкалы/таймера/измерителя скорости счета Энергетическая калибровка Энергетическое разрешение Препрограммированные уставки анализатора Чувствительность, эффективность счета Точность Счета Потери скорости счета Линейность сигнала по энергии Фон Линейность зависимости скорости счета от активности Влияние геометрических параметров Методы коррекции квенчинга (LSC)

42 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры41 IAEA-TECDOC-602 Quality control of Nuclear medicine instruments 1991 INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY IAEA May 1991 Контроль качества инструментов ядерной медицины 1991

43 7.3. Оборудование для морфологических и функциональных исследований Часть 7 Оптимизация защиты при медицинском облучении Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в области ядерной медицины

44 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры43 ЛИНЕЙНЫЙ СКАНЕР Усиление База Окно Напряжение Процессор отображающего устройства Привод сканера Отображающее устройство (дисплей) Высокое напряжение Усилитель Анализатор амплитуды импульсов Счетчик импульсов Измеритель скорости счета

45 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры44 ЛИНЕЙНЫЙ СКАНЕР Rollo 1977 Использовался для измерения пространственного распределения радиофармпрепаратов

46 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры45 КОЛЛИМАТОР Свинцовая септа Фокусное расстояние Фокальная плоскость Точка фокусировки NaI (Tl) crystal Коллиматор (со стороны кристалла) Коллиматор (со стороны пациента)

47 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры46 КОЛЛИМАТОР

48 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры47 Сканерные изображения

49 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры48 СКАНЕР Эксплуатационные параметрысоображения: Скорость сканирования (оптимальная плотность счета) Коллиматор Коллиматорный монтаж Функция электромеханической печати Настройка энергетического окна Фон

50 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры49 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СКАНЕРА Принятие в Ежедневно Еженедельно Ежегодно эксплуатацию Энергетическое окноФTTФ Разрешение по энергииФФ ЧувствительностьФTФ Прецизионность счета ФФ Линейность по энергии ФФ Тест собственного шума ФTФ Проверка препрограммиро- ванных уставок ФФ Линейность системыФTФ Настройка нуля (вычет фона)PФ Усиление контрастаФФ Привод сканераФФ Общее функционированиеФTФ Ф: Измерение проводится медицинским физиком T: Измерение проводится средним персоналом

51 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры50 Фантом для общего контроля качества

52 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры51 Гамма-камераГамма-камера Используется для измерения пространственного и временного распределения радиофармпрепаратов Siemens

53 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры52 Гамма-камера (Принцип работы) Фото-умножители Детектор Коллиматор Позиция X Позиция Y Энергия Z

54 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры53 Гамма-камера

55 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры54 Фотоумножители

56 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры55 Коллиматоры для гамма-камеры Воронкообразный с точечным отверстием Параллельные отверстия Сходящиеся отверстия

57 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры56 Гамма камера Сбор данных n Статический n Динамический n ЭКГ-синхронизированный n Сцинтиграфия всего тела n Томографический n ЭКГ-синхронизированный томографический n Всего тела томографический

58 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры57 Динамический сбор данных

59 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры58 R Интервал n Изображение n ЭКГ-синхронизированный сбор данных

60 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры59 ЭКГ-синхронизированная радиоизотопная вентрикулография

61 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры60 Кривая время-активность для левого желудочка

62 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры61 Сканирование всего тела

63 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры62 Томографический сбор данных

64 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры63 Томографическая реконструкция

65 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры64 Томографические плоскости сагиттальная плоскость корональная плоскость поперечная плоскость

66 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры65 Перфузия миокарда

67 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры66 ЭКГ-синхронизированная томография

68 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры67 Распределение радиофармпрепарата Выбор коллиматора его чувствительность Пространственное разрешение Разрешение по энергии Неоднородность Характеристики скорости счета Пространственное позиционирование изображений из разных энергетических окон Центр вращения Рассеянная излучение Затухание Шум Распределение радиофармпрепарата Выбор коллиматора его чувствительность Пространственное разрешение Разрешение по энергии Неоднородность Характеристики скорости счета Пространственное позиционирование изображений из разных энергетических окон Центр вращения Рассеянная излучение Затухание Шум Факторы, влияющие на формирование изображения

69 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры68 Распределение радиофармпрепарата

70 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры69 Сумма собственного разрешения и разрешения коллиматора Собственное разрешение зависит от позиционирования сцинтилляционных событий (толщина материала детектора, количество фотоумножителей, энергии фотонов) Коллиматорное разрешение зависит от геометрии коллиматора (размер, форма и длина отверстий) Пространственное разрешение

71 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры70 ОбъектИзображение Интенсивность Пространственное разрешение полная ширина на уровне половины максимума (FWHM)

72 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры71 Пространственное разрешение – расстояние Высокая чувствительность Высокое разрешение полная ширина на уровне половины максимума (FWHM)

73 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры72 Оптимальное Большое расстояние Пространственное разрешение – расстояние

74 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры73 Пространственная линейность

75 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры74 Неоднородность

76 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры75 Неоднородность Треснувший кристалл

77 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры76 Неоднородность (Загрязнение коллиматора)

78 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры77 Неоднородность артефакт кольца Высокая однородность Низкая однородность Разница

79 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры78 Неоднородность Дефект коллиматора

80 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры79 Характеристики скорости счета (IAEA QC Atlas) 2 мКи 20 мкКи 20 мКи 200 мкКи

81 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры80 Пространственное позиционирование изображений из разных энергетических окон Собственное пространственное разрешение с точечным источником Ga- 67 (скорость счета

82 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры81 Пространственное позиционирование изображений из разных энергетических окон

83 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры82 ЦЕНТР ВРАЩЕНИЯ

84 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры83 Наклоненный детектор

85 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры84 Рассеянные фотоны фотон электрон Рассеянный фотон

86 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры85 количество зарегистрированных рассеянных фотонов Размер пациента Энергетическое разрешение гамма-камеры Настройки окна

87 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры86 РАЗМЕР ПАЦИЕНТА

88 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры87 Амплитудное распределение импульсов Энергия Импульсы Tc99m Пик полной энергии Рассеянные фотоны полная ширина на уровне половины максимума энергитического пика (FWHM) определяется энергетическим разрешением гамма-камеры. Т.к. спектр рассеянных фотонов будет перекрываться с пиком полного поглощения энергии, то некоторые рассеянные фотоны будут зарегистрированы FWHM Площадь перекрытия

89 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры88 Ширина окна энергии 20% 10%40% Увеличение ширины окна приведет к увеличению числа зарегистрированных рассеянных фотонов и, следовательно, уменьшению контраста

90 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры89 КОРРЕКЦИЯ РАССЕЯНИЯ

91 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры90 Набрано 1000 импульсов Происхождение фотонов Ослабление I=I 0 exp(-µx)

92 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры91 Контраст (2см объект) 23% 7% 2% Ослабление

93 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры92 Коррекция ослабления

94 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры93 Коррекция ослабления Трансмиссионные измерения Закрытый источник КТ

95 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры94 Коррекция ослабления Ficaro et al Circulation 93: , 1996

96 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры95 Плотность импульсов Шум

97 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры96 Гамма камера Эксплуатационные параметры Выбор коллиматора Метод монтажа коллиматора Расстояние коллиматор – пациент Неоднородность Установки энергетического окна Коррекции (ослабления, рассеяние) Фон Записывающее устройство Тип обследования

98 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры97 Принятие в Ежедневно Еженедельно Ежегодно эксплуатацию ОднородностьФTTФ Однородность, томографияФФ Отображение спектраФTTФ Разрешение по энергииФФ ЧувствительностьФTФ Размер пикселяФTФ Центр вращенияФTФ ЛинейностьФФ Пространственное разрешениеФФ Потеря скорости счетаФФ Множественные положения окнаФФ Фантом для общего контроля качества ФФ Ф: Измерение проводится медицинским физиком T: Измерение проводится техником КК гамма-камеры

99 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры98 IAEA-TECDOC-602 Quality control of Nuclear medicine instruments 1991 INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY IAEA May 1991 Контроль качества инструментов ядерной медицины 1991

100 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры99 КК гамма-камеры

101 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры100 Энергетическое разрешение

102 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры101 Пространственная линейность Однородный или точечный источник (Tc-99m) Бар фантом или фантом с ортогональными отверстиями 1. Субъективная оценка изображения. 2. Рассчитайте абсолютные (AL) и дифференциальные (DL) линейности. AL: максимальное смещение от идеальной сетки (мм) DL: Стандартное отклонение смещений (мм)

103 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры102 Однородный источник (Tc-99m, Co-57) Точечный источник (Tc-99m) Собственная однородность: расположите точечный источник на большом расстоянии от детектора. Соберите изображение из импульсов. С коллиматором: Расположите однородный источник на коллиматоре. Соберите изображение из импульсов. ОДНОРОДНОСТЬ

104 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры103 ОДНОРОДНОСТЬ 1. Субъективная оценка изображения 2. Рассчитайте Интегральную неоднородность (IU) Дифференциальную неоднородность (IU) IU=(Max-Min)/Max+Min)*100, где Мax– максимальное, а Мin - минимальное число импульсов в пикселе DU=(Hi-Low)/(Hi+Low)*100, где Hi - самое высокое, а Low - самое низкое значение пикселя в строке 5 пикселей перемещающейся через все поле зрения. Размер матрицы 64x64 or 128x128

105 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры104 Однородность для различных радионуклидов D BOULFELFEL Dubai Hospital Все 4 изображения получены с: Матрицей: 256 х 256, Число импульсов: 30 M Tl 201 Ga 67 Tc 99m I 131

106 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры105 Коррекции линейности и однородности Dogan Bor, Ankara

107 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры106 Измерения, произведенные не на пике полного поглощения энергии Dogan Bor, Ankara

108 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры107 Томографическая ОДНОРОДНОСТЬ Томографические однородность - это равномерность реконструированного среза, проходящего через равномерное распределение активности ОФЭКТ фантом с МБк Tc99m располагается вдоль оси вращения. Соберите 250k импульсов на каждый угол. Проиведите реконструкцию данных с фильтром рампы.

109 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры108 Неправильное измерение Два изображения лднородного источника заполненного раствором Тс-99м, который не был должным образом перемешан

110 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры109 Пространственное разрешение Измеряется, используя однородный или точечный источник плюс бар фантом Субъективная оценка изображения

111 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры110 Пространственное разрешение Свинец 200 mm 50 mm зажим Полиэтиленовые трубки, примерно 0,5 мм внутренний диаметр Пластиковые прокладки 500 mm Жесткий пластик 30 mm 60 mm 5 mm Собственное разрешение Системное разрешение IAEA TECDOC 602

112 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры111 Tc-99m или другой используемый радионуклид Собственное: Коллимированный линейный источник на детекторе Системное: линейный источник на определенном расстоянии Для полученной функции рассеяния линии рассчитайте полную ширину на уровне половины максимума FWHM: 7.9 mm Пространственное разрешение

113 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры112 Томографическое разрешение Способ 1: Используя Jaszczak фантом, либо с, либо без рассеяния (фантом наполнен или не наполнен водой, соответственно) Способ 2 Ипользуя точечный или линейный источник в воздухе и точечный или линейный источник в ОФЭКТ фантоме с водой

114 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры113 Чувствительность l Выражается в имп / мин / МБк и должна измеряться для каждого коллиматора l Для систем с несколькими детекторными головками важно, чтобы различие между головками не превышало 3%

115 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры114 Чувствительность

116 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры115 Пространственная регистрация нескольких окон l Выполняется для того, чтобы проверить удовлетворительность контраста на изображениях, полученных при использовании радионуклидов, которые испускают фотоны нескольких энергий (например, Tl-201, Ga-67, В-111, и т.д.), а также в исследованиях использующих два радионуклида

117 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры116 Пространственная регистрация нескольких окон l Коллимированные Ga-67 источники используются в центральной точке, четырех точках на оси абсцисс и четырех точках на оси Y l Выполните сбор данных используя окна 93, 184 и 300 кэВ окна l Сдвиг центра для каждого пика вычисляется и максимальное смещение сохраняется как MWSR в мм

118 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры117 Характеристика скорости счета l Определяеися для того, чтобы обеспечить время на обработку импульса, достаточное для поддержания пространственного разрешения и однородности в клинических изображениях, полученных при высоких скоростях счета

119 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры118 Характеристика скорости счета l Используя распадающийся источник или откалиброванные листы меди, вычислить наблюдаемую скорость счета, соответствующую 20% потери импульсов и максимальную скорость счета при отсутствии рассеяния

120 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры119 Размер пикселя

121 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры120 Центр вращения Точечный источник Tc-99m или Co-57 Сделайте томографический сбор данных В X-направлении позиция будет описываться синус- функцией. В Y-направлении – прямой. Рассчитайте смещение от подогнанных косинус и линейной функций при каждом значении угла. Функция косинус Линейная функция

122 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры121 Фантом общей оценки качества. Используется, как для эмиссионного так и для трансмиссионного режимов. Результат сравнивается с эталонным изображением. Общая оценка качества

123 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры122 ИСТОЧНИКИ ДЛЯ КК ГАММА-КАМЕР Точечный источник Коллимированный линейный источник Линейный источник Однородный источник Tc99m, Co57, Ga67

124 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры123 Фантомы для КК гамма-камер Бар фантом Щелевой фантом Фантом с ортогональными отверстиями Фантом общего качества

125 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры124 Фантомы для КК гамма-камер

126 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры125 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА АНАЛОГОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Контроль качества обработки пленки: базовая плотность туман, чувствительность, контраст.

127 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры126 Эффективное использование компьютеров может повысить чувствительность и специфичность диагностики. * программное обеспечение на основе опубликованных и клинически проверенных методов * хорошо документированые алгоритмы * руководства пользователя * обучение * компьютерные фантомы ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА КОМПЬЮТЕРНАЯ ОЦЕНКА

128 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры127 ПЭТ Позитронно-эмиссионная томография

129 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры128 АННИГИЛЯЦИЯ + + e - (511 keV) + (1-3 mm) Радионуклид

130 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры129 ПЭТ-сканер принцип ДетекторДетектор

131 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры130 ПЭТ-сканерПЭТ-сканер M Dahlbom, UCLA Совпадение ? Да Импульс регистрируется

132 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры131 ПЭТ ДЕТЕКТОРЫ Большое количество сцинтилляционных кристаллов связаны с меньшим числом фотоумножителей. В блочном детекторе делается матрица разрезов, чтобы идентифицировать элементы детектора. Свет, создаваемый в каждом кристалле, будет производить уникальное сочетание сигналов, которые позволят идентифицировать элемент детектора. Изображение однородной концентрации активности, полученное блочным детектором M Dahlbom, UCLA

133 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры132 Радионуклиды Радионуклид Время Энергия полураспадачастицы (mean) C min0.39 MeV N-1310 min0.50 MeV O min0.72 MeV F min0.25 MeV Cu min1.3 MeV Ga min0.83 MeV Rb min1.5 MeV

134 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры133 КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Стадирование рака С ПЭТ (F18-ФДГ)

135 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры134 Факторы, влияющие на формирование изображения Эффективность детектора (вероятность того, что детектор зарегистрирует событие, когда путь фотона проходит через гамма-детектор. Зависит от размеров детектора и материала) Чувствительность системы (число событий, зарегистрированных сканером на единицу активности. Зависит от эффективности детектора и геометрии системы) Временное разрешение (способность точно определить совпадающие события) Возможности скорости счета (способность сканера регистрировать события при высокой скорости счета. Зависит от материала детектора и свойств электронных компонентов) Пространственное разрешение (способность разделить отдельные близко расположенные объекты. Зависит от размера детектора, физики позитронного распада, геометрии системы и материала детектора)

136 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры135 Экплуатационные тесты Экплуатационные тесты проверка калибровки Нормализация Бланк сканирование Кросс-калибровка сканера

137 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры136 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА Проверка калибровки Однородность Пространственное разрешение Фракция рассеяния Чувствительность Потери скорости счета и случайные совпадения Кросс-калибровка сканера Дрейф времени совпадения Дрейф энергетических порогов Механические движения колец детекторов Позиционирование съемной септы Позиционирование с помощью лазеров Точность коррекции ослабления Точность коррекции мертвого времени Точность коррекции рассеяния Точность коррекции случайных совпадений

138 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры137 ПЭТ визуализация при использовании гамма-камеры

139 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры138 Принцип работы Да! (Gerd Muehllehner et al 1994) Совпадение? Регистрация позиции событий с обоих детекторов. Реконструировать.

140 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры139 Метаболическое изображение Фоновый шум «Истинные» события являются результатом совпадения между 2 фотонами аннигиляции. Такие события дают достоверные данные. "Случайные" события и события "рассеяния" представляют собой неверные данные. Эти события регистрируются в системе, как неправильно расположенные "истинные" события, которые создают фоновый шум, снижающий контраст изображения и его разрешение. Линия истинногоистинного события Обнаруженный Линия рассеянного события Обнаруженный Не обнаруженный Линия случайного события Не обнаруженный Обнаруженный Siemens Типы событий Совпадения

141 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры140 Факторы, влияющие на формирование изображения Толщина кристалла Случайные события / события рассеяние Потери на мертвое время (требуется быстрая электроника)

142 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры141 Истинные случайные&рассеяние Типичное изображение совпадений * содержащее высокий процент случайных событий и рассеяния То же изображение с увеличенным числом импульсов, но без изменений в отношении истиных событий к случайным и рассеянию То же изображение с таким же числом импульсов, но с лучшим соотношением количества истиных событий к случайным и рассеянию Превосходное качество изображения является результатом Превосходного качества импульсов Siemens Влияние "случайных" событий и событий "рассеяния" на качество изображения Истинные случайные&рассеяние случайные&рассеяние

143 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры142 Концепция конструкции : Первичная цель : Уменьшить количество случайных событий и рассеяния, вызываемых фотонами, испущенными из органов с высокой активностью за пределами поля сканирования (например, мозга, сердца, мочевого пузыря) Специально разработанные свинцовые полосы стоящие перпендикулярно оси вращения. Как и в ПЭТ септе, но оптимизированы для NaI в режиме совпадения Клиническийэффект: Более высокая контрастность изображения для улучшения выявляемости повреждения Вид сверху на осевой экран Случайные (отвергнут) Истиные (зарегист.) Рассеяние (отвергнут) Вид сбоку на осевой экран Siemens Осевые экраны, улучшающие контраст

144 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры143 Вероятность фотонного взаимодействия увеличивается с толщиной кристалла Пространственное разрешение уменьшается с толщиной кристалла Может ли это быть оптимизировано? ТОЛЩИНА КРИСТАЛЛА

145 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры144 Разрезы 12,5 мм глубиной 5940 квадратов 7x7 мм Уменьшает рассеяние света в кристалле Отражает свет в направлении фотоумножителей PMT Низкая энергия Высокая энергия StarBrite TM является зарегистрированным товарным знаком фирмы BICRON 1 StarBrite TM

146 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры145 Главная задача – научиться работать с очень высокими скоростями счета, которые вызывают такие проблемы, как: Потери на мертвое время и накапливание импульсов Большое количество случайных совпадений Нестабильность окна энергий

147 7.4. Клиническая дозиметрия Часть 7 Оптимизация защиты при медицинском облучении Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в области ядерной медицины

148 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры147 Клиническая дозиметрия (ОНБ) II.20. Зарегистрированные лица и лицензиаты обеспечивают, чтобы были определены и документально оформлены следующие параметры : (d) при диагностике или лечении с использованием открытых источников репрезентативные поглощенные дозы, получаемые пациентами;

149 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры148 Концепция поглощенной дозы в ядерной медицине Расчет поглощенной дозы - сложная проблема, из-за нескольких факторов: n 1. Распределение радионуклида в в организме и его накопление в некоторых критических органах n 2. Неоднородное распределение нуклида даже в критическом органе n 3. Время биологического полувыведения (клиренса) радионуклида, может зависеть от возраста пациента и может варьировать в зависимости от заболевания или патологического состояния.

150 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры149 Лечение гепатоцеллюлярной карциномы используя 131I- Липиодол КТ демонстрируют неоднородное распределение липиодола. Опухоль не может рассматриваться как однородная сфера.

151 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры150 Поглощенная доза в органе определяется: Радионуклид Введенная активность Активность в органе Размер и форма органа Активность в других органах Кинетика радиофармпрепарата Качество радиофармпрепарата

152 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры151 MIRD. Система расчета поглощенной дозы внутреннего облучения l MIRD - Медицинская дозиметрия внутреннего облучения, разработанная обществом ядерной медицины l Орган, содержащий радионуклид, называется органом-источником l Мы хотим вычислить поглощенную дозу в органе- мишене l Орган-источник и орган-мишень могут быть одним и тем же органом l Количество излучения от источника, достигающее орган-мишень, должно быть известно

153 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры152 Источник и мишень Источник и мишень Источник и мишень Органы- мишени Мишень

154 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры153 Выведение общего уравнения MIRD l Пусть Е - средняя энергия на одну частицу (фотон или электрон) l Если n - число частиц, испускаемых при одном распаде l то nЕ - средняя энергия, излучаемая при одном распаде

155 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры154 Средняя энергия на распад Тип i-го излучения Полная энергия / распад

156 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры155 Радионуклид МэВ / распад частицы фотоны Ga Se Tc-99m In I I I Tl Излучаемая энергия

157 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры156 Данные распада

158 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры157 Необходимая информация для дозиметри- ческого расчета 99m Tc

159 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры158 Поглощенная доза l Энергия, поглощенная в материале на единицу массы l Выражается в единицах Грей (1 Гр = 1 Дж / кг)

160 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры159 Поглощенная доза в органе-мишени Поглощенная доза будет равна общему количеству энергии, излучаемой органом-источником X долю этой энергии, которая поглощается в органе-мишени, деленную на массу органа- мишени долю этой энергии, которая поглощается в органе-мишени, деленную на массу органа- мишени

161 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры160 Поглощенная фракция l Поглощенная фракция, Φ - доля энергии, излучаемой органом-источником, которая поглощается в органе-мишени

162 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры161 Поглощенная фракция Орган-мишень Орган-источник l Зависит от n размера органа-источника n размера органа-мишени n взаимного расположения этих органов в теле n энергии фотонов n поглотительных свойств тканей между органом- источником и органом- мишенью

163 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры162 Определение Поглощенной фракции единственный доступный метод – РАСЧЕТ РАСЧЕТ с использованием метода Монте-Карло с использованием метода Монте-Карло

164 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры163 Что такое моделирование Монте-Карло? l По сути, это метод трассировки лучей, в котором прослеживаются судьбы отдельных частиц l Метод основан на случайной выборке из распределения вероятностей для каждого последующего взаимодействия l Как правило, моделируется история 10 миллионов фотонов

165 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры164 Моделирование Монте-Карло l Требует детального знания коэффициентов поглощения и рассеяния для конкретных энергий и для различных видов тканей. l Название Монте-Карло было придумано в 1947 году математиками Уламом и фон Нейманом, которые работали над созданием ядерного оружия.

166 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры165 Определение Поглощенной фракции l Энергия излучения испускается источником случайно во всех направлениях l Некоторые фотоны выходят из тела без взаимодействия l Некоторые фотоны передают свою энергию при фотоэлектрических взаимодействий l Некоторые из фотонов претерпевают комптоновское рассеяние

167 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры166 MIRD Брошюра 5 Пересмотренная. J Nucl Med Jan 1978 MIRD Стандартный человек

168 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры167 MIRD Брошюра 5 Пересмотренная. J Nucl Med Jan 1978 MIRD Стандартный человек

169 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры168

170 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры169 печень определяется как эллиптический цилиндр срезанный плоскостью : MIRD Стандартный человек

171 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры170 MIRD Брошюра 5 Пересмотренная. J Nucl Med, Jan 1978 MIRD Стандартный человек

172 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры171 Примеры поглощенной фракции Примечание : = 1 для заряженных частиц

173 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры172 Выведение общего уравнения MIRD l Если A - это активность источника, то накопленная активность Ã в органе – это общее число распадов, которые происходят внутри органа в течение определенного периода времени l Таким образом, ÃnE - это полная энергия, испущенная источником

174 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры173 Вывод общего уравнения MIRD ÃnE - это энергия, поглощенная органом-мишенью в течении интересующего временного интервала ( это поглощенная фракция) ÃnE - это энергия, поглощенная органом-мишенью в течении интересующего временного интервала ( это поглощенная фракция) D = ÃnE /m это поглощенная доза, где M-масса органа-мишени D = ÃnE /m это поглощенная доза, где M-масса органа-мишени

175 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры174 Вывод общего уравнения MIRD D = ÃS(S = nE /m) D = ÃS(S = nE /m) S зависит от радионуклида и геометрии. S-величины для различных радионуклидов и пар органов источник/ мишень можно найти в публикациях MIRD S зависит от радионуклида и геометрии. S-величины для различных радионуклидов и пар органов источник/ мишень можно найти в публикациях MIRD

176 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры175 Вывод общего уравнения MIRD Как правило каждый радионуклид излучает больше чем один тип "частиц" Как правило каждый радионуклид излучает больше чем один тип "частиц" D = Ã S i где S i - это S- величина для конкретной частицы i

177 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры176 Вывод общего уравнения MIRD Как правило, существует много органов-источников r h, вносящих вклад в облучение органа-мишени r k. Все эти вклады должны быть просуммированы, чтобы получить общую дозу на орган-мишень. Как правило, существует много органов-источников r h, вносящих вклад в облучение органа-мишени r k. Все эти вклады должны быть просуммированы, чтобы получить общую дозу на орган-мишень. D(r k ) = D(r k

178 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры177 МКРЗ (ICRP) Публикации 53, 62 и 80 МКРЗ дают поглощенную дозу (а также эффективную дозу) на единицу введенной активности (мГр / МБк) для различных радиофармпрепаратов и различных органов.

179 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры178 Расчет накопленной активности Накопленная активность, Ã h – это просто сумма всех ядерных распадов в органе h в течение интересующего временного интервала. Таким образом: Ã h = ƒ A h (t) dt Расчет кумуля тивной

180 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры179 Расчет накопленной активности Численное интегрирование кривых активность- время Предполагая экспоненциальное выведение из органа Используя биокинетические модели

181 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры180 Использование общего уравнения MIRD l Зачастую, зависимость активности от времени A h (t) может быть аппроксимирована суммой экспонент A h (t) = A j e - t где это "эффективная" постоянная выведения (клиренса) радионуклида,учитывающая как физическую константу распада, так и постоянную биологического выведения. где это "эффективная" постоянная выведения (клиренса) радионуклида,учитывающая как физическую константу распада, так и постоянную биологического выведения.

182 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры181 Накопленная активность l Обычно для расчета накопленной активности используются пределы интегрирования от нуля до бесконечности. l В этом случае: à = A j / ( j ) e = A j (T j ) e à = A j / ( j ) e = A j (T j ) e

183 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры182 Пример кривой клиренса плазмы крови с индикацией времени удержания

184 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры183 Время удержания Время удержания Отношение для органа-источника Отношение для органа-источника = Ã h / A 0 = Ã h / A 0 определяется как время пребывания (удержания), где A 0 - активность в начальный момент времени. определяется как время пребывания (удержания), где A 0 - активность в начальный момент времени.

185 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры184 Пример кривой зависимости Активность-время, показывающей время удержания для органа

186 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры185 Биокинетические модели Вне- клеточный Плазма Почки Мочевой пузырь Инъекция Рассчитайте кривые активность-время для различных камер, вычислите накопленную активность.

187 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры186 Сбор данных для исследований радиофармацевтической дозиметрии (биораспределения). Для определения кривой активность-время для радиоактивности в органах-источниках, должны быть даны ответы на четыре вопроса : Для определения кривой активность-время для радиоактивности в органах-источниках, должны быть даны ответы на четыре вопроса : n Какие регионы являются органами-источниками? n Как быстро радиоактивность накапливается в этих органах-источниках? n Как долго активность остается в органах- источниках? n Сколько активности в органах-источниках? Подробная информация о соответствующих методах измерений может быть найдена в брошюре MIRD No. 16 (J Nucl Med 1999, 40:37S-61S)

188 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры187 Сбор данных для исследований радиофармацевтической дозиметрии (биораспределения) Фармакокинетика - биораспределения в организме человека и животных (при нехватке человеческих данных) 1. Исследования на людях: ограниченное числа измерений, биораспределения и клиренс только для нескольких органов и тканей Методы- измерения всего тела. Пробы (кровь, моча, кал...) Оборудование– сцинтилляционные камеры. ОФЭКТ 2. Исследования на животных – измерение накопления всего тела (кровь, моча) вскрытие тела и отбор органов и тканей

189 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры188 Сбор данных для исследований радиофармацевтической дозиметрии (биораспределения) 3. Камерный анализ – математические модели для описания биокинетики РФП, коэффициентов переноса между камерами, расчет времени пребывания и накопленной активности

190 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры189 Предположения в стандартной MIRD дозиметрии l Целые органы рассматриваются в качестве источников и мишеней l Однородный поглощающий материал l Равномерное распределение активности l Постоянная масса l Краевые эффекты незначительны

191 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры190 Улучшенная математическая модель мозга и черепа. J Nucl Med 1999, 40:62S-101S MIRD Брошюра No. 15

192 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры191 Дозиметрия конкретного пациента l MIRD подход обеспечивает оценку доз на органы и эффективной дозы для стандартных фантомов. Эти данные могут быть использованы для дозиметрии диагностических радиофармпрепаратов. l Для радионуклидной терапии, требуется индивидуальный подход к дозиметрии конкретного пациента, чтобы определить дозы на опухоль и на здоровые ткани.

193 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры192 Вопросы ?

194 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры193 ОБСУЖДЕНИЕ Обсудите приемлемые уровни для таких параметров, как однородность, энергетическое разрешение, пространственное разрешение, центр вращения и т.д.

195 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры194 ОБСУЖДЕНИЕ Обсудите, кто должен проводить контроль качества оборудования в отделении ядерной медицины

196 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры195 ОБСУЖДЕНИЕ Обсудите различные факторы, которые влияют на соотношение между эквивалентной дозой на орган и эффективной дозой, рассчитанной в соответствии с MIRD, а так же дозой, фактически полученной пациентом. Насколько это важно, если эти величины отличаются, например, в 2 раза?

197 Nuclear Medicine Часть 7. Медицинское облучение. Диагностические процедуры196 Где получить дополнительную информацию l l Другие лекции n n Часть 2 Радиационная физика n n Часть 6. Медицинское облучение l l Дополнительные материалы n n NEMA publications n n MIRD publications n n ICRP Publications (53, 62) n n IAEA TECDOC 602 n n IAEA Basic Safety Standards n n WHO/IAEA Manual on Radiation Protection in Hospitals and general practice. Volume 4. Nuclear medicine, (draft manuscript) n n IAEA. Model Regulations on Radiation Safety in Nuclear Medicine. (in preparation). n n Publications from HPA and AAPM regarding QC l l Практические занятия n n КК для дозкалибратора n n КК для гамма-камеры