PET Design

25
Σχεδίαση μονάδας PET & Ακτινοπροστασία Ενημερωτικό Υλικό Πάρις Μαυροκέφαλος Φυσικός Ιατρικής-Ακτινοφυσικός Τμήμα Ιατρικής Φυσικής ΓΝΑ Ευαγγελισμός Η μελέτη αυτή εκπονήθηκε από το Τμήμα Ιατρικής Φυσικής στο ΓΝΑ Ευαγγελισμός στα πλαίσια εκπαιδευτικής ενημέρωσης πάνω στην οργάνωσης και μοντελοποίησης μονάδων υγείας. . Τα θέματα που ασχολούνται στη μελέτη αυτή αφορούν τη σχεδίαση μιας Μονάδας Τομογραφίας Εκπομπής Ποζιτρονίων και αφορούν. Βασικές Αρχές ενός ΡΕΤ , Εξοπλισμός, Δοσιμετρία, Ακτινοπροστασία και Ασφάλεια Ακτινοβολιών, Καταστάσεις Έκτακτης Ανάγκης Ραδιενεργών Υλικών Αθήνα 12 Μαΐου 2005

Transcript of PET Design

Page 1: PET Design

Σχεδίαση μονάδας PET& Ακτινοπροστασία

Ενημερωτικό Υλικό

Πάρις ΜαυροκέφαλοςΦυσικός Ιατρικής-ΑκτινοφυσικόςΤμήμα Ιατρικής ΦυσικήςΓΝΑ Ευαγγελισμός

Η μελέτη αυτή εκπονήθηκε από το Τμήμα Ιατρικής Φυσικής στο ΓΝΑ Ευαγγελισμός στα πλαίσιαεκπαιδευτικής ενημέρωσης πάνω στην οργάνωσης και μοντελοποίησης μονάδων υγείας. . Ταθέματα που ασχολούνται στη μελέτη αυτή αφορούν τη σχεδίαση μιας Μονάδας ΤομογραφίαςΕκπομπής Ποζιτρονίων και αφορούν.

Βασικές Αρχές ενός ΡΕΤ , Εξοπλισμός, Δοσιμετρία, Ακτινοπροστασία και Ασφάλεια Ακτινοβολιών,

Καταστάσεις Έκτακτης Ανάγκης Ραδιενεργών Υλικών

Αθήνα 12 Μαΐου 2005

Page 2: PET Design

Περιεχόμενα

ΣΚΟΠΟΣ............................................................................................................................................................................3

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΡΕΤ................................................................................................................................... 3

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΟΝΑΔΑΣ................................................................................................................................................... 4

ΦΌΡΤΟΣ ΕΡΓΑΣΊΑΣ................................................................................................................................................................4ΕΚΤΊΜΗΣΗ ΦΌΡΤΟΥ ΕΡΓΑΣΊΑΣ .............................................................................................................................................. 5ΘΆΛΑΜΟΣ ΑΝΑΜΟΝΉΣ...........................................................................................................................................................6HOT LAB ΚΑΙ ΘΆΛΑΜΟΙ ΕΓΧΎΣΕΩΝ .......................................................................................................................................6ΘΆΛΑΜΟΣ ΣΑΡΏΣΕΩΣ ΚΑΙ ΘΆΛΑΜΟΙ ΕΛΈΓΧΟΥ ........................................................................................................................ 7ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΊ ΘΆΛΑΜΟΙ ........................................................................................................................................................ 7ΠΕΡΙΟΧΉ ΤΕΧΝΟΛΌΓΩΝ (ΕΚΤΎΠΩΣΗ ΚΑΙ ΑΡΧΕΙΟΘΈΤΗΣΗ) ........................................................................................................ 8ΘΆΛΑΜΟΣ ΔΙΑΓΝΏΣΕΩΝ ....................................................................................................................................................... 8ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΑΝΆΓΚΕΣ ............................................................................................................................................................ 8

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ (RADIATION DOSIMETRY)............................................................................................................... 9

ΡΑΔΙΟΦΆΡΜΑΚΟ F-18 FDG ΚΑΙ PET ................................................................................................................................... 9ΧΟΡΉΓΗΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΟΎ-ΠΑΡΆΓΟΝΤΕΣ ΔΌΣΗΣ...................................................................................................................... 10

Υπολογισμοί Ρυθμού Δόσης: .................................................................................................................................... 10

ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΟΝΑΔΩΝ PET.................................................................................................................... 10

ΕΙΔΙΚΈΣ ΠΤΥΧΈΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΆΣΕΩΝ PET ................................................................................................................................ 10ΠΑΡΆΓΟΝΤΕΣ ΈΚΘΕΣΗΣ ΣΕ PET ..........................................................................................................................................10ΣΤΌΧΟΣ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΊΑΣ ...............................................................................................................................................11ΙΣΟΤΟΠΙΚΟΊ ΠΑΡΆΜΕΤΡΟΙ ....................................................................................................................................................11ΔΕΔΟΜΈΝΑ ΑΠΟΡΡΌΦΗΣΗΣ ................................................................................................................................................. 12

Δεδομένα Απορρόφησης για φωτόνια 511 keV ........................................................................................................ 12Απορρόφηση στο μπετό ............................................................................................................................................ 13Απορρόφηση στο ατσάλι ...........................................................................................................................................13

ΌΡΟΙ ΠΗΓΏΝ..................................................................................................................................................................... 14Σημειακές πηγές ....................................................................................................................................................... 14Ο ασθενής σαν πηγή .................................................................................................................................................14Ακέραιες πηγές ......................................................................................................................................................... 14

ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΏΝ ΘΩΡΆΚΙΣΗΣ ......................................................................................................................................14ΘΈΜΑΤΑ ΣΧΕΔΊΑΣΗΣ........................................................................................................................................................... 15ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΘΑΛΆΜΟΥ UPTAKE....................................................................................................................................... 16ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΘΑΛΆΜΟΥ ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗΣ................................................................................................................................ 16ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΘΩΡΆΚΙΣΗΣ ..................................................................................................................................................17

ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ...............................................................................................................18

ΈΛΕΓΧΟΣ ΈΚΘΕΣΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΊΑΣ .....................................................................................................................................18Εξωτερική Έκθεση ................................................................................................................................................... 18Εσωτερική Μόλυνση ................................................................................................................................................ 20

ΤΥΠΙΚΈΣ ΔΌΣΕΙΣ ΣΕ ΤΕΧΝΟΛΌΓΟΥΣ ....................................................................................................................................... 20ΕΙΔΙΚΌΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΌΣ ......................................................................................................................................................... 20ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΓΙΑ ΧΏΡΟΥΣ ΠΆΝΩ ΚΑΙ ΚΆΤΩ ΑΠΌ ΤΗ ΜΟΝΆΔΑ PET ...........................................................................................21ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΈΣ ΠΆΝΩ ΑΠΌ ΤΟ ΘΆΛΑΜΟ UPTAKE .................................................................................................. 21ΕΠΊΠΕΔΑ ΔΌΣΗΣ ΣΕ ΕΛΕΓΧΌΜΕΝΕΣ ΠΕΡΙΟΧΈΣ..........................................................................................................................21ΠΑΡΑΚΕΊΜΕΝΑ ΔΩΜΆΤΙΑ ΤΟΥ ΊΔΙΟΥ ΕΠΙΠΈΔΟΥ........................................................................................................................ 21ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΈΣ ΠΡΟΤΆΣΕΙΣ ....................................................................................................................................21ΑΠΟΔΈΣΜΕΥΣΗ ΤΩΝ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΏΝ ΑΣΘΕΝΏΝ .......................................................................................................................... 22

ΈΚΤΑΚΤΗ ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΓΚΗ.......................................................................................................................22

ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΌΣ ΑΣΘΕΝΏΝ ..................................................................................................................................................... 22ΠΡΟΣΩΠΙΚΉ ΔΟΣΙΜΕΤΡΗΣΗ ..................................................................................................................................................22ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΊΗΣΗ ΦΟΡΗΤΟΎ ΑΝΙΧΝΕΥΤΉ .................................................................................................................................23ΠΑΡΑΤΗΡΉΣΕΙΣ...................................................................................................................................................................23ΣΥΜΠΕΡΆΣΜΑΤΑ.................................................................................................................................................................24REFERENCES .....................................................................................................................................................................25

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 2

Page 3: PET Design

ΣΚΟΠΟΣΗ Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων (PET) είναι μια διαδικασία που προσθέτει μια

σημαντική νέα διάσταση στη δυνατότητα ενός παθολόγου να εντοπίσει και να διαχειριστεί τηνασθένεια. Αντί της ανίχνευσης των αλλαγών στο φυσικό μέγεθος ή στη δομή των εσωτερικώνοργάνων, του σώματος, όπως κάνουν άλλες απεικονιστικές μέθοδοι, το PET ανιχνεύει τιςαλλαγές στην κυτταρική λειτουργία. Τα αποτελέσματα μιας μελέτης PET προσπαθούν ναφανερώσουν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρά ενός ατόμου χρησιμοποιούν τις θρεπτικέςουσίες όπως τη ζάχαρη και το οξυγόνο. Δεδομένου ότι αυτές οι λειτουργικές αλλαγές μπορούννα εμφανιστούν η πραγματοποιηθούν πριν εμφανιστούν φυσικά συμπτώματα ή αλλαγές κλινικάεμφανείς, το PET μπορεί συχνά να δώσει στον ιατρό τις πληροφορίες εκείνες που θα τουεπιτρέψουν να κάνει μια πιο έγκαιρη διάγνωση της ασθένειας ή των ενδεχόμενων ανωμαλιών.Και εάν αυτές οι ασθένειες ή ανωμαλίες έχουν ανιχνευθεί ήδη από μια απεικονιστική εξέταση,όπως CT ή MRI, το PET μπορεί συχνά να εκτιμήσει την κυτταρική λειτουργία σε πολύ αρχικόστάδιο της ασθένειας. Αυτή η δυνατότητα της έγκαιρης και σε πολύ αρχικό στάδιο εντόπισηςτου προβλήματος μπορεί στη συνέχεια να μεταφραστεί στη γρηγορότερη έναρξη της καλύτερηςδυνατής θεραπείας, συχνά αποφεύγοντας άλλες επεμβατικές διαδικασίες ή διερευνητικέςχειρουργικές επεμβάσεις.

Με την σχετικά πρόσφατη εμφάνιση εύκολα διαθέσιμων ισοτοπικών παρασκευασμάτωναπό τοπικά κυκλοτρόνια και από τις τελευταίες εξελίξεις μέσα στο νοσοκομειακό περιβάλλον,έχει καταστεί εφικτή η δημιουργία μονάδας Τομογραφίας Εκπομπής Ποζιτρονίων (PET).Συγχρόνως στο διεθνές επίπεδο έχει αναφερθεί, η επιτυχής ανάπτυξη του διπλού PET «σαρωτήPET και Υπολογιστικής Τομογραφίας (CT)», έχοντας προκαλέσει το ενδιαφέρον και την εκτίμησητης ιατρικής κοινότητας, όσο αφορά τις δυνατότητες της τεχνικής σάρωσης με PET. Τοενδιαφέρον αυτό έχει οδηγήσει επίσης σε αύξηση της ζήτησης για εγκαταστάσεις PET. Αυτή ημελέτη αντιμετωπίζει ζητήματα που αφορούν τον σχεδιασμό τέτοιων κέντρων και εξετάζει τηνεφαρμογή ασφαλών πρακτικών λειτουργίας στον χειρισμό ισοτόπων στο PET. Εμείς θαπεριοριστούμε, γενικά, στην εξέταση ειδικευμένων PET, πλήρους-δαχτυλειδους διάταξης καισαρωτών PET/CT σε ένα περιβάλλον συγκεκριμένων κλινικών αναγκών και θα μας απασχολήσειη χρήση του FDG-18F ενός σχετικά μακρόβιου ισοτόπου με χρόνο ημιζωης T1/2=110 min ή(18F fluorodeoxyglucose). Άλλα ισότοπα που χρησιμοποιούνται στο PET και η εξέταση τουέχει ενδιαφέρον είναι:

• N-13: Half life = 10 λεπτά • O-15: Half life = 2.07 λεπτά• C-11: Half life = 20.4 λεπτά• Rb-82: Half life = 1.3 λεπτά• Ga-68: Half life = 68.3 λεπτά Η κυριαρχία του F-18 πάνω στα ισότοπα αυτά είναι μεγάλη. Τα κυκλοτρόνια και η προστατευτική θωράκιση που απαιτείται σε αυτά δεν θα

συζητηθούν εδώ, ούτε επίσης θα συζητηθεί η λειτουργία ενός ραδιοφαρμακευτικού κέντρου.Εντούτοις, οι τεχνικές που συζητούνται στη μελέτη αυτή μπορούν να εφαρμοστούν και σε άλλεςπεριπτώσεις λαμβάνοντας υπόψη φυσικά τον εκάστοτε διαφορετικό φόρτο εργασίας, τιςποσότητες ραδιοισοτόπου που χορηγούνται, της επιλογής του κατάλληλου και συγκεκριμένου σεκάθε περίπτωση ισοτόπου και άλλων λειτουργικών παραμέτρων. Η μεγαλύτερη προσοχή πουπρέπει να δοθεί και οι ανησυχίες που υπάρχουν στην σχεδίαση ενός PET περιλαμβάνουν.

• Το χώρο της μονάδας • Θέματα ισχύος (ηλεκτρικής) • Αντοχή Δαπέδου • Ακτινοπροστασία

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΡΕΤΗ Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων εκμεταλλεύεται τις φυσικές ιδιότητες και

χαρακτηριστικά ορισμένες ατόμων τα οποία εκπέμπουν ποζιτρόνια. Τα σωματίδια αυτάεξαϋλώνονται όταν έρθουν σε επαφή με ηλεκτρόνια. Αυτή η διαδικασία εξαΰλωσης οδηγείσυνήθως στην εκπομπή δύο φωτονίων ενέργειας 511 keV το καθένα, τα οποία ευρίσκονταισχεδόν στην ίδια ευθεία, που ταξιδεύουν όμως σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ένας σαρωτής PETείναι μια διάταξη η οποία αποτελείται από μια σειρά ανιχνευτών που είναι τοποθετημένοι κατάτέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να ανιχνεύουν την σχεδόν ταυτόχρονη άφιξη αυτών των δύοφωτονίων. Το σημείο εκπομπής των φωτονίων μπορεί έπειτα να προσδιοριστεί με κάποιαμέθοδο, ευρίσκεται δε κάπου στη γραμμή που συνδέει τους δύο ανιχνευτές που καταχώρησαν

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 3

Page 4: PET Design

τα δύο κρούσεις των φωτονίων. Αφού συλλεχθούν αρκετά γεγονότα, η αναδημιουργία τους είτεμε τη μέθοδο φιλτραρισμένης οπισθοπροβολής είτε με την χρησιμοποίηση αλγεβρικώνυπολογισμών, οδηγεί σε μια εικόνα κατανομής του ισοτόπου εκπομπής ποζιτρονίων στο σώματου υπό εξέταση αντικειμένου.

Μια εικόνα που αναδημιουργείται αποκλειστικά και μόνο από τα καταγραφόμεναφωτόνια που είναι αποτέλεσμα εξαΰλωσης και χωρίς να υφίσταται παραπέρα διόρθωση, θαπαρουσιάσει ατέλειες ή προβλήματα λόγω της απορρόφησης και της σκέδασης των φωτονίωνστο σώμα. Για να πάρει κανείς τις πληροφορίες που απαιτούνται για να αντισταθμιστούν αυτά ταφαινόμενα στις διαδικασίες απεικόνισης, θα πρέπει να γίνει μια δεύτερη σάρωση που ναδημιουργεί μια εικόνα ανάλογη με αυτή που λαμβάνεται κατά τη σάρωση με CT. Η σάρωση αυτήμπορεί να γίνει με τη χρησιμοποίηση είτε ισοτόπων -- συνήθως 68Ge – είτε μιας συσκευήςακτίνων X ως πηγή φωτονίων.

Αυτή τη στιγμή, οι σύγχρονοι τύποι εξοπλισμού περιλαμβάνουν υβριδικές κάμερες,σαρωτές μερικής δαχτυλειδούς διάταξης, σταθερούς σαρωτές πλήρους δαχτυλειδούς διάταξηςκαι σαρωτές PET/CT. Ο τύπος εξοπλισμού που εγκαθίσταται θα καθορίσει το ποσό τουραδιενεργού υλικού που απαιτείται, τη διάρκεια της σάρωσης και το συνολικό φόρτο εργασίαςσε ένα θάλαμο. Οι υβριδικές κάμερες είναι πολλαπλών κεφάλων, βασίζονται σε γάμμα κάμερεςNaI(Tl) που έχουν εξοπλιστεί με ηλεκτρονικά κυκλώματα σύμπτωσης για να επιτρέπουν τηνκαταγραφή σε PET. Το μεγάλο αξονικό οπτικό πεδίο τους και οι περιορισμένες δυνατότητεςρυθμού καταγραφής κρούσεων περιορίζουν συνήθως το ποσό ισοτόπου που μπορεί ναχρησιμοποιηθεί. Οι εξειδικευμένοι σαρωτές χρησιμοποιούν συγκεκριμένους ανιχνευτές καιηλεκτρονικά κυκλώματα σύμπτωσης που έχουν βελτιστοποιηθεί για τους σαρωτές PET. Οιπερισσότερες από αυτές τις συσκευές τοποθετούν τους ανιχνευτές σε έναν πλήρη κύκλο γύρωαπό τον όγκο που θα απεικονιστεί, αλλά μερικοί χρησιμοποιούν μια μερική δαχτυλειδή διάταξηανιχνευτών που περιστρέφονται έπειτα γύρω από το αντικείμενο υπό εξέταση προκειμένου ναπαρθούν όλες οι αναγκαίες προβολές. Η αξονική έκταση των περισσότερων σύγχρονωνεξειδικευμένων ανιχνευτών είναι περίπου 15 εκατ.. Οι κρύσταλλοι σπινθηριστών στουςσυγκεκριμένους ανιχνευτές είναι συνήθως Γερμανικού Βισμούθιου (bismuth germanate-BGO),χρησιμοποιούνται όμως νεώτερα υλικά όπως ορθοπυριτικό Λουτετιο (lutetiumoxyorthosilicate-LSO) και ορθοπυριτικό Γερμάνιο (germanium oxyorthosilicate-GSO). ΤοLSO έχει μια υψηλότερη οπτική απόδοση ανά αλληλεπίδραση φωτονίων από το BGO,επιτρέποντας στους χρόνους ανίχνευσης να μειωθούν, διατηρώντας έναν ταυτόχρονα σταθερόεπίπεδο θορύβου στην εικόνα. Οι σαρωτές PET/CT είναι οι σημερινές συσκευές υψηλήςτεχνολογίας για τις μελέτες PET και συνδυάζουν έναν διαγνωστικό σαρωτή CT με μιαεξειδικευμένη μηχανή PET στην ίδια μονάδα. Αυτό επιτρέπει την αυτόματη εγγραφή της εικόναςPET που προσδιορίζεται φυσιολογικά με ανατομικές πληροφορίες της εικόνας CT. Οι διορθώσειςεξασθένησης και σκέδασης βασίζονται σε έναν πίνακα εξασθένησης που παράγεται από τηνεικόνα CT.

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΟΝΑΔΑΣ

Φόρτος ΕργασίαςΓια να εκτιμήσουμε τον φόρτο εργασίας μιας μονάδας ΡΕΤ οι παράγοντες που την

επηρεάζουν θα πρέπει αναλυθούν διεξοδικά. Αυτήν την περίοδο, ο πιο κοινός τύπος εξέτασηςPET στην κλινική πρακτική αφορά την ολόσωμη σάρωση με 18F FDG για ογκολογικές μελέτες.Ολόσωμες σαρώσεις μπορούν πραγματικά να εξετάσουν ολόκληρο το σώμα, όπως γίνεται στηνπερίπτωση μελετών μελανώματος, ή μπορούν να απεικονίσουν το σώμα, αρχίζοντας από τηβάση του εγκεφάλου μέχρι το μηρό, το οποίο είναι η συνηθισμένη πρακτική για λεμφώματαnon-Hodgkin, καρκίνου του ορθού, καρκίνου των πνευμόνων, και καρκίνους άνω άκρων(κεφαλής και λαιμού). Η μονάδα στην οποία επικεντρώνουμε την μελέτη μας εκτελεί ολόσωμεςσαρώσεις FDG ως κύρια διαδικασία της και όχι εκείνες που κάνουν σημαντικούς αριθμούςμελετών καρδιολογικών ή εγκεφαλικών ή εκείνες που λειτουργούν με βραχύβια ισότοπα όπως15O (T1/2 = 122 S) ή 82Rb (T1/2=75s).

Η ροή της δουλειάς (Φόρτος Εργασίας) για όλες αυτές τις σαρώσεις είναι ουσιαστικά ηίδια. Το FDG θα παραλαμβάνεται από τη ραδιοφαρμακευτική υπηρεσία μέσα σε ένα φιαλίδιο. Ηποσότητα ισοτόπου που απαιτείται για έγχυση κυμαίνεται από 110 MBq (3 mCi) μέχρι 560 MBq(15 mCi) ή και περισσότερο, ανάλογα με τη μελέτη που θα διεξάγεται και από τον τύπο σαρωτή

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 4

Page 5: PET Design

που χρησιμοποιείται. Μόλις τοποθετηθεί η δόση σε μια σύριγγα, προχωράμε σε έλεγχο από τοdose calibrator και κατόπιν την φυλάγουμε σε μια προστατευμένη θήκη μέχρι τη χρησιμοποίησητης. Ο ασθενής, που πρέπει να ευρίσκεται σε μιας ελεγχόμενη και συνάμα περιορισμένηδιατροφικά κατάσταση, θα τοποθετείται σε ένα δωμάτιο εγχύσεων και θα ενημερώνεται σχετικάμε τη διαδικασία στην οποία θα υποβληθεί. Ανάλογα με τον ιματισμό του ασθενή και τηνπρογραμματισμένη εξέταση, μπορούμε να ζητήσουμε από τον ασθενή να φορέσει κάποιοένδυμα αντί του φθαρμένου ρουχισμού του. Εκείνη τη στιγμή το επίπεδο γλυκόζης του θαπρέπει να ελεγχθεί και εάν βρεθεί να είναι μέσα στα αποδεκτά όρια (συνήθως λιγότερο από 200mg/dL), η έγχυση θα εκτελείται. Αν και διάφορες προσεγγίσεις υιοθετούνται ως προς τηνχορήγηση, μια κοινή τεχνική είναι να γίνει η έγχυση με τη χρησιμοποίηση πεταλούδας που έχειπαρεμβληθεί στη φλέβα πριν από την έγχυση.

Μετά την έγχυση, ο ασθενής θα κρατείται για 30-60 λεπτά προκείμενου να επιτραπεί στοφάρμακο να καθηλώσει. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αυτής ο ασθενής θα πρέπει ναευρίσκεται σε μια ήσυχη σκοτεινή περιοχή, ιδιαίτερα εάν έχει προγραμματισθεί σάρωσηεγκεφάλου. Ο ασθενής θα πρέπει να τοποθετείται σε μια άνετη καρέκλα που παρέχειυποστήριξη στα χέρια, στους ώμους και στο κεφάλι. Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθείένας κρεβάτι. Επειδή οι ενεργοί μύες δέχονται το FDG, αποτυχία στην παροχή κατάλληληςυποστήριξης μπορεί να οδηγήσει σε ανώμαλη λήψη του φαρμάκου από τους μυς των ώμων καιτου λαιμού. Μια καλή πρακτική είναι ο ασθενής να τοποθετείται σε ένα gurney. Στο τέλος τηςπεριόδου λήψης (uptake), ο ασθενής παροτρύνεται να ουρήσει προκειμένου να μειωθεί το ποσότου ισοτόπου (ενεργότητα) στην κύστη. Συνοδεύεται έπειτα στο θάλαμο εξετάσεων καιτοποθετείται στον σαρωτή. Εάν ο ασθενής δεν είναι ντυμένος (gowned), μπορεί να του ζητηθείνα αφαιρέσει τις ζώνες, κοσμήματα, μεταλλικά και άλλα αντικείμενα που έχει πάνω του. Ταεπόμενα βήματα εξαρτούνται από τον τύπο υλικού (συμβατικό PET ή PET/CT) πουχρησιμοποιείται. Για ειδικευμένο PET, ο ασθενής θα υποβάλλεται σε σαρώσεις εκπομπής και σε σαρώσειςαπορρόφησης (transmission scans) Οι σαρώσεις εκπομπής είναι οι κατάλληλες σαρώσεις PET.Οι σαρώσεις απορρόφησης οργανώνονται για να δημιουργήσουν έναν πίνακα εξασθένησης πουμπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διορθώσει την σάρωση PET ως προς την απορρόφησηφωτονίων. Αυτές λαμβάνονται με τη χρησιμοποίηση γραμμικών ισοτοπικών πηγών πουευρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον ασθενή. Η προκύπτουσα εικόνα έχει την εμφάνιση μιαςμάλλον φτωχής σάρωσης CT. Επειδή το αξονικό οπτικό πεδίο των περισσότερων ειδικευμένωνσαρωτών PET περιορίζεται σε περίπου 15 εκατ., οι πλήρεις σαρώσεις λαμβάνονται σε διάφοραξεχωριστά βήματα της θέσης του κρεβατιού. Κάθε ένα από αυτά τα βήματα θα διαρκεί συνήθως7-8 λεπτά για έναν σαρωτή BGO, με το χρόνο να χωρίζεται έτσι ώστε το 30% ναχρησιμοποιείται συνήθως για σάρωση απορρόφησης και το 70% για σάρωση εκπομπής. Κατάσυνέπεια, μια σάρωση ολόσωμη 2D μπορεί να απαιτήσει 6 θέσεις κρεβατιού και συνολικά μέχρικαι 50 λεπτά. Μια σάρωση εγκεφάλου με τον ίδιο εξοπλισμό μπορεί να πάρει περίπου 15 λεπτά.

Στην περίπτωση PET/CT, η σάρωση CT μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τις κατάλληλεςδιορθώσεις για να παράγει το πίνακα εξασθένησης. Κατά συνέπεια, η σάρωση απορρόφησηςμειώνει το 30% του συνολικού χρόνου σάρωσης σε περίπου ένα λεπτό. Ο χρόνος σάρωσηςεκπομπής παραμένει ο ίδιος με αυτόν που απαιτείται σε συμβατικό PET. Στο τέλος της εξέτασης,ο ασθενής παραμένει στο κρεβάτι έως ότου ελέγξει ο τεχνικός την σάρωση για ατέλειες καιέπειτα τον αποδεσμεύει από τη μονάδα. Οι μελέτες PET εξετάζονται συνήθως από ένααντίγραφο της καταγραφείσης απεικόνισης, ιδιαίτερα στις μελέτες PET/CT. Αφού ελέγξει οτεχνικός τις εικόνες, θα τις στείλει σε κάποιους τερματικούς σταθμούς των θαλάμωνανάγνωσης. Για τους σαρωτές PET/CT, οι εικόνες CT μπορεί να πρέπει να σταλούν σταξεχωριστούς θαλάμους ανάγνωσης του Εργαστηρίου. Οι περισσότερες από τις ανάγκεςεκτύπωσης στη μονάδα είναι δυνατόν να δημιουργούν αντίγραφα της εξέτασης σε χαρτί,συγκεκριμένες δε λήψεις επιλέγονται από τον ιατρό για το φάκελο του ασθενή και για αποστολήκαι ενημέρωση του παραπέμποντος παθολόγου.

Εκτίμηση Φόρτου Εργασίας Από τη συζήτηση πιο πάνω, είναι σαφές ότι ο μέγιστος φόρτος εργασίας κατά τη διάρκεια

μιας βάρδιας καθορίζεται από την επιλογή των σαρωτών που χρησιμοποιούνται στοσυγκεκριμένο κέντρο και από τους τύπους των εξετάσεων που γίνονται– ολόσωμες σαρώσεις ήσαρώσεις εγκεφάλου --. Εάν η μεταφορά ασθενών, η τοποθέτηση τους, η προετοιμασία τουςστο θάλαμο, και η διασφάλιση της ποιότητας της εικόνας υπολογίζουμε ότι παίρνουν συνολικά10 λεπτά, οι ολόσωμες σαρώσεις στις συνηθισμένες συσκευές PET που βασίζονται σε BGO, θα

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 5

Page 6: PET Design

απαιτήσουν σαρώσεις στο μηχάνημα χρονικής διάρκειας μιας ώρας οι δε αντίστοιχες τουεγκεφάλου περίπου 25 λεπτά. Η χρησιμοποίηση μονάδας PET/CT τεχνολογίας BGO θα ρίξει τοχρόνο αυτό σε 40 λεπτά και σε 20 λεπτά αντίστοιχα. Η χρησιμοποίηση PET βασιζόμενου σε LSOθα οδηγήσει σε μικρότερους χρόνους, περίπου 40 λεπτά στο θάλαμο για ολόσωμες σαρώσεις σεσυμβατικό PET και αντίστοιχα 30 λεπτά για μονάδες PET/CT. Κατά συνέπεια, για ένα κέντρο πουδιεξάγει ολόσωμες μελέτες με συμβατικό BGO PET, μια λογική απόδοση για έναν σαρωτή είναι 7ασθενείς ανά ημέρα χωρίς την ανάγκη να επεκτείνεται η βάρδια. Το PET/CT μπορεί ναεπεκτείνει αυτό σε 10-16 ασθενείς ανά ημέρα. Αν και τελευταίες βελτιωμένες τεχνικές μειώνουντους χρόνους σάρωσης κάτω από αυτούς που υποδεικνύονται εδώ, αυτό απαραιτήτως δεν θααυξήσει σημαντικά την απόδοση του ρυθμού των ασθενών. Παραδείγματος χάριν, οι εξετάσειςCT παίρνουν συνήθως μόνο λεπτά πραγματικού χρόνου σάρωσης, αλλά οι αποδόσεις τουρυθμού των μηχανημάτων περιορίζονται συνήθως σε 3 ή 4 εξετάσεις ανά ώρα. Οι παράμετροιγια τον υπολογισμό του φόρτου εργασίας ασθενών μιας μονάδας συνοψίζονται στον πίνακα Ι.

Ο πίνακας δίνει κατά προσέγγιση τους παραμέτρους του φόρτου εργασίας για σαρωτέςPET που πραγματοποιούν ολόσωμες σαρώσεις. Ο χρόνος ανά ασθενή στον μηχάνημα ενόςσαρωτή περιλαμβάνει τον επιπρόσθετο χρόνο 10 λεπτών, απαραίτητο για να εκτελεσθεί η QAτης σάρωσης και για να μεταφερθεί και τοποθετηθεί ο ασθενής στο μηχάνημα για εξέταση.Μεταβολές στην χορηγούμενη ποσότητα (ενεργότητα) και στον προτεινόμενο χρόνο σάρωσηςπαρατηρούνται ανάμεσα στα διάφορα εργοστασιακά μοντέλα. Για το λόγο αυτό ο προμηθευτήςθα πρέπει να ερωτάται για συγκεκριμένες τιμές επίδοσης του εκάστοτε μηχανήματος για ναμπορέσουμε να εκτιμήσουμε το φόρτο εργασίας του κέντρου.

Πίνακας Ι παράμετροι φορτίου Εργασίας

Conventional,BGO

Conventional,LSO

PET/CT, BGO PET/CT, LSO

Ενεργοτηταςενέσεως,Ολόσωμη [MBq (mCi)]

444 (12) 555 (15) 370 (10) 555 (15)

Χρόνοςσάρωσης Ολόσωμη [min]

<50 30 >30 <20

Χρόνος ανάασθενή Σάρωση [min]

<60 40 >40 <30

Ασθενείς/μέρα (8 hour day)

7 10 10 14

Θάλαμος αναμονήςΣε συνθήκες πλήρη φόρτου εργασίας, θα υπάρξει ένα μέγιστο περίπου 3 ασθενών ανά

σαρωτή στο κέντρο κάποια στιγμή εάν σε αυτό πραγματοποιούνται ολόσωμες σαρώσεις. Κατάσυνέπεια, οι απαιτήσεις σε θαλάμους αναμονής είναι σχετικά μέτριες. Ο θάλαμος αναμονής δενπρέπει να αντιμετωπίζεται κατά ιδιαίτερο τρόπο στη φάση λήψης της μελέτης. Όχι μόνοεπιδιώκεται απομόνωση των ασθενών προκειμένου να πάρουμε υψηλής ποιότητας σαρώσεις,όπως σημειώνεται ανωτέρω, αλλά και ο ασθενής αντιπροσωπεύει μια σχετικά ισχυρή πηγήακτινοβολίας αμέσως μετά την έγχυση. Αυτό θα συζητηθεί αργότερα.

Hot Lab και Θάλαμοι Εγχύσεων Ο μέγιστος αριθμός εγχύσεων / περιοχή που απαιτούνται για κάθε σαρωτή δίνεται από

το λόγο του χρόνου λήψης προς το χρόνο σάρωσης. Κατά συνέπεια απαιτείται μόνο ένας

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 6

Page 7: PET Design

θάλαμος εγχύσεων ανά σαρωτή για να κάνει τις ολόσωμες σαρώσεις με συμβατικό PETβασιζόμενα σε BGO. Σε ένα σαρωτή PET/CT πρέπει να υπάρχουν δύο περιοχές εγχύσεων που ναδίνουν τις απαραίτητες υπηρεσίες. Κοντά στις περιοχές αυτές πρέπει να υπάρχει τουαλέτα πουνα είναι αφιερωμένη στην χρήση των ασθενών, στους οποίους έχει γίνει προηγουμένως έγχυσηισοτόπου, έτσι ώστε ο ασθενής να μπορεί να εκκενώσει την κύστη του πριν κατευθυνθεί στονσαρωτή. Πρέπει επίσης να υπάρχουν κουρτίνες απομόνωσης από τον περιβάλλοντα χώρο,χαμηλός φωτισμός και έλεγχος θορύβου του περιβάλλοντος .

Το hot lab έχει λίγες ειδικές απαιτήσεις. Επειδή είναι απαραίτητες τόσο οι απαιτήσεις σεπροστατευτικές θωρακίσεις για την ακτινοβολία των 511 keV όσο και σε περιοχές αποθήκευσηςκαι διάθεσης των ραδιενεργών αποβλήτων και dose calibrators, αυτός ο χώρος εργασίαςαπαιτείται να κτιστεί με προσοχή και ασφάλεια (αρκετά στερεά). Εάν χρησιμοποιείταισυγκεκριμένος εξοπλισμός μεταφοράς δόσεων, πρέπει να διατίθεται αρκετός χώρος προςαποθήκευση του μεταφερόμενου εξοπλισμού και των αποστελλόμενων ποσοτήτων ισοτόπων γιατην εργασία της ημέρας. Αυτές οι κατασκευές είναι αρκετά ογκώδεις. Τυπικές διαστάσεις είναιπερίπου 20 εκατ. X.25 εκατ. Χ 32 εκατ. και ζυγίζουν περίπου 30 κλγ ο κάθε ένας.

Επειδή οι δόσεις αποθηκεύονται και χρησιμοποιούνται με υψηλές αρχικές ενεργότητεςκαι επειδή οι ασθενείς περιέχουν τις υψηλότερες ενεργότητες κατά τη διάρκεια της φάσηςλήψης, οι εκθέσεις ακτινοβολίας μέσα και δίπλα σε αυτήν την περιοχή πρέπει να εξετάζονταιπροσεκτικά. Με εξαίρεση τα δωμάτια σάρωσης PET/CT, τα δωμάτια εγχύσεων και το hot labείναι οι περιοχές με τις μεγαλύτερες πιθανότητες να απαιτηθούν για αυτά πρόσθετηπροστατευτική θωράκιση από τις ακτινοβολίας.

Θάλαμος Σαρώσεως και Θάλαμοι Ελέγχου Οι ελάχιστες απαιτήσεις σε χώρο για τους θαλάμους σάρωσης μπορεί να ευρεθούν σε

ένα έγγραφο σχεδίασης χώρων που δίνεται από τον προμηθευτή. Αντιπροσωπευτικές διαστάσειςγια τα δωμάτια ανίχνευσης PET/CT δίνονται στον πίνακα ΙΙ. Πρέπει να υπάρχουν μέσα καιεξοπλισμός παρατήρησης των ασθενών αλλά και να υπάρχει σύστημα ακουστικής επικοινωνίαςμε αυτόν. Εάν πρόκειται να εγκατασταθεί ένα σύστημα PET/CT, πρέπει να γίνει η κατάλληλησχεδίαση ενός ηλεκτρικού δικτύου παροχή ικανοποιητικής ισχύος.

Επειδή η οπτική έξοδος σε BGO εξαρτάται από την θερμοκρασία, υπάρχουν αυστηρέςαπαιτήσεις ως προς τον περιβαλλοντικό έλεγχο στα δωμάτια σάρωσης. Θα πρέπει να γίνει μιαλεπτομερής εξέταση των απαιτήσεων θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού για τον σαρωτήπου αγοράστηκε. Μερικοί σαρωτές είναι εξοπλισμένοι με θερμικούς διακόπτες που κλείνουναυτόματα το σύστημα εάν η θερμοκρασία δωματίου υπερβεί τα επιτρεπτά όρια. Πρόσθετηπροσπάθεια πρέπει να καταβάλλεται στην επικοινωνία με τους αντίστοιχους μηχανικούς για νακαταστούν σαφείς αυτές τις απαιτήσεις.

Ο θάλαμος ελέγχου πρέπει να έχει άμεση πρόσβαση στο θάλαμο σαρωτή και να υπάρχειένα απλό σχέδιο κυκλοφορίας του προσωπικού ώστε αυτό να είναι σε θέση να φθάσει γρήγοραστο hot lab του εργαστηρίου και στον χώρο των εγχύσεων. Το μεγαλύτερο μέρος του χρόνουτου τεχνολόγου θα ξοδεύεται στο θάλαμο ελέγχου, έτσι η έκθεση ακτινοβολίας σε αυτήν τηνπεριοχή από τους σαρωτές, θα πρέπει να αξιολογείται προσεκτικά. Η περιοχή ελέγχου θα έχειεπίσης υψηλότερες θερμοκρασίες λόγω των υπολογιστικών συστημάτων του σαρωτή. Μπορεί ναείναι επιθυμητό ένας υπολογιστής να είναι συνδεδεμένος με άλλους κεντρικούς υπολογιστές γιαανταλλαγή πληροφοριών ή να έχει πρόσβαση σε σύστημα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, κ.λπ.Ένα ιδιαίτερα ενισχυμένο δίκτυο ελέγχου και παροχής τάσεων πρέπει να υπάρχει στο δωμάτιοελέγχου.

Βοηθητικοί Θάλαμοι Μερικοί σαρωτές αποβάλλουν την θερμότητα που παράγουν μέσα στο δωμάτιο σάρωσης,

ενώ άλλοι έχουν εσωτερικό μηχανισμό ανταλλαγής θερμότητας και χρησιμοποιούν διατάξειςροής ψυκτικών υγρών για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του εξοπλισμού σάρωσης σεσταθερό επίπεδο. Οι διατάξεις ροής ψυκτικών υγρών μπορούν είτε να συνδεθούν με υπάρχονσύστημα ελέγχου θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είτε με μικρά συστήματα ψύξης πουεξάγουν τη θερμότητα σε αέρα δωματίου. Αυτά τα συστήματα ψύξης και ρύθμισης τηςηλεκτρικής ισχύος του σαρωτή τοποθετούνται συνήθως σε ένα μικρό βοηθητικό δωμάτιο.Μερικά συστήματα μπορούν να απαιτούν ξεχωριστό χώρο για τον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό,που συνδέεται με την γεννήτρια ακτίνων X ενός συστήματος PET/CT. Το σύστημα κλιματισμού

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 7

Page 8: PET Design

για αυτό το δωμάτιο πρέπει να έχει ανάλογη δυνατότητα εξυπηρετήσεως για να χειριστεί όλο τοηλεκτρικό φορτίο που γνωρίζουμε ότι έχει τοποθετηθεί εκεί και πρέπει να έχει λίγο μεγαλύτερηδυνατότητα εξυπηρέτησης από αυτήν που απαιτείται από την μονάδα.

Παραδείγματα προσεγγιστικών τιμών των διαστάσεων (ελαχίστων) που απαιτούνται γιαένα θάλαμο απεικόνισης PET δίνονται στον παρακάτω πίνακα. Οι διαστάσεις των δωματίων πουαναφέρονται παρακάτω θα πρέπει να επαληθευτούν και ίσως τροποποιηθούν σε συνεννόηση μετον προμηθευτή του μηχανήματος.

Πίνακας II ΠρομηθευτήςΕξοπλισμού

Θάλαμος σαρωτή[m]

Θάλαμος ελέγχου[m]

Βοηθητικό δωμάτιο[m]

Siemens/CTI HR+ Dedicated PET2

5. x 8 4 x 5 2 x 2

Siemens/CTI Biograph/RevealPET/CT3

5. x 8 4 x 5 2 x 2

GE AdvanceDedicated PET4

4 x 6 4 x 4 3 x 4

GE Discovery LSPET/CT5

4 x 7 3 x 4 2 x 4

Περιοχή Τεχνολόγων (Εκτύπωση και Αρχειοθέτηση) Όπως σημειώνεται ανωτέρω, οι απαιτήσεις σε εκτύπωση για τις περισσότερες μονάδες

PET περιορίζονται αφενός μεν στις αντιπροσωπευτικές εικόνες που παίρνονται από τη σάρωσηκαι αφετέρου στην απαιτούμενη τεκμηρίωση των ατομικών φακέλων των ασθενών, υλικό πουδιανέμεται στους ενδιαφερόμενους γιατρούς. Εάν χρησιμοποιείται PET/CT, εκτυπωτές μεικανότητες χρωμάτων θα πρέπει να είναι διαθέσιμοι στην εκτύπωση των ασπρόμαυρωνανατομικών εικόνων της εξέτασης μαζί με έγχρωμες επικαλύψεις που παρουσιάζουνπληροφορίες του PET.

Θάλαμος Διαγνώσεων Σχεδόν όλες οι αναγνώσεις των εξετάσεων ενός PET γίνεται επιτόπου στους τερματικούς

σταθμούς. Πρέπει να υπάρχει ένας περιορισμένος αριθμός θέσεων επεξεργασίας των μελετών οιοποίες μελέτες αποθηκεύονται σε κάποιο μαγνητικό μέσο. Πρέπει να προβλεφθεί ο κατάλληλοςχώρος, ηλεκτρική ισχύς, τηλεφωνικές γραμμές, ηλεκτρολογικός εξοπλισμός και κλιματισμός, γιαμπορούμε να υποστηρίξουμε τους ειδικούς σταθμούς ανάγνωσης των αποτελεσμάτων μιαςεξέτασης, που συνδέονται με το PET ή PET/CT. Καλό θα είναι να προβλεφθούν θέσεις για HIS/(Hospital Information System) ή RIS (Radiology Information System). Πρωτόκολλα για PACS(Picture Archiving and Communication System) καλό θα είναι να έχουν δημιουργηθεί όπως καινα υπάρχει ένα σύστημα υπαγόρευσης με υπολογιστική σύνδεση και δυνατότητες. Δεδομένουότι το PET είναι πιθανό να παραμείνει μια σημαντική παράμετρος σε ερευνητικά πρωτόκολλα,χωριστοί τερματικοί σταθμοί για το χειρισμό της εικόνας και την ανάλυση των στοιχείωνμπορούν να είναι επιθυμητό να υπάρχουν σε κάποια την περιοχή. Για το λόγο αυτό θα πρέπει ναυπάρχει έμμεσος φωτισμός που να προσαρμόζεται κατάλληλα.

Διάφορες Ανάγκες Εάν είναι δυνατόν, θα πρέπει να τοποθετήσουμε το hot lab, τα δωμάτια εγχύσεων, και τα

δωμάτια σάρωσης στο εσωτερικό μέρος του διαθέσιμου χώρου, μακριά από τοίχους με μηελεγχόμενες δραστηριότητες. Αυτό μπορεί να προλάβει την ανάγκη για θωράκιση κάποιωνπεριοχών. Εάν έχει προγραμματιστεί νέα κατασκευή, θα πρέπει να παίρνουμε τα μέτρα μας γιατους σαρωτές PET/CT, δεδομένου ότι είναι πιθανό αυτοί οι ανιχνευτές να γίνουν σύντομαπρότυπα πρακτικής. Στη δημιουργία των διάφορων δωματίων σάρωσης, θα πρέπει να προβλεφθεί η σχεδίαση ενόςσυνδυασμένου δωματίου ελέγχου που θα επιτρέπει σε έναν και μόνο τεχνολόγο να κρατήσειπερισσότερα από ένα δωμάτια κάτω από τον έλεγχο του ταυτόχρονα. Ακόμη και σε PET/CT,

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 8

Page 9: PET Design

υπάρχει ένα σημαντικό χρονικό διάστημα επεξεργασίας του PET που πρέπει να αφιερώνεται σεολόσωμη ανίχνευση, κατά τη διάρκεια της οποίας ο τεχνικός μπορεί να έχει άλλη απασχόληση.

Ανεπαρκής κλιματισμός είναι ένα από τα πιο κοινά προβλήματα που αντιμετωπίζονται στοξεκίνημα μιας νέας μονάδας. Θα πρέπει να σιγουρευτούμε ότι ο εξοπλισμός για κλιματισμόανταποκρίνεται στις απαιτήσεις. Ενδείκνυται τα εξειδικευμένα συστήματα κλιματισμού ναυπάρχουν τόσο στη κεντρική μονάδα σαρώσεως όσο και στα δωμάτια ηλεκτρονικήςεπεξεργασίας. Πρέπει να προχωρήσουμε σε ανεξάρτητες υπολογιστικές μελέτες πάνω στιςανάγκες σε εξοπλισμό διατήρησης της θερμοκρασίας.

Το εξειδικευμένο λογισμικό που χρειάζεται στην ανάγνωση ενός συμβατικού PET καιPET/ CT καθιστά μη πρακτική την ανάγνωση από πολλούς γενικής χρήσης σταθμούς PACSσήμερα. Απαιτούνται είτε ειδικοί τερματικοί σταθμοί PET είτε ειδικοί τερματικοί σταθμοίπυρηνικής ιατρικής. Αυτό σημαίνει ότι το δίκτυο τερματικών σταθμών μπορεί να υπερφορτωθείκαθόσον τεχνικοί, γιατροί και ερευνητές ανταγωνίζονται για απόκτηση χρόνου επεξεργασίαςστους σταθμούς. Συστήνεται ενθέρμως ο προγραμματισμός απόκτησης πρόσθετων τερματικώνσταθμών σε βάθος χρόνου.

ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ (RADIATION DOSIMETRY)

Ραδιοφάρμακο F-18 FDG και PET Το F-18 FDG είναι ένας μη ειδικός ανιχνευτής (tracer) της μεταβολικής δραστηριότητας

και το οποίο φάρμακο λαμβάνεται από τον εγκέφαλο, την καρδιά, τον μυελό των οστών, τανεφρά, και τους ενεργούς μυς και συγκεντρώνεται επίσης σε πολλούς, μεταβολικά ενεργούς,όγκους. Για να μειωθεί η πρόσληψη στους σκελετικούς μυς, οι ασθενείς διατηρούνται σε ήρεμηκατάσταση μετά την χορήγηση του F-18 FDG σε ένα κρεβάτι η σε μια καρέκλα για 30-90 λεπτά.Ο χρόνος αυτός εξαρτάται από τον τύπο της σάρωσης και από τις πρακτικές της μονάδας. Ηπροετοιμασία του ασθενή είναι μια απαίτηση για οποιαδήποτε ομάδα PET και πρέπει ναπεριλαμβάνεται σε οποιαδήποτε σχέδια ασφάλειας από ακτινοβολίες που θα δημιουργούνται.

Μια πολυάσχολη μονάδα PET θα έχει συχνά παραπάνω από έναν ασθενή στο χώρο up-take. Αυτό θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν πραγματοποιούμε τους υπολογισμούςθωράκισης. Ιδανικά μια πολυάσχολη μονάδα PET θα πρέπει να έχει πάνω από ένα θάλαμο up-take. Μετά την περίοδο uptake, ο ασθενής θα πρέπει αποβάλει για να καθαρίσει τη ραδιενέργειαπου έχει συσσωρευτεί στην κύστη του, η οποία αντιπροσωπεύει το 15% της χορηγηθείσαςποσότητας ραδιοφαρμάκου (ενεργότητα). • Προτείνεται να υπάρχει τουαλέτα ειδική για ασθενείς του PET

Ο ασθενής που τοποθετείται στον τομογράφο για την εκτέλεση της σάρωσης παραμένειστον θάλαμο απεικόνισης του PET για 30-60 λεπτά. Οι ασθενείς μπορούν να αφεθούν ελεύθεροιαμέσως μετά την διαδικασία σάρωσης η μπορούν να πάνε σε μια περιοχή αναμονής για όσοδιάστημα εξετάζονται τα αποτελέσματα από το PET. Εάν οι ασθενείς πρέπει να παραμένουν στηνκλινική τους για σημαντικό χρονικό διάστημα, πρέπει να αντιμετωπιστούν τα ζητήματαασφάλειας από ακτινοβολίες. Όλες οι περιοχές κοντά στο PET θα πρέπει να εξετάζονται απόάποψη θωράκισης συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της μονάδας PET όπως και τωνπαρακείμενων χώρων του ορόφου.

Παράγοντες έκθεσης στο PET • Οι παρακάτω υποθέσεις μπορεί να γίνουν: • Calculated Gamma Constant: 0.57 mR m2/mCi hr • Σταθερά Ρυθμού Δόσης : 0.55 mrem m2/mCi hr η σε μονάδες SI: 0.147 mSv/MBq hr

στο 1 μέτρο • Φορτίο Θαλάμου Σάρωσης: 8-16 pts/day x 5 days/wk = 40-80 pts/wk • Φορτίο Ισοτόπου: Υποτίθεται ο ασθενής ενυεται με 15 mCi (555 MBq) με an uptake

time των 60 λεπτών • Εβδομαδιαίο φορτίο εργασίας = 40 hrs/week

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 9

Page 10: PET Design

Χορήγηση Ραδιενεργού-Παράγοντες Δόσης

Υπολογισμοί Ρυθμού Δόσης: Ο ασθενής είναι η κύρια πηγή ακτινοβολίας που πρέπει να εξετάσουμε Για το F-18:

0.188 μGy m2/MBq hr είναι το αποτέλεσμα μιας πηγής ενεργότητας 37 MBq (1 mCi) από F-18 η οποία δίνει 6.96 μGy/hour σε απόσταση ενός μέτρου από μια αθωράκιστη πηγή. Επειδήτο σώμα απορροφά μέρος της ακτινοβολίας εξαΰλωσης, ο ρυθμός δόσης από τον ασθενήτουλάχιστον υποδιπλασιάζεται. Η μεγαλύτερη μέση τιμή που αναφέρεται στο ένα μέτρο από τονασθενή αμέσως μετά την χορήγηση είναι 3.0 μGy/hour/37MBq

Ραδιενεργός διάσπαση: Επειδή οι tracers ενός PET έχουν σύντομους χρόνους ημιζωης, ηαπορροφούμενη δόση ανά ώρα είναι μικρότερη από το γινόμενο του ρυθμού δόσης με τονχρόνο απορρόφησης. Η συνολική δόση ακτινοβολίας D(T) που δέχεται κανείς σε μια χρονικήπερίοδο T, είναι μικρότερη από το γινόμενο του ρυθμού δόσης με τον χρόνο κατά έναπαράγοντα ίσο προς:

RT = D(T)/(DR x T) = 1.443 x (T1/2/T) x (1-exp(-0.693 T/T1/2)) Για το F-18: Ο παράγοντας αυτός αντιστοιχεί στις παρακάτω τιμές 30 minutes = 0.91 60 minutes = 0.85 90 minutes = 0.76

ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΟΝΑΔΩΝ PET

Ειδικές πτυχές εγκαταστάσεων PET Στο παρελθόν, η θωράκιση ήταν συχνά περιττή στα τμήματα Πυρηνικής Ιατρικής που

διεξήγαν μόνο διαγνωστικές μελέτες. Οι εγκαταστάσεις PET διαφέρουν από τα κανονικάτμήματα στο ότι οι σχετικές μελέτες απαιτούν σχετικά μεγάλες ποσότητες (ενεργότητες) υψηλήςενέργειας φωτονίων που εκπέμπονται από τα ισότοπα και στο ότι κατά τις μελέτες αυτέςμπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τον εξοπλισμό που έχει την δυνατότητες σάρωσης CT.Αυτό σε συνδυασμό με τα υπάρχοντα όρια δόσεως για το κοινό, μπορεί να οδηγήσει σεαπαιτήσεις προστατευτικής θωράκισης. Επειδή ακόμη και μέτριες δόσεις ισοτόπων πουπροκαλούν την δημιουργία φωτονίων 511 keV, απαιτούν σημαντικά ποσά προστατευτικήςθωράκισης, πρέπει να γίνει μια λεπτομερής αξιολόγηση της συγκεκριμένης περιοχής για κάθεσυγκεκριμένη εγκατάσταση.

Οι κυριότεροι παράγοντες που επηρεάζουν την Ακτινοπροστασία είναι οι εξής• Αριθμός ασθενών προς απεικόνιση. • Ποσότητα ισοτόπου που χορηγείται ανά ασθενή. • Χρονική διάρκεια παραμονής του κάθε ασθενής στην μονάδα.• Τοποθεσία μονάδας.• Γενικό περιβάλλων εγκαταστάσεων.

Παράγοντες Έκθεσης σε PET Ισότοπο F-18

Το ισότοπο που χρησιμοποιείται ευρέως και το οποίο παρουσιάζει το μεγαλύτεροπρακτικό πρόβλημα ακτινοπροστασίας είναι το F-18. Τα χαρακτηριστικά του που αφορούν τηνθωράκιση ενός χώρου ΡΕΤ είναι τα παρακάτω:

• Χρόνος Ημιζωης: 110 λεπτά • Μεγαλύτερη έκθεση Ακτινοβολίας: 511 KeV Γαμμα • Half-Value Layer: Αναφέρονται τιμές 4.1 mm Pb και 3.4 cm συνηθισμένου μπετόν σεσυνθήκες narrow beam.

Η χρησιμοποίηση αυτών των τιμών δεν θα δώσει ικανοποιητική θωράκιση επειδήαγνοούν το παράγοντα buildup από την σκέδαση. Υπάρχουν διάφοροι πίνακες για broad beamtransmission στο μολύβι, μπετόν και ατσάλι βασισμένοι σε υπολογισμούς Monte Carlo

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 10

Page 11: PET Design

Στόχος Ακτινοπροστασίας Ο στόχος ακτινοπροστασίας για το κοινό, που ορίζεται από την νομοθεσία περί

Ακτινοπροστασίας, είναι ο περιορισμός της έκθεσης προκειμένου να διασφαλιστεί ότι κανέναάτομο από την εξουσιοδοτημένη εγκατάσταση δεν θα δέχεται περισσότερο από 100 mrem/ έτος(1 mSv/ έτος) total effective dose equivalent. Σε εβδομαδιαία βάση, αυτό σημαίνει δόσηεπίπεδου 2 mrem. Υπάρχει μια πρόσθετη απαίτηση για τη δόση στις περιοχές προσιτές στα μέλητου κοινού η οποία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2 mrem σε οποιαδήποτε δεδομένη ώρα (0,02mSv/ώρα). Τα μέλη του οργανισμού των οποίων ορισμένα καθήκοντα δεν περιλαμβάνουνέκθεση στις πηγές ακτινοβολίας θεωρούνται μέλη του κοινού.

Οι εργαζόμενοι στις ακτινοβολίες περιορίζονται στη λήψη της total effective doseequivalent 2000 mrem (mSv 20) ανά έτος. Πρόσθετο, υπάρχουν όρια δόσεων στα μεμονωμέναόργανα (mSv 50 rem ή 500 ετησίως), άκρα και δέρμα (mSv 50 rem ή 500 ετησίως) και φακότου ματιού (mSv 15 rem ή 150 ετησίως). Η δόση στο έμβρυο μιας εργαζομένης σε ακτινοβολίεςπου δηλώνει ότι είναι έγκυος περιορίζεται σε λιγότερο από 100 mrem ( 1 mSv) κατά τηδιάρκεια της εγκυμοσύνης, συνέπεια της επαγγελματικής έκθεσης της μητέρας. Αυτή ητελευταία απαίτηση εφαρμόζεται συνήθως μαζί με έναν μηνιαίο περιορισμό 50mrem (0,5 mSv)στο έμβρυο.

Εκτός από τους συγκεκριμένους περιορισμούς που περιγράφονται πιο πάνω, κάθεκάτοχος άδειας έχει μια υποχρέωση να επιβλέπει τις διαδικασίες διατήρησης και περιορισμούτων δόσεων στους εργαζομένους ακτινοβολιών αλλά και στο κοινό όσο το δυνατό σεχαμηλότερα επίπεδα, ευλόγως επιτεύξιμα (ALARA).

Ισοτοπικοί Παράμετροι Όλα τα ισότοπα σε PET προκαλούν την δημιουργία δύο φωτονίων 511 keV το καθένα ανάεκπεμπόμενο ποζιτρόνιο. Επιπλέον, μπορούν να υπάρξουν πρόσθετες ακτίνες γάμμα απόπυρηνική διάσπαση και από ακτινοβολία πέδησης - bremsstrahlung που εκπέμπεται καθώς τοποζιτρόνιο επιβραδύνεται σε κάποιο υλικό. Το 18F διασπάται εκπέμποντας ποζιτρόνιο το 96,9%του χρόνου, με την ισορροπία των διασπάσεων να εμφανίζονται με electron capture. Τα ισότοπα15O, 11C και 13N όλα διασπώνται με εκπομπή ποζιτρονίου με ουσιαστικά 100% πιθανότητα. Ηπαραγωγή ακτινοβολίας Bremsstrahlung εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον ατομικό αριθμότου μέσου στο οποίο το ποζιτρόνιο ταξιδεύει και από την ενέργεια των ποζιτρονίων. Θαπεριορίζεται σε μεγάλο βαθμό σε υλικά με χαμηλό Ζ όπως το ύδωρ και οι μαλακοί ιστοί. Το 18Fέχει τη χαμηλότερη ενέργεια ποζιτρονίων από τα πιο κοινά ισότοπα PET και επομένως, υπόσταθερές συνθήκες, θα έχει το χαμηλότερο ποσό ακτινοβολίας bremsstrahlung. Το 82Rb έχειτην υψηλότερη ενέργεια ποζιτρονίων (3,15 MeV) και είναι επίσης το μόνο ισότοπο που έχεισημαντική μόλυνση από άλλες ακτίνες γάμμα (περίπου 9% σε 777 keV). Το 82Rb επίσηςδιαφέρει από τα άλλα ισότοπα δεδομένου ότι παράγεται σε γεννήτρια από το μητρικό του 82Sr.Η γεννήτρια 82Sr-82Rb αντιπροσωπεύει μια άλλη πηγή ακτινοβολίας που πρέπει να περιληφθείστην αξιολόγηση των προστατευτικών θωρακίσεων. Οι παράμετροι διάσπασης και οι σταθερέςδόσεων των ακτίνων γάμμα για τις ευρύτατα χρησιμοποιημένες πηγές ποζιτρονίων συνοψίζονταιστον πίνακα ΙΙΙ.. Παράμετροι διάσπασης για ισότοπα που συνηθέστερα χρησιμοποιούνται σεσαρώσεις PET. Το 68Ge περιλαμβάνεται στη λίστα επειδή χρησιμοποιείται για σκοπούςβαθμονόμησης στο ΡΕΤ. Διασπάται με electron capture κατά 100% σε 68Ga (half-life = 68minutes), εκπομπο ποζιτρονίων.

Πινακας ΙΙΙ Φυσικές μεγέθη διάσπασης για ισοτόπων τουΡΕΤIsotope Half-Life[min] Annihilation

Photon (511keV) Intensityper Decay [%]

Positron Energy[MeV]

Gamma-Ray DoseConstant [(μSv/hr)/MBq] ([(mrem/hr)/mCi]) at 1 meter

11C 20.38 200 0.961 0.194 (0.717)13N 9.97 200 1.19 0.194 (0.171) 15O 2.03 200 1.72 0.194 (0.717) 18F 109.7 194 0.635 0.188 (0.695)68Ge-68Ga 4.1e5 (288 days) 180 1.9, 0.8 0.179 (0.662) 82Rb 1.25 192 3.35,2.57 0.210 (0.778)

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 11

Page 12: PET Design

Δεδομένα Απορρόφησης

Δεδομένα Απορρόφησης για φωτόνια 511 keV

• καμπύλη εξίσωσης Archer και Υπολογιζόμενες σταθερές

Απορρόφηση στο μολύβι

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 12

Page 13: PET Design

Απορρόφηση στο μπετό

Απορρόφηση στο ατσάλι

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 13

Page 14: PET Design

Όροι ΠηγώνΟι πηγές που πρέπει να εξεταστούν σε ένα σχέδιο προστατευτικής θωράκισης αφορούν:

τις ίδιες τις δόσεις πριν την έγχυση, τις πηγές βαθμολόγησης που αποθηκεύονται στιςεγκαταστάσεις, τον ασθενή μετά από την έγχυση, τις πηγές απορρόφησης στον σαρωτή και τηνακτινοβολία διαφυγής και διαρροής από τον σαρωτή CT εάν χρησιμοποιείται PET/CT.

Σημειακές πηγές Οι απαιτήσεις προστατευτικής θωράκισης κατά τον χειρισμό τόσο δόσεων όσο και πηγών

βαθμολόγησης μπορούν να εκτιμηθούν με την χρησιμοποίηση των σταθερών δόσεων gamma-ray που δίνονται πιο πάνω. Εάν σε συγκεκριμένη ημέρα έχει προγραμματιστεί για εξέταση έναςμεγάλος αριθμός ασθενών τότε μπορεί να απαιτηθεί να ευρίσκεται στο εργαστήριο μια όχιαμελητέα ποσότητα ισοτόπου. Παραδείγματος χάριν, εάν τέσσερις ασθενείς έχουνπρογραμματισθεί να γίνουν κατά τη διάρκεια ενός πρωινού με δόση ανά έγχυση ίση προς 370MBq (10 mCi) σε μια παράδοση, τότε η ποσότητα του ραδιοφαρμακου που θα αποσταλεί στις 8AM, θα αποτελείται από περίπου 3700 MBq (100 mCi). Ας σημειώσουμε ότι οι δόσειςπαραδίδονται συνήθως σε συγκεκριμένα δοχεία αποστολής. Οι πηγές βαθμολόγησης, σεπαραγγελίες των 100 MBq 68Ge, έρχονται συνήθως με το χώρο αποθήκευσής τους (container).

Ο ασθενής σαν πηγή Από την στιγμή που ο ασθενής εννεθεί αντιπροσωπεύει μια πηγή ακτινοβολίας για το

προσωπικό και το κοινό. Ένας αριθμός μελετών έχει γίνει πάνω στο μέγεθος της έκθεσης από το18F-FDG. Τα αποτελέσματα στο 1 μέτρο από τον ασθενή και διορθωμένα ως προς το φυσικόχρόνο ημιζωής, έχουν τιμές από 0.055 μέχρι 0.150 (mSv/hr)/MBq [0.203 to 0.553 (mrem/hr)/mCi]. Συγκριτικά ο αντίστοιχος ρυθμός δόσης για ασθενή που έχει εννεθεί με 99 mTc MDPείναι περίπου 0.0135 (μSv/hr)/MBq [0.05 (mrem/hr)/mCi] όταν η μέτρηση γίνει 5 λεπτά μετάτην έγχυση. Έτσι ο ρυθμός δόσης ανά μονάδα ενεργότητας από τον ασθενή που υποβάλλεται σεσάρωση PET είναι μεγαλύτερος κατά ένα παράγοντα 4 μέχρι 7. Οι μεταβολές στις ευρισκόμενεςτιμές για το 18F μπορεί να οφείλεται και σε άλλους παράγοντες όπως η μεθοδολογία μέτρησηςκαι οι διαφορετικές πειραματικές συνθήκες. Αξίζει να σημειώσουμε ότι δεν δηλώνεται σε όλεςτις μελέτες- αναφορές εάν ο ασθενής είχε εκκενώσει την κύστη του ή όχι κατά την διάρκεια τηςμέτρησης. Μια ώρα μετά την έγχυση, περίπου 20% της ενεθείσας δόσης θα έχει συσσωρευτείστην κύστη και μπορεί να είχε αποβληθεί. Τα στοιχεία για τους ρυθμούς δόσης που μετριούνταιαπό τις διαφορετικές επιφάνειες του σώματος μπορούν επίσης να βρεθούν σε αρκετές από αυτέςτις αναφορές, επιτρέποντας να χρησιμοποιηθεί. ένα ρεαλιστικότερο, μη-ισοτροπικό μοντέλοασθενή. Κανικοποιημένοι ρυθμοί δόσεως στο 1 μ από την πρόσθια επιφάνεια του ασθενή υπάρχουνστην διεθνή βιβλιογραφία. Οι τιμές έχουν διορθωθεί ως προς τη φυσική ημιζωή του 18F. Ημέση τιμή του ρυθμού δόσης που έχει βρεθεί από τους διάφορους ερευνητές στο 1 μέτρο είναι0.100 (μSv/hr)/MBq ή 0.370 (mrem/hr)/mCi) με εύρος τιμών από 0.055 (μSv/hr)/MBq ή[0.203 (mrem/hr)/mCi] μέχρι 0.150 (μSv/hr)/MBq ή [0.553 (mrem/hr)/mCi]

Ακέραιες πηγές Ο σαρωτής μπορεί να χρησιμοποιεί ακέραιες πηγές 68Ge για να πάρει τις σαρώσεις

απορρόφησης και για να κανονικοποιήσει και βαθμολογήσει το σύστημα σάρωσης. Γιαπαράδειγμα, στις μηχανές Siemens/CTI EXACT υπάρχουν 3 πηγές ονομαστικής ενεργότητας111 MBq. (3 mCi). Στη GE Discovery υπάρχουν δύο πηγές 370 MBq (10 mCi) και 56 MBq (1,5mCi), οι οποίες χρησιμοποιούνται για βαθμολόγηση και κανονικοποίηση. Ο προμηθευτής μπορείσυνήθως να δίνει τις καμπύλες που παρουσιάζουν ισοδοσιακά περιγράμματα γύρω από τημηχανή από τη χρήση ακέραιων πηγών.

Ιδιότητες των υλικών Θωράκισης Ο μόλυβδος και το μπετόν είναι τα πλέον χρησιμοποιούμενα υλικά στις προστατευτικές

θωρακίσεις της περιοχής σε εγκαταστάσεις PET. Ο παράγοντας εξασθένηση απαραίτητος στη

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 14

Page 15: PET Design

προστατευτική θωράκιση είναι πιθανό να είναι μικρότερος από 10, αλλά η υψηλή διείσδυση τωνφωτονίων 511 keV μπορεί να απαιτήσει με σημαντικό πάχος υλικού.

Ο μόλυβδος είναι εύκολα διαθέσιμος υπό μορφή φύλλων μολύβδου και ως απόθεμακατασκευαστικών κομματιών. Όταν η ακτινοβολία είναι narrow beam, o μόλυβδος έχεισυντελεστή μαζικής εξασθένησης ίσο προς 0,153 cm2/g και half value layer ίσο προς 3,98 χιλ.για ακτινοβολία 511 keV. Το effective half-value layer του μολύβδου στην προστατευτικήθωράκιση για φωτόνια αυτής της ενέργειας σε ακτινοβολία wide beam, έχει αναφερθεί να έχειτιμές 4.1-5.5 mm. Πιο ακριβείς υπολογισμοί μπορούν να γίνουν είτε με τη χρησιμοποίηση τωνπαραγόντων συγκέντρωσης (build-up factors) είτε των κωδίκων μεταφοράς. Σε ένα μοντέλοσυγκέντρωσης (build-up factors), η απομενουσα ένταση ακτινοβολίας λόγω απορρόφησης σεένα εμπόδιο, Ι, δίνεται από τη φόρμουλα:

όπου Io είναι η ένταση της προσπίπτουσας δέσμης, B(μx) είναι η συνάρτηση build-up, mείναι ο γραμμικός συντελεστής εξασθένησης της θωράκισης και Χ είναι το πάχος της θωράκισης.Η κατάλληλη συνάρτηση build-up που λαμβάνει υπόψη της τη γεωμετρία της θωράκισης πρέπεινα χρησιμοποιείται.

Το μπετόν έχει έναν συντελεστή μαζικής εξασθένησης 0.0877 cm2/g και ένα half valuelayer 3.4-4.3 εκατ. σε συνθήκες στενούς δέσμης για 511 keV. Η διαφορά half value layer εδώαντιστοιχεί στη διαφορά μεταξύ του σκυροδέματος κανονικής πυκνότητας (2,35γ/cm3) καιτου σκυροδέματος χαμηλής πυκνότητας (1,84γ/cm3) που χρησιμοποιείται συνήθως στησύγχρονες κατασκευές. Η συγκέντρωση στο σκυρόδεμα είναι διαφορετική από αυτή τουμόλυβδου και πάλι για ακριβέστερους υπολογισμούς μπορεί να χρησιμοποιηθούν είτεπαράγοντες συγκέντρωσης (build-up factors) είτε κώδικες μεταφοράς. Τα πάχηυποδιπλασιασμού σε συνθήκες στενής δέσμης narrow beam για το μόλυβδο και το σκυρόδεμαδίνονται στον πίνακα IV.

Πίνακας IV. Σύγκριση των half value layers για διαφορετικά υλικά θωράκισης για 511keV σε συνθήκες narrow beam.

Υλικό(πυκνότητα [g/cm3]

Half-Value Layerσε 511 keV γιαNarrow Beam [mm]

Μολύβι (11.4 g/cm3) 3.98 Μπετόν (2.35 g/cm3) 34 Μπετόν (1.84 g/cm3) 43

Καλύτερες πληροφορίες που χρησιμοποιούνται στη πρακτική σχεδίαση τωνπροστατευτικών θωρακίσεων ευρίσκονται σε δομικά σχέδια και σε αξιολόγησεις προστατευτικώνθωρακίσεων για ιατρική χρήση ακτίνων Χ και ακτίνων γάμμα ενεργειών μέχρι 10 MeV.Δυστυχώς, τα διαγράμματα εξασθένησης που δίνονται εκεί δεν παρουσιάζουν στοιχεία γιαφωτόνια 511 keV. Εντούτοις, καμπύλες παρουσιάζουν την εξασθένηση των φωτονίων του 137Cs (662 keV) στο μπετόν και στο μόλυβδο. Η χρήση αυτών των τιμών θα οδηγήσει σε ένα πολύσυντηρητικό σχέδιο προστατευτικής θωράκισης. Αφ' ετέρου, σχετικά μικρές τιμές του mx(γινόμενο του γραμμικού συντελεστή εξασθένησης και του πάχους θωράκισης)χρησιμοποιούνται σε αυτά τα προβλήματα. Υπό αυτές τις συνθήκες, ο παράγονταςσυγκέντρωσης (build up factor) δεν μεταβάλλεται παρά πολύ με την ενέργεια η δε εξασθένησημπορεί να υπολογιστεί προσεγγιστικά μέχρι ενός ορισμένου βαθμού από τα στοιχεία του καιλαμβάνοντας υπόψη τη διόρθωση για αλλαγές του γραμμικού συντελεστή εξασθένησης μεταξύ662 keV και 511 keV. Ας σημειώσουμε ότι οι καμπύλες για το μπετόν είναι για υλικό μεπυκνότητα 2,35 γ/cm3 και θα χρειαστούν προσαρμογές για περιπτώσεις στις οποίεςχρησιμοποιείται χαμηλής πυκνότητας σκυρόδεμα.

θέματα ΣχεδίασηςΠροβλήματα θωράκισης υπάρχουν στους χώρους των νοσηλευτικού προσωπικού και του

θαλάμου ελέγχου Τομογραφίας. Μη ελεγχόμενες περιοχές με υψηλή occupancy θα πρέπει νατοποθετούνται όσο το δυνατό πιο μακριά από τους χώρους uptake του PET και από τουςθαλάμους απεικόνισης. Εάν μη ελεγχόμενες περιοχές ευρίσκονται πάνω η κάτω από το θάλαμο

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 15

Page 16: PET Design

uptake του PET και από τον θάλαμο Τομογραφίας, το διάστημα μεταξύ των ορόφων μπορεί ναείναι μεγαλύτερο από τα κανονικό εκτός εάν προστεθεί θωράκιση. Οι όροφοι απαιτείται νααντέχουν το επιπρόσθετο βάρος που σχετίζεται με την επιπρόσθετη θωράκιση. Φορητέςθωρακίσεις από μολύβι μπορεί να χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά στη θωράκιση τωνασθενών στα δωμάτια uptake. Τα πατώματα και οι οροφές συνήθως έχουν 10 εκατοστά μπετόντο οποίο αντιστοιχεί σε δυο half value layers.

Υπολογισμοί Θαλάμου UptakeΗ συνολική δόση σε ένα σημείο d μέτρα μακριά από τον ασθενή κατά την διάρκεια του

χρόνου uptake (TU) δίνεται από την φόρμουλα:

3.0 μSv/hour/37MBq x A0(MBq) x TU (hours) x RTU/d2

Εάν Nw ασθενείς εξετάζονται στο ΡΕΤ κάθε εβδομάδα, τότε η συνολική εβδομαδιαίαδόση είναι:

3.0 μSv/hour/37MBq x A0(MBq) x TU(hrs) x RTU x Nw/d2

Για μια μη ελεγχόμενη περιοχή το όριο είναι 1 mSv/έτος το οποίο αντιστοιχεί σεεβδομαδιαίο όριο των 20 μSv (2 mrem). Τότε το barrier factor που απαιτείται είναι:

20 μSv/3.0 μSv/hour/37MBq x A0(MBq) x TU(hrs) x RT x Nw/d2=

= 247 d2/(TU (hrs) x R ΤU x Nw x A0(MBq))=

= 6.7 d2/(TU (hrs) x R ΤU x Nw x A0(mCi))

Για να υπολογίσουμε την θωράκιση που θα χρειαζόταν ένα ορισμένο σημείο θα πρέπει ναυπολογίσουμε τον barrier factor. Το ερώτημα λοιπόν είναι ποιος είναι ο barrier factor πουαπαιτείται σε ένα σημείο 4 μέτρων από το κρεβάτι του ασθενή στο θάλαμο uptake; Στον κάθεασθενή χορηγείται 555 MBq (15 mCi) από F-18 FDG και υπάρχουν 40 ασθενείς /βδομάδα.

Uptake time = 1 hour Barrier Factor = 247 (4)2/(1 x 0.85 x 40 x 555) = 0.21 = 2.45 HVL

Ενδεικτικές τιμές είναι 1.2 cm μολύβι η 13 cm μπετόν.

Υπολογισμοί Θαλάμου ΑπεικόνισηςΗ πιο συντηρητική προσέγγιση χρησιμοποιείται όταν υποθέτουμε ότι δεν υπάρχει

καθόλου θωράκιση στο τομογράφο. Η μέθοδος είναι τότε παρόμοια με αυτή των υπολογισμώντης περιοχής uptake. Λόγω της καθυστέρησης μεταξύ της χορήγησης του ισοτόπου και τηςπραγματικής απεικόνισης η ενεργότητα του ασθενή μειώνεται κατά

FU = exp(-0.693 x TU (min) /110) όπου TU είναι ο χρόνος uptake

Τις περισσότερες φόρες ο ασθενής θα αποβάλει πριν την απεικόνιση περίπου το 15% τηςχορηγηθείσας ενεργότητας.

Barrier Factor = 3.0 μSv/37 MBq x A0 (MBq) x FU x Tw(hrs) x RTI x Nw/d2=

= 247 d2/ (Nw Tι (hrs) x RTI x A0 (MBq) x FU Για το F18 σε μια ώρα, ο παράγοντας διάσπασης FU = exp(-0.693x 60/110) = 0.68

Πρέπει να υπολογίσουμε τον ρυθμό δόσης σε μερικούς τοίχους από την τομογραφία PET.Αυτό εξαρτάται από την πραγματική γεωμετρία και θέση του τομογράφου στο θάλαμο.Ακολούθως θα πρέπει να υπολογίσουμε την εβδομαδιαία ισοδύναμη δόση σε ένα σημείο 4 μέτρααπό τον ασθενή κατά την διάρκεια μιας απεικόνισης ΡΕΤ. Στον κάθε ασθενή χορηγούνται 555MBq (15 mCi) από F-18 FDG και υπάρχουν 40 ασθενείς /βδομάδα. Ο χρόνος uptake είναι 60λεπτά και ο χρόνος απεικόνισης είναι 1 ώρα.

Weekly dose equivalent =

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 16

Page 17: PET Design

3.0 μSv/37 MBq x 555 (MBq) exp(-0.693x60/110) x 40 x 1 x 0.85/42 = 65μSv

Ο barrier factor για κατάληψη ίση με 1 είναι ίσος προς247 x 42/ (40 x 555 x 0.68 x 1 x 0.85) = 0.31 = 1.9 HVL

Χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες τιμές γι’ αυτό υπολογίζουμε ότι απαιτούνται 0.95 cmμολύβι η 10 cm μπετό.

Υπολογισμοί για δωμάτια πάνω και κάτω της μονάδας PET Επειδή η ακτινοβολία εξαΰλωσης των 511 keV είναι αρκετά διεισδυτική είναι αναγκαίο

να εξετάσουμε τις μη ελεγχόμενες περιοχές πάνω και κάτω από την μονάδα PET όπως επίσηςκαι εκείνες που γειτονεύουν και ευρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι οασθενής (πηγή ενεργότητας) ευρίσκεται στο 1 μέτρο πάνω από το έδαφος. Ο ρυθμός δόσηςυπολογίζεται σε απόσταση μισού μέτρου πάνω από το πάτωμα δωματίου (για δωμάτιο πουευρίσκεται πάνω από το δωμάτιο που ευρίσκεται η πηγή) και στο 1.7 μέτρο πάνω από τοπάτωμα (για δωμάτιο που ευρίσκεται κάτω από το δωμάτιο που ευρίσκεται η πηγή).

Υπολογισμοί Θωράκισης Οι υπολογισμοί προστατευτικής θωράκισης μπορούν εύκολα να γίνουν είτε σε έναν λογιστικόφύλλο (spreadsheet) είτε με τη χρησιμοποίηση μαθηματικού λογισμικού ή προγράμματοςμοντελοποίησης. Σε γενικές γραμμές, η σειρά των βημάτων προχωρά ακριβώς όπως σεοποιοδήποτε άλλο πρόβλημα προστατευτικής θωράκισης:

1. Καθορισμός του αναμενόμενου φόρτου εργασίας της εγκατάστασης από άποψηαριθμού ασθενών που θα εξετάζονται την ημέρα, της ενεργότητας των ισοτόπων που θαχρησιμοποιούνται ανά ασθενή και του φόρτου εργασίας CT (συνολικό mAs και kVp).

2. Προσδιορισμός των λειτουργικών περιοχών τόσο μέσα στην μονάδα όσο και μέσαστις παρακείμενες και μη ελεγχόμενες περιοχές. Συμπεριλαμβάνεται η εκτίμηση τηςλειτουργίας σε χώρους επάνω από και κάτω από την μοναδα σε ένα πολυώροφο κτίριο.Χρησιμοποίηση των λειτουργικών παραγόντων occupancy για τις μη ελεγχόμενεςπεριοχές, όπως ακριβώς γίνεται στους υπολογισμούς για ακτίνες X.

3. Προσδιορισμός της θέσης και της αρχικής ενεργότητας όλων των ισοτοπικώνπηγών που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στους υπολογισμούς και επίσης προσδιορισμόςτου χρονικού διαστήματος κατά το οποίο η πηγή θα είναι παρούσα. Αυτό περιλαμβάνειτον ενεθέντα ασθενή ως ραδιενεργό πηγή.

4. Υπολογισμός της τιμής και των μεταβολών της ενεργότητας θα πρέπει να γίνεικατά τη διάρκεια των κατάλληλων χρονικών διαστημάτων τόσο για τη πηγή του 18F(ημιζωή = 110 λ.) όσο και για τη πηγή 68Ge (ημιζωή = 288 ημέρες), προκειμένου ναυπολογίσουμε τη συνολική δόση που προέρχεται από την πηγή.

5. Λήψη των ισοδοσιακών καμπυλών για τις πηγές απορρόφησης (transmissionsources) σε έναν σαρωτή PET. Θα πρέπει να δημιουργήσουμε τις ισοδοσιακές καμπύλεςγια το τμήμα CT ενός σαρωτή PET/CT.

6. Υπολογισμός της συνολικής δόσης από όλες τις πηγές για συγκεκριμένα σημεία ιμέσα στις κύριες περιοχές εργασίας και μέσα σε μη ελεγχόμενες περιοχέςχρησιμοποιώντας τις εντάσεις των πηγών, τις θέσεις τους, τους παράγοντες φόρτουεργασίας, τις σταθερές δόσεων gamma-ray, και τον αντίστροφο τετραγωνικό νόμο.Όταν περιλαμβάνεται η σκέδαση CT, τα στοιχεία πρέπει να ανασχηματιστούνλαμβάνοντας υπόψη την barrier transmission σε αυτούς τους υπολογισμούς. Για ναυπολογισθεί η συνεισφορά των δόσεων από ανισοτροπικές πηγές μπορεί ναχρησιμοποιηθούν είτε υπολογιστικοί μέθοδοι σε λογιστικά φύλλα (spreadsheet) είτεμαθηματικά πακέτα μοντελοποιήσεως. Εάν οι δόσεις που υπολογίσθηκαν αντιστοιχούν ησχετίζονται με τα κριτήρια προστασίας που περιγράφηκαν πιο πάνω τότε καμίαπροστατευτική θωράκιση δεν απαιτείται.

7. Προσθήκη υλικού προστατευτικής θωράκισης σαν εμπόδιο, εάν τα κριτήριαπροστασίας δεν ικανοποιούνται, ποσότητες τέτοιες που ικανοποιούν τα κριτήριαπροστασίας. Σε μερικές περιπτώσεις, μπορεί να μην απαιτηθεί προστατευτική θωράκισηή μπορεί να απαιτηθούν μόνο ελαφρές θωρακίσεις στο hot lab και στις περιοχέςεγχύσεως. Σε άλλες περιπτώσεις μπορεί να είναι απαραίτητη μια καλύτερη

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 17

Page 18: PET Design

προστατευτική θωράκιση. Μονάδες PET/CT θα απαιτήσουν την εγκατάστασηπροστατευτικής θωράκισης (συμπεριλαμβανομένων των μολυβδούχων παραθύρωνδωματίων ελέγχου) που να είναι κατάλληλη για το συγκεκριμένο τμήμα CT του σαρωτή.

Συνοπτικά συμπεραίνουμε:Η προστατευτική θωράκιση ενός συστήματος PET/CT είναι ουσιαστικά η ίδια με οποιαδήποτεεγκατάσταση CT. Εάν το PET/CT χρησιμοποιείται από κοινού με την απεικόνιση PET, ο φόρτοςεργασίας του CT θα είναι αρκετά μικρότερος από αυτόν ενός μεμονωμένου συστήματος CT.Επειδή το HVL που χρησιμοποιείται στις μονάδες CT είναι μικρότερο από αυτό για φωτόνια511 keV, ένα δωμάτιο στο οποίο έχει τοποθετηθεί PET είναι απίθανο να χρειαστεί πρόσθετηπροστατευτική θωράκιση για το CT

Τυπικές θωρακίσεις

Οι τυπικές απαιτήσεις Θωράκισης είναι οι εξης: • Οι τοίχοι απαιτούν 1,5 μέχρι 2,5 εκατοστά μολύβι.• Οι πόρτες απαιτούν 0.7 μέχρι 1.5 εκατοστά μολύβι. Για πόρτα με μολύβι μεγαλύτερο

από 0,7 εκατοστά θα απαιτηθεί μηχανολογικός εξοπλισμός που να βοηθά ναανοιγοκλείνει η πόρτα.

• τα παράθυρα θα πρέπει να έχουν μολυβδύαλο η ακρυλικό που να αντιστοιχεί σεπεριβάλλοντα τοίχο.

Ορισμένα σημεία που θα πρέπει να προσέξουμε σχετικά με τη θωράκιση του Τομογράφου ενόςPET από την περιβάλλουσα ακτινοβολία είναι:

• Ο ίδιος ο τομογράφος ενός PET μπορεί να είναι αρκετά ευαίσθητος στην περιβάλλουσαακτινοβολία ειδικά σε 3D mode.

• Τα παρακείμενα δωμάτια uptake των ασθενών αλλά και τα δωμάτια σάρωσης θα πρέπεινα εξετάζονται λεπτομερέστερα .

• Ο μέγιστος ρυθμός έκθεσης απαιτεί προστατευτική θωράκιση μεγαλύτερη από αυτήπου απαιτείται για την προστασία του προσωπικού όπου οι συσσωρευτικές εκθέσειςπροκαλούν σχετική ανησυχία.

ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ

Έλεγχος Έκθεσης Ακτινοβολίας Η καλή υγιεινή σε περιβάλλον ακτινοβολιών μπορεί να επιτευχθεί με (α) την αναγνώριση

των πηγών που προκαλούν πιθανή εξωτερική έκθεση και με την επακόλουθη λήψη πρακτικάκατάλληλων προφυλάξεων, (β) με τον έλεγχο την εσωτερικής μόλυνσης.

Εξωτερική Έκθεση Όπως γνωρίζουμε, όλα τα ραδιονουκλεϊδια που χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια PET

εκπέμπουν ποζιτρόνια, και κατά συνέπεια ακτινοβολία εξαΰλωσης, μερικά δε εκπέμπουνεπιπλέον ακτίνες γάμμα. Οι τρεις κλασικές μέθοδοι ελέγχου της εξωτερικής έκθεσηςακτινοβολίας είναι:

1 Ελαχιστοποίηση του χρόνου που κάποιος περνά σε ένα πεδίο ακτινοβολιών.2 Μεγιστοποίηση της απόστασης του από την πηγή ακτινοβολίας. 3 Χρησιμοποίηση θωράκισης μεταξύ του ατόμου και της πηγής.

Οι σχετικά μεγάλες ετήσιες δόσεις ακτινοβολίας που δέχεται το προσωπικό του PETεμφανίζονται επειδή (α) οι εκπεμπόμενες ακτινοβολίες είναι μεγάλες και γενικά διεισδυτικές και(β) χρησιμοποιούνταιι μεγάλες ενεργότητες συνήθως για να αντισταθμίσουν τη γρήγορηδιάσπαση που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια των μελετών στις οποίες χρησιμοποιούνται.Ορισμένα χαρακτηριστικά των επιλεγμένων ισοτόπων που εκπέμπουν ποζιτρόνια παρατίθενταιστο παράρτημα. Πρέπει να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά των ραδιονουκλεϊδιων πουχειριζόμαστε.

Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε μια περίπτωση που περιλαμβάνει 18F. Η σταθερή δόσηγια 18F είναι 0,72 mrem/ώρα ανά mCi @ 1 μέτρο. Ας εξετάσουμε μια αθωράκιστη σύριγγαπου περιέχει 15 mCi 18F. Η δόση σε απόσταση ενός μέτρου από την πηγή είναι 10,8mrem/ώρα (15 mCi Χ 0,72 mrem-m2/mCi- ώρα = 10,8 mrem/ώρα @ 1 μέτρο). Εάν

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 18

Page 19: PET Design

ευρισκόμαστε μόνο 0,30 μ μακριά από τη σύριγγα η δόση είναι περίπου 120 mrem/ ώρα. ή 2mrem ανά λεπτό. Η δόση σε ένα χέρι που κρατά τη αθωράκιστη σύριγγα μπορεί να είναι τηςτάξης των μερικών εκατοντάδων mrem ανά λεπτό, λόγω της ακτινοβολίας εξαΰλωσης και τωνποζιτρονίων που διαπερνούν τα τοιχώματα της σύριγγας. Αφού χορηγηθεί ποσότηταραδιοφαρμακου σε έναν ενήλικα ασθενή και αυτή κατανεμηθεί σε όλο το σώμα του, η δόση θαείναι περίπου 6,5 mrem/ ώρα σε μια απόσταση 1 μέτρου (ο ρυθμός δόσης @ 1 μέτρο από έναενήλικο είναι μικρότερος, περίπου κατά 40%, από το επίπεδο που προβλέπεται για μια σημειακήπηγή, λόγω της απορρόφησης από τον ασθενή). Η αθροιστική δόση σε ένα σημείο ένα μέτροαπό το αντικείμενο λόγω της πλήρης διάσπασης του 18F είναι περίπου 17 mrem (2,9 στα πρώτα30 λ., 5,4 στην πρώτη ώρα, κ.λπ.). Με αυτήν την κατάσταση τα παρακάτω βήματα θαμπορούσαν να εξεταστούν στην προσπάθεια να ελαχιστοποιηθεί η δόση από αυτήν:

Ο παράγοντας χρόνος, που συχνά αγνοείται στις προσπάθειες ελαχιστοποίησης τηςέκθεσης προσωπικού, συχνά έχει πρακτική σημασία. Οι διαδικασίες που περιλαμβάνουνπολλαπλά βήματα, π.χ., τη μεταφορά μιας σύριγγας ορισμένης ενεργότητας σε έναν dosecalibrator που ακολουθείται από τη χορήγηση σε κάποιο άτομο, είναι διαδικασίες που μπορούννα προγραμματιστούν έτσι ώστε τα διάφορα βήματα να ολοκληρώνονται σε μια μικρή περιοχήπροκειμένου να ελαχιστοποιείται ο "χρόνος κίνησης" μεταξύ των βημάτων. Η απόσταση από μιαπηγή ακτινοβολίας μπορεί να είναι πολύτιμος σύμμαχος στην προστασία από την εκπεμπόμενηακτινοβολία. Το επίπεδο έκθεσης μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο τηςαπόστασης από την πηγή (η σχέση ισχύει για αποστάσεις σχετικά μεγάλες έναντι των φυσικώνδιαστάσεων της πηγής). Κατά συνέπεια, διπλασιάζοντας την απόσταση, παραδείγματος χάριντην απόσταση του σώματός μας από μια σύριγγα που χρησιμοποιείται για τις εγχύσεις ασθενών,θα οδηγήσει σε μια μείωση κατά τέσσερις φορές της δόσης που δεχόμαστε. Το κράτημα μιαςσύριγγας με τα δάχτυλα έτσι ώστε να είμαστε μακριά από το ενεργό διάλυμα, μπορεί να μειώσειτη δόση επαφής κατά τουλάχιστον 10-40 φορές έναντι του κρατήματος της σύριγγας μέσα σεμια θήκη.

Προστατευτική θωράκιση θα πρέπει να χρησιμοποιείται στις περισσότερες εγκαταστάσειςPET. Παραδείγματος χάριν, τα μολύβδινα κιβώτια που χρησιμοποιούνται για τη μεταφοράυλικών που παράγονται σε κυκλοτρόνιο-πρέπει να είναι αρκετά παχιά ώστε να μειώνουν ταεξωτερικά επίπεδα σε μια αποδεκτή τιμή. Το half-value-layer (HVL) στο μολύβι για τηνακτινοβολία εξαΰλωσης 511 keV είναι περίπου 4,1 χιλ. Κατά συνέπεια, η χρήση ενός κιβωτίουμε ένα πάχος τοιχώματος περίπου 25 χιλ θα οδηγήσει σε εξωτερικά επίπεδα έκθεσης που είναιπερίπου το 1,4% εκείνων που θα υπήρχαν χωρίς την παρουσία της θωράκισης για τουςπερισσότερους από τους εκπομπούς ποζιτρονίων. Επιπλέον πρέπει να τονίσουμε ότι είναιχρήσιμο να χρησιμοποιείται ένας μηχανισμός (θωράκιση βήτα) σε μια σύριγγα για απορρόφησητων ενεργητικών ποζιτρονίων. Η δόση στο χέρι μπορεί να μειωθεί σε μεγάλο βαθμό εάν ταποζιτρόνια απορροφώνται από τη "θωράκιση βήτα" της οποίας το πάχος χρειάζεται να είναι ίσοπερίπου με τη εμβέλεια των ποζιτρονίων στο πλαστικό. Όμως, λάβετε υπόψη ότι η πλαστικήθωράκιση βήτα έχει μικρή επίδραση στην εκπεμπόμενη ακτινοβολία εξαΰλωσης 511 keV.

Ειδική ανησυχία προκαλεί ενδεχόμενη μόλυνση του δέρματος. Εάν χειρίζεται κανείςσυχνά υγρά που περιέχουν υλικά υψηλών συγκεντρώσεων που παράγονται σε κυκλοτρόνιο, έναμικρό σταγονίδιο στο δέρμα, εάν αφεθεί αφύλακτο, μπορεί να οδηγήσει σε ανησυχητικά υψηλέςδόσεις ακτινοβολίας και σε σοβαρή ζημιά στο δέρμα που επηρεάστηκε. Για παράδειγμα,υποθέστε ότι 0,01 ml. μιας δόσης 15 mCi 18F σε 5 ml. (3 mCi/ml) πέφτει στο δέρμα. Εάν τοσταγονίδιο που περιέχει 30 µCi 18F έχει εξαπλωθεί σε έναν κυκλικό τομέα διαμέτρου 0,32 τ.εκ.,η επακόλουθη δόση στο ραδιευαίσθητο ιστό κάτω από το μέσο επιδερμικό πάχος είναι της τάξηςτων 12 rem ανά λεπτό. Εάν η ενεργοτητα ήταν παρούσα για 2 ώρες, η δόση δέρματος θα ήτανπερίπου 1.000 rem (αυτή η τιμή λαμβάνει υπόψη τη διάσπαση του 18F κατά τη διάρκεια τηςπεριόδου των δύο ωρών). Σοβαρή ζημία στο δέρμα μπορεί να προκύψει από δόσεις αυτού τουμεγέθους. Οποιοδήποτε γεγονός που οδηγεί στην άμεση μόλυνση με ραδιονουκλεϊδίο τουδέρματος πρέπει να αντιμετωπίζεται αμέσως. Η συνήθης διαδικασία είναι να ξεπλυθεί η περιοχήπου επηρεάστηκε με άφθονα ποσά ύδατος, φροντίζοντας να αποφεύγουμε να ενοχλούμε τοδέρμα για να μην διαδοθεί η μόλυνση. Το απαλό τρίψιμο με μαλακή βούρτσα και η χρήση ενόςήπιου απορρυπαντικού, π.χ., ένα απορρυπαντικό πλυσίματος πιάτων, μπορεί να είναι χρήσιμο.Μην χρησιμοποιείτε λειαντικά, ιδιαίτερα αλκαλικά σαπούνια ή οργανικούς διαλύτες. Οιπληρέστερες οδηγίες διευκρινίζονται στη "διαδικασίες απομόλυνσης ραδιενεργών υλικών " πουπρέπει να υπάρχει σε κάθε μονάδα PET.

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 19

Page 20: PET Design

Εσωτερική Μόλυνση Οι δόσεις λόγω εσωτερικής μόλυνσης δεν είναι η πρώτη ανησυχία στην εργασία λόγω

των σύντομων χρόνων ημιζωής των ραδιονουκλεϊδίων που χρησιμοποιούνται. Για να δώσουμεκάποια προοπτική σχετικά με τα ανεκτά εσωτερικά επίπεδα μόλυνσης, ο νομος διευκρινίζει ταμέγιστα ετήσια όρια κατάποσης (ALl). Η έννοια ALl αντιπροσωπεύει την ενεργότητα ενόςδεδομένου ραδιονουκλεϊδίου που, εάν ληφθεί ή εισπνεύσει κάποιος θα οδηγήσει σε (α) 5 remeffective ολόσωμης δόσης ή (β) 50 rem σε "κρίσιμο" όργανο. Ο ακόλουθος πίνακας απαριθμείτο ALl για μερικά από τα ραδιονουκλεϊδια που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε:

Ραδιονουκλιδιο ALI (απόκατάποση)

11C 400 mCi15O 1,500 mCi 18F 50 mCi 60Cu 30 mCi

Ευτυχώς, τα περισσότερα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται θεωρούνται ελαφρώς"ραδιοτοξικά", κυρίως λόγω της σύντομης ημιζωής τους. Οι πρόσθετες πρακτικές που βοηθούνστην ελαχιστοποίηση της έκθεσης ακτινοβολίας στα εργαστήρια PET περιλαμβάνουν τα εξής:χρησιμοποίηση κουμπωμένων εργαστηριακών ενδυμασιών και μίας χρήσης γάντια ενώχορηγούνται αθωράκιστες ποσότητες κάποιας ενεργότητας, η χρησιμοποίηση προστατευτικήςδιόπτρας, εκτός από φορεσιά και γάντια εργαστηρίου ενώ χορηγούνται δόσεις σε ασθενείςΕπίσης θα πρέπει να χρησιμοποιούνται φορητά όργανα ανίχνευσης ακτινοβολιών για έλεγχο τουιματισμού και των χεριών για μόλυνση μετά το χειρισμό των δόσεων και έλεγχο μετά τηναφαίρεση των γαντιών. Θα πρέπει να αποφεύγεται ή κατανάλωση ποτών και τροφίμων σεπεριοχές όπου χρησιμοποιούνται ασφράγιστες ποσότητες κάποιας ενεργότητας, όπως και νααποφεύγεται η χρησιμοποίηση αντικειμένων όπως τηλέφωνα, διακόπτες, υπολογιστές, κ.λπ.

Είναι σπουδαίο να γνωρίζουμε ποιο είναι το αντικείμενο που αγγίζουμε όταν φοράμεενδεχομένως μολυσμένα γάντια, και θα πρέπει να φοράμε τα radiation badge όταν δουλεύουμεστο εργαστήριο PET. Εάν μεταχειριζόμαστε πηγές, θα πρέπει να υπάρχει φορητό όργανοανίχνευσης ακτινοβολιών κατά τη διάρκεια αυτών των διαδικασιών στο PET, να γνωρίζουμε τιςενέργειες που πρέπει να ακολουθήσουμε στην περίπτωση δημιουργίας κάποιας κηλίδαςραδιενεργού υλικού και να γνωρίζουμε που ευρίσκεται ο πλησιέστερος σταθμός πλυσίματος μενερό σε περίπτωση που κάποιος μολυνθεί με ραδιενέργεια στο ένα του μάτι.

Τυπικές δόσεις σε τεχνολόγους Ερευνητές βρήκαν ότι το μεγαλύτερο μέρος της δόσης που δέχονται οι τεχνολόγοι

εμφανίζεται κατά την διάρκεια μεταφοράς και τοποθέτησης του ασθενούς στο ΡΕΤ και κατάδεύτερο λόγο στην προετοιμασία του ραδιοφαρμάκου και στη χορήγηση της δόσης στονασθενή. Αυτό είναι συνεπές με τις συνηθισμένες πρακτικές ενός τμήματος πυρηνικής Ιατρικής.Ερευνητές επίσης έχουν προσδιορίσει την ολόσωμη effective dose που δέχονται οι τεχνολόγοιανά χορηγούμενη δόση και ανά διαδικασία. Μέσες τιμές που προέρχονται από τις αναφορέςαυτές δείχνουν ότι ο τεχνολόγος δέχεται περίπου 9.3 μSv (0.93 mrem) ανά διαδικασία και0.018 μSv/MBq (0.066 mrem/mCi) ανά μονάδα χορηγούμενης ενεργότητας. Οι εξαιρετικάμεγάλες δόσεις στα δάκτυλα είναι συνέπεια της διαχείρισης της σύριγγας που περιέχει τοεναίσιμο διάλυμα.

Ειδικός εξοπλισμός Οι προμηθευτές δίνουν ειδικευμένο εξοπλισμό για τις διαδικασίες ελάττωσης της δόσης

στο προσωπικό που λειτουργεί στην μονάδα PET και για τις διαδικασίες βελτίωσης της απόδοσηςτου εξοπλισμού σε ένα περιβάλλον με μεγάλο υπόβαθρο ακτινοβολίας όπως αυτό του hot lab.Αυτός ο εξοπλισμός περιλαμβάνει: -Dose calibrators με χοντρή θωράκιση για μείωση της έκθεσης κατά την διάρκεια μέτρησηςτης δόσης, - Well counters με εξωτερική θωράκιση για μείωση του υπόβαθρου από τις ευρισκόμενεςδόσεις πηγές σαρωτών και calibration sources, - Θωρακίσεις σύριγγας από βολφράμιο για να μειωθεί η δόση στα δάχτυλα κατά την διάρκειατης έγχυσης,

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 20

Page 21: PET Design

- Τηλεχειριζόμενες σύριγγες που κρατούν τη σύριγγα κλεισμένη ολοκληρωτικά σεθωρακισμένη θήκη ενώ ο χειριστής παραδίδει τη δόση σε ένεση με την προώθηση της ράβδουεπέκτασης, - Πρόσθετη θωράκιση σε μορφή τούβλων (5 εκατ. μολύβδου έναντι 1,2 εκατ. του μολύβδουστις συνηθισμένες εφαρμογές πυρηνικής ιατρικής) (σημειώστε ότι τέτοιες θωρακίσεις μπορούννα ζυγίσουν 250 κλ έναντι 60 κλ για τα συνηθισμένα τμήματα πυρηνικής ιατρικής), και - Μεταφορικός εξοπλισμός συριγγών και κιβώτια με πρόσθετη προστατευτική θωράκιση.

Υπολογισμοί για χώρους πάνω και κάτω από τη μονάδα PET Θα πρέπει να κρατάμε στο μυαλό μας ότι μπορεί να είναι αναγκαίο να θωρακίσουμε τους

vertical barriers κατά μήκος του πατώματος. Ο vertical barrier δεν χρειάζεται είναι του ίδιουπάχους σε όλο του το ύψος επειδή η ακτινοβολία από τον ασθενή θα διασχίζει τα υψηλότεραύψη κατά πλάγιο τρόπο και έτσι θα απαιτείται μεγαλύτερο πάχος υλικού θωρακίσης.

Υπολογισμοί για περιοχές πάνω από το θάλαμο Uptake Το ερώτημα που πρέπει να απαντήσουμε είναι: «ποια είναι η εβδομαδιαία ισοδύναμη

δόση σε ένα χώρο που ευρίσκεται πάνω από το θάλαμο uptake;» Στους ασθενείς χορηγούνται555 MBq (15 mCi) F-18 FDG, ο χρόνος uptake είναι 1 ώρα και υπάρχουν 40 ασθενείς τηνεβδομάδα. Η απόσταση ανάμεσα στα πατώματα είναι 4.3 μέτρα και υπάρχει απόσταση 10εκατοστά μπετό ανάμεσα στα πατώματα. Η απόσταση του ασθενή από το πάτωμα θεωρείται ίσηπρος 1 μέτρο ενώ του εργαζόμενου στον επάνω όροφο από το πάτωμα ίση προς 0.5 μέτρο

D = (4.3 – 1) + 0.5 = 3.8 μέτρα

Ο παράγοντας θωράκισης για 10 cm μπετό είναι 2.5

(3 μSv/37 MBq x 555 MBq x 40 x 1/3.82)/2.5 = 48.3 μSv/week 20 μSv/48.3 μSv = 0.41 = 1.3 HVL

Αυτό απαιτεί 0.65 εκατοστά μολύβι η 6.8 εκατοστά μπετό.

Επίπεδα Δόσης σε ελεγχόμενες περιοχέςΤα επίπεδα δόσεως στις ελεγχόμενες περιοχές υπόκεινται στις εκτιμήσεις ALARA με τα

μέγιστα όρια να έχουν τεθεί σε 5 mSv ετησίως. Το προσωπικό που συνεργάζεται άμεσα με τουςασθενείς του PET δέχεται τις μεγαλύτερες δόσεις. Η δόση αυτή περιλαμβάνει:

Την έκθεση κατα την έγχυση στον ασθενή.Την έκθεση κατά τον προσδιορισμό θέσης του ασθενή.Την έκθεση κατά τη διάρκεια της απεικόνισης.

Παρακείμενα δωμάτια του ίδιου επιπέδου Η ετήσια έκθεση σε επαγγελματικά εργαζόμενους σε γειτονικά δωμάτια (χωρίς

προστατευτική θωράκιση) αναμένεται να είναι λιγότερο από 5 mSv ακόμη και για μιαπολυάσχολη μονάδα τομογραφικής PET. Χρησιμοποιώντας τις τιμές που υπολογίστηκαν σεσχετικό παράδειγμα, το εβδομαδιαίο ποσοστό έκθεσης σε 4 μέτρα από ένα δωμάτιο λήψης πουχειρίζεται 40 ασθενείς την εβδομάδα με μια μέση δοθείσα δόση 555 MBq (15 mCi) είναι 96 μSvή 5 mSv ετησίως. Αυτό είναι ο στόχος ALARA για 5 mSv ετησίως που χρησιμοποιείται.

Μπορεί να είναι απαραίτητο να προστατευθεί το προσωπικό σε ένα χαμηλότερο ετήσιοεπίπεδο έκθεσης σε μερικές περιοχές για να αντισταθμιστεί η αναπόφευκτη έκθεση όταν τοπροσωπικό ευρίσκεται κοντά στους ασθενείς.

Διάφορες Λειτουργικές Προτάσεις Η μεταφορά και ο προσδιορισμός της θέσης του ασθενή είναι οι διαδικασίες εκείνες που

προκαλούν την μεγαλύτερη δόση στους τεχνολόγους. Οι προτάσεις με την μεγαλύτερη σημασίααπό πλευράς προστασίας του εργαζόμενου πληθυσμού αφορούν α) την μεγιστοποίηση τηςαπόστασης από τον ασθενή μετά την έγχυση και β) την ελαχιστοποίηση του χρόνου που δαπανάμε αυτόν. Οι οδηγίες που πρέπει να δίνονται στους ασθενείς θα πρέπει να έχουν ολοκληρωθείπριν την έγχυση του ισοτόπου, όπως επίσης θα πρέπει να έχει ολοκληρωθεί η απαντηθείοποιασδήποτε μορφής ερωτηματολόγιο.

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 21

Page 22: PET Design

Εάν ο ασθενής είναι περιπατητικός, ο τεχνολόγος θα πρέπει να διατηρεί όσο το δυνατόνμεγαλύτερη απόσταση από αυτόν όταν τον συνοδεύει στο δωμάτιο σάρωσης. Θα πρέπει επίσηςνα ελαχιστοποιεί το χρόνο που ξοδεύει κοντά στον ασθενή στο δωμάτιο σάρωσης. Η χρήσησυγκεκριμένων δόσεων θα μειώσει την έκθεση στους τεχνολόγους έναντι της χρήσης, μαζικάδιανεμόμενου, ραδιοφαρμακευτικού προϊόντος.

Στην σχεδίαση του hot lab, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στην ελαχιστοποίησητου χρόνου που απαιτείται για να χειριστεί κανείς τη δόση κατά τη διάρκεια των βημάτωνδοκιμής και επαλήθευσης. Η καθιέρωση ενδοφλέβιας πρόσβασης μέσω έγχυσης με πεταλούδαπροτού βγάλουμε τη δόση από την θωράκιση, είναι μια τεχνική που μπορεί να μειώσει το χρόνοχειρισμού της σύριγγας. Χρησιμοποιώντας ένα καροτσάκι για να μεταφερθεί η δόση από το hotlab στο δωμάτιο εγχύσεων θα αυξήσει την απόσταση μεταξύ του τεχνικού και της σύριγγας καιθα μειώσει τη δόση εάν ο χρόνος μεταφοράς είναι ισοδύναμος.

Αποδέσμευση των ραδιενεργών ασθενών Ο μικρός χρόνος ημιζωης του 18F περιορίζει την δόση που το κοινό είναι πιθανό να δεχθεί μετάτην αναχώρηση του ασθενή από την μονάδα PET. Οι ρυθμίσεις που χρησιμοποιούνται στηναποδέσμευση των ραδιενεργών ασθενών μας είναι τέτοιες που εκτιμούν ότι είναι απίθανο τοκοινό να εκτεθεί σε περισσότερο από 5 mSv (0.5 rem) σαν συνέπεια αυτής της ενέργειας. Εάνάλλα άτομα είναι πιθανό να εκτεθούν σε περισσότερο από 1 mSv (0.1 rem), τότε ηαποδέσμευση του ασθενή θα πρέπει να συνοδεύεται από γραπτές οδηγίες συμπεριφοράς.Οδηγίες επίσης απαιτούνται εάν η δόση σε ένα θηλάζον η ένα παιδί θα μπορούσε να ξεπεράσειτο 1 mSv (0.1 rem). Η εφαρμογή αυτής της πολιτικής περιγράφεται στο νόμο περίακτινοπροστασίας. Το οποίο μας δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού των δόσεων στις οποίες ταόρια αυτά αντιστοιχούν. Οι οδηγίες χρησιμοποιούν πολύ συντηρητικές εκτιμήσεις σύμφωνα μετις οποίες η occupancy στο 1 μέτρο από τον ασθενή υποτίθεται να είναι 100% γιαραδιονουκλιδια με half-lives μικρότερες από μια μέρα. Ακόμα και με αυτήν τη υπόθεση η δόσηπου απελευθερώνεται είναι της τάξεως των 330 mCi, περίπου είκοσι φορές από αυτήν πουσυνήθως χρησιμοποιείται σε μελέτες FDG. Έχει εξεταστεί η δόση που δίνεται σε παιδί πουθηλάζει μετά την εξέταση FDG και το συμπέρασμα είναι ότι είναι απίθανο η εσωτερική δόσηλόγω κατάποσης ραδιενεργού γάλατος να ξεπεράσει το όριο των 1 mSv, ακόμα και χωρίς νασταματήσει προσωρινά ο θηλασμός. Εν τούτοις αναφέρεται ότι η εξωτερική δόση λόγω γειτνίασης με την μητέρα είναι περισσότεροσημαντική. Η συμβουλή στις μητέρες οι οποίες επιλέγουν να μην σταματούν προσωρινά τονθηλασμό των παιδιών τους για όσο διάστημα το FDG φυσικά διασπάται είναι ότι μπορούν ναελαχιστοποιήσουν την έκθεση στα παιδιά τους αφαιρώντας το γάλα τους και επιτρέποντας σεκάποιον τρίτο να δώσει το γάλα αυτό στο παιδί κατά την διάρκεια αυτής της περιόδου.

ΈΚΤΑΚΤΗ ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΓΚΗΗ πιο κοινή έκτακτη κατάσταση σε ακτινοβολίες περιλαμβάνει την δημιουργία κηλίδων η εστιώνραδιενεργού υλικού. Οδηγίες "Έκτακτη Ανάγκη σε Μόλυνση με Ραδιενεργά υλικά" πρέπεινα υπάρχουν σε κάθε εργαστήριο PET. Οι οδηγίες αφορούν το καθαρισμό μιας μόλυνσης ήεστίας και την προσωπική απομολυνση. Επίσης στις οδηγίες αυτές εξηγείται πώς να απευθυνθείκανείς στους υπεύθυνους ακτινοπροστασίας για βοήθεια και πώς να τους ειδοποιήσει. Τοπροσωπικό θα πρέπει να είναι ενήμερο και εξοικειωμένο με τις οδηγίες αυτές.

Περιορισμός Ασθενών Μερικές φορές ένας ασθενής δεν θα παραμείνει ακίνητος κατά τη διάρκεια μιας απεικόνισηςPET. Σε εκείνη την κατάσταση ένα οικογενειακό μέλος ή άλλο συνοδευτικό άτομο πρέπει νακληθεί να σταματήσει τον ασθενή αυτό δε δεν θα πρέπει να γίνει από το προσωπικό του PET. Ηδόση ακτινοβολίας στο βοηθητικά άτομο θα είναι χαμηλή - της τάξεως των 10 έως 20 mrem γιαέναν ασθενή 18F που περιορίζεται για μια ώρα. Το άτομο θα δεχθεί προστιθέμενη δόση μόνομια φορά έναντι των πολλαπλάσιων φορών που μια νοσοκόμα ή ένας τεχνικός θα δεχόταν σεένα έτος εάν η πρακτική ήταν διαφορετική.

Προσωπική Δοσιμετρηση Τα όργανα ελέγχου σώματος (badges ή δοσίμετρα) που χρησιμοποιούνται σε οργανισμούςχρησιμοποιούν μια τεχνολογία καλούμενη " optically stimulated luminescence " (OSL) ενώ ταόργανα δαχτυλειδους ελέγχου είναι " δοσίμετρα θερμοφωταυειας (TLD). Τα όργανα ελέγχου

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 22

Page 23: PET Design

σώματος OSL, είναι πολύ ευαίσθητα στην ιοντιζουσα ακτινοβολία. Η ελάχιστη δόση πουαναφέρθηκε ήταν ένα millirem (mrem). Μια δόση που μετρούμενη ευρίσκεται να είναι λιγότεροαπό ένα mrem καλείται "ελάχιστο δόσης". Οι αναφερόμενες δόσεις για κάθε όργανο ελέγχουσώματος είναι (1) η βαθιά δόση (η δόση που υπολογίζεται σε βάθος ιστού 1,0 εκατ.), (2) ηρηχή δόση (ή δερματική) και (3) η δόση φακών. Οι δόσεις για τα όργανα δαχτυλοειδούς ελέγχου αναφέρονται ως ρηχές δόσεις μέχρι έναελάχιστο των 30 mrem. Δαχτυλοειδείς δόσεις mrem μικρότερες από 30 αναφέρονται ως"ελάχιστες". Ορισμένες πρακτικές είναι πολύ σπουδαίες για να είναι το πρόγραμμα ελέγχου ακτινοβολίαςεπιτυχές. Τα όργανα ελέγχου πρέπει να φωρούνται σωστά ενώ ακολουθούμε κάποιεςδιαδικασίες PET και θα πρέπει να γυρίζουν αμέσως πίσω για την επεξεργασία στο τέλος τηςπεριόδου κάθε μήνα. Ένα αντίγραφο κάθε έκθεσης των δόσεων ακτινοβολίας που έχουνκαταγραφεί από τα όργανα ελέγχου του προσωπικού ελέγχεται από αρμόδια ομάδα. Ο υπεύθυνος οργανισμός θα πρέπει να ακολουθεί ένα πρόγραμμα που προσπαθεί να διατηρήσειτις δόσεις ακτινοβολίας προσωπικού τόσο χαμηλές όσο και εύλογα επιτεύξιμες (ALARA). Σανσυστατικό του προγράμματος ALARA, όλες οι αναφερόμενες εξωτερικές δόσεις θα πρέπει ναελέγχονται για τα ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα.

Χρησιμοποίηση φορητού ανιχνευτή Ένα φορητό όργανο ακτινοβολίας είναι διαθέσιμο σε κάθε εργαστήριο PET. Υπάρχουνδιαφορετικοί τύποι οργάνων εντούτοις, αυτοί που χρησιμοποιούνται σήμερα στα εργαστήριαPET είναι όργανα Geiger-Muller (GM) Τα όργανα αυτά είναι συμπαγή, ελαφριά, αξιόπιστα καισχετικά ανέξοδα. Οι μονάδες GM χρησιμοποιούν ανιχνευτή αερίου που είναι σε θέση ναανιχνεύει μεμονωμένα ιοντίζοντα γεγονότα που εμφανίζονται μέσα στον ανιχνευτή. Ταγεγονότα ιονισμού μπορούν να οφείλονται στις ακτίνες γάμμα, την ακτινοβολία εξαΰλωσης, ταποζιτρόνια ή άλλη ιοντίζουσα ακτινοβολία. Συνήθως ο ανιχνευτής GM εσωκλείεται σε μιαμεταλλική ασπίδα που αποκλείει την ανίχνευση ποζιτρονίων (ή άλλης βήτα ακτινοβολίας) εκτόςμέσω από ένα λεπτό μέρος της ασπίδας που καλείται "παράθυρο". Όταν το παράθυρο είναιανοικτό, το probe μπορεί να ανιχνεύσει την σωματιδιακή ακτινοβολία, π.χ., ποζιτρόνια, τα οποίαπέφτουν στο παράθυρο. Με το παράθυρο κλειστό το όργανο ανιχνεύει πρώτιστα τα ιοντιζονταφωτόνια όπως τις ακτίνες γάμμα και την ακτινοβολία εξαΰλωσης. Η κλίμακα του ρυθμούέκθεσης ενός βαθμολογημένου οργάνου GM, συνήθως σε milliroentgen ανά ώρα (mR/ ωρα), θαδίνει μια αρκετά ακριβή ένδειξη του ρυθμού έκθεσης όταν τα ανιχνευμένα γεγονότα οφείλονταισε φωτόνια, δηλ., όταν το παράθυρο είναι κλειστό για να μην επιτρέπει την ανίχνευσησωματιδίων. Ένας ρυθμός έκθεσης, για παράδειγμα, 5 mR/ωρα θα οδηγήσει σε μια δόσηπερίπου 5 mrem/ωρα σε ένα εκτεθειμένο άτομο. Κατά συνέπεια, ο μετρούμενος ρυθμόςέκθεσης mR ανά ώρα ερμηνεύεται συχνά ή καταγράφεται ως δόση ακτινοβολίας σε mrem/ωρα,δηλ., οι δύο δε ποσότητες ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Αυτό ισχύει μόνο γιατην ακτινοβολία φωτονίων. Εάν το παράθυρο είναι "ανοικτό" και το όργανο ανιχνεύει σωματίδιαόπως ποζιτρόνια εκτός από τα φωτόνια, η κλίμακα mR/ωρα δεν ισχύει πλέον και δεν πρέπει ναχρησιμοποιείται. Όταν η συσκευή χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει σωματιδιακή ακτινοβολία (παράθυροανοικτό), μόνο οι κρούσεις ανά λεπτό (cpm) κλίμακα είναι κατάλληλες. Εάν ο ρυθμός κρούσεωναυξάνεται αισθητά όταν χρησιμοποιείται το παράθυρο (είτε "ανοικτό" σε μερικά όργανα είτεκατευθυνόμενο προς την πηγή ακτινοβολίας με "εξωτερικό παράθυρο" GMs), τότε ξέρετε ότισωματιδιακή ακτινοβολία είναι παρούσα. Θυμηθείτε ότι ένα όργανο GM μπορεί να δείξει τορυθμό δόσης μόνο όταν δεν ανιχνεύονται σωματίδια. Στην περίπτωση αυτή, η κλίμακα που έχειβαθμολογηθεί σε mR/ ώρα. μπορεί να χρησιμοποιείται σωστά. Εντούτοις, όταν ανιχνεύονταισωματίδια, μόνο η κλίμακα του ρυθμού κρούσεων σε cpm είναι κατάλληλη.

Παρατηρήσεις1) Ακτινοπροστασία & Quality Assurance για συστήματα PET και PET/CTΗ Σχεδίαση Ακτινοπροστασίας θα πρέπει να γίνεται από ειδικό Ακτινοφυσικό που έχεικατάλληλες γνώσεις τόσο πάνω στην κλινική λειτουργία μιας μονάδας PET όσο και στηνσχεδίαση της ακτινοπροστασία μονάδων CT.

2) Γενικές παρατηρήσεις: Ο ασθενής εννιεται συνήθως με ποσότητα F-18 FDG ίση προς 10-20 mCi και ακολουθεί μια φάση ηρεμίας διάρκειας 30-60 λεπτών και κένωση της κύστης πριν

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 23

Page 24: PET Design

την είσοδο στο θάλαμο σαρώσεως. Η προστασία του προσωπικού και του κοινού στην φάσηαυτή (uptake) θα πρέπει να εξετάζεται σοβαρά.Ο χρόνος που απαιτείται στο θάλαμο σάρωσης είναι συνήθως 30-45 λεπτά. Λόγω της μεγάληςδιεισδυτικής ισχύος της ακτινοβολίας των ακτίνων γαμα 511 keV, απαιτείται σημαντικήθωράκιση σε μολύβι. Η τοποθέτηση των θαλαμών uptake και τους θαλάμου σάρωσης μακριάαπό περιοχές λειτουργικές και κατειλημμένες από το κοινό είναι η καλύτερη και λιγότεροδαπανηρή μέθοδος προστασίας.

3) Σχεδίαση Θαλάμου Σάρωσης: Τόσο ο σαρωτής CT όσο και ο ασθενής θα πρέπει ναθεωρούνται σαν πηγές ακτινοβολίας στο προσωπικό και το κοινό. Η σχεδίαση της θωράκισηςενός σαρωτή CT θα πρέπει να γίνεται ως συνήθως, σημειώνοντας όμως ότι ο φόρτος εργασίαςσε ένα PET/CT θα είναι χαμηλότερος από το παραδοσιακό CT.

4)Οδηγίες σχεδίασης θωράκισης: Οι παρακάτω οδηγίες, με σκοπό τη σχεδίαση,προτείνονται: Γενικό κοινό: 1 mSv/yearΕπαγγελματικά εκτιθέμενοι εργαζόμενοι: 5 mSv/year Στην επίτευξη αυτών των στόχων στη σχεδίαση, οι παράγοντες occupancy για περιοχέςχαμηλής occupancy όπως τουαλέτες η εξωτερικές περιοχές μπορούν να χρησιμοποιηθούν τουςαντίστοιχους παράγοντες.

5) Μετά την εγκατάσταση: ένας ακτινοφυσικός θα πρέπει να προσδιορίσει την καταλληλότητατης θωράκισης. Ένας ακτινοφυσικός θα πρέπει να προσδιορίσει και εξετάσει το πρόγραμμαQuality Assurance για PET και PET/CT.

ΣυμπεράσματαΟι εγκαταστάσεις PET έχουν σε κάποια σημεία διαφορετικές απαιτήσεις στην σχεδίαση

των εγκαταστάσεων τους από τις αντίστοιχες απαιτήσεις ενός τμήματος πυρηνικής ιατρικής καιείναι πιθανότερο να απαιτούν επιπρόσθετη θωράκιση για προστασία από τις ακτινοβολίες. Μετην χρησιμοποίηση της κατάλληλης σχεδίασης και με την διατήρηση καλών λειτουργικώνπρακτικών, οι δόσεις ακτινοβολίας στο προσωπικό και το κοινό μπορεί να κρατηθεί σε αποδεκτάεπίπεδα. Συμπερασματικά ανακεφαλαιώνουμε.

• Οι απαιτήσεις σε θωράκιση για το PET είναι μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες σε CT. • Οι εκθέσεις στο προσωπικό θα είναι κοντά στα μέγιστα επιτρεπτά όρια. • Στενή παρακολούθηση της έκθεσης του προσωπικού είναι αναγκαία.• Η θωράκιση θα είναι συνήθως τουλάχιστον 1.5 εκατοστά μολύβι στους τοίχους με 0.7

μέχρι 1,4 εκατοστά στις πόρτες. • Θωράκιση θα απαιτείται πιθανόν στα πατώματα η τους ορόφους για εγκαταστάσεις με

λειτουργικές η κατειλημμένες περιοχές πάνω η κάτω αυτών των θαλάμων

Χαρακτηριστικά επιλεγμένων εκπομπών ποζιτρονίων Ραδιονουκλιδιο Τρόπος

διάσπασηςΧρόνοςΗμιζωης

Σταθερά ρυθμούΔόσης(mrem/hr permCi @ στο 1μέτρο αέρα)

Εμβέλειαμεγαλύτερουσωματιδίου (mm of unitdensitymaterial)

EffectiveHalf- Value Layerστο μολυβι(mm)

11C β+(99+%),EC

20.3 min 0.72 3.9 4.1

13N β+(99+%),EC

10.0 min 0.72 5.1 4.1

15O β+(99+%),EC

2.04 min 0.72 8.0 4.1

18F β+(~100%),EC

110 min 0.72 2.2 4.1

60Cu β+(93%), EC(7%)

23.4 min 2.2 15 to 20 9.0

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 24

Page 25: PET Design

64Cu β+(17.9%), β-(37.1%),EC

12.7 hr 0.13 0.7 4.3

66Ga β+(57%), EC(43%)

9.49 hr 1.3 9.0 11.3

68Ga β+(89%), EC(11%)

68.1 min 0.66 3.3 4.3

77Br β+(0.74%),EC(99+%)

57.0 hr 0.71 0.3 2.3

124I β+(23%), EC(77%)

4.18 d 0.76 4.0 7.2

*Health Physics and Radiological Health Handbook, 1992

References 1H.R. Schelbert, C. K. Hoh, H. D. Royal, M. Brown, M. N. Dahlbom, F. Dehdashti, and R. L.Wahl, "Procedure guideline for tumor imaging using F-18 FDG," J. Nucl. Med. 39(7), 1302-1305 (1998). 2 C. E. Lederer and V. S. Shirley, Table of Isotopes, 7th ed. (Wiley Interscience, New York,1978). 3 L. M. Unger and D. K. Trubey, "Specific Gamma-Ray Dose Constants for Nuclides Importantto Dosimetry and Radiological Assessment, ORNL/RSIC-45," as abstracted in Handbook ofHealth Physics and Radiological Health, 3rd ed., edited by B. Shleien, L. A. Slaback, Jr., and B.K. Birky (Williams and Wilkins, Baltimore, 1998), pp 6.7-6.14. 4 J.C. Courtney, P Mendez, O. Hidalgo-Salvatierra, and S. Bujenovic, "Photon shielding for apositron emission tomography suite,: Health Phys. 81(Supplement), S24-S28 (2001). 5 K. J. Kearfott, J. E. Carey, M. N. Clemenshaw, and D. B. Faulkner, "Radiation protectiondesign for a clinical positron emission tomography imaging suite," Health Phys. 63(5), 581-589 (1992). 6 C. Chiesa, V. De Sanctis, F. Cripa, M. Schiavini, C. E. Fraigola, A. Bogni, C. Pascali, D.Decise, R. Marchesini, and E. Bombardieri, "Radiation dose to technicians per nuclear medicineprocedure: comparison between technetium-99m, gallium-67, and iodine-131 radiotracers andfluorine-18 fluorodeoxyglucose," Eur. J. of Nucl. Med. 24, 1380-1389 (1997). 7 B. Cronin, P. K. Marsden, and M. J. O'Doherty, "Are restrictions to behavior of patientsrequired following fluorine-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomographic studies?,"Eur. J. Nucl. Med. 26, 121-128 (1999). 8 N. A. Benetar, B. F. Cronin, M. J. O'Doherty, "Radiation dose rates from patients undergoingPET: implications for technologists and waiting areas," Eur. J. Nucl. Med. 27, 583-589 (2000). 9 S. White, D. Binns, V. Johnston, M. Fawcett, B. Greer, F. Ciavarella, and R. Hicks,"Occupational exposure in nuclear medicine and pET, Clinical Positron Imaging 3, 127-129(2000). 10 National Council on Radiation Protection and Measurements, Sources and Magnitude ofOccupational and Public Exposures from Nuclear Medicine Procedures, NCRP Report No. 124(National Council on Radiation Protection and Measurements, Bethesda, 1996), Chap. 5. 11 National Council on Radiation Protection and Measurements, Sources and Magnitude ofOccupational and Public Exposures from Nuclear Medicine Procedures, NCRP Report No. 124(National Council on Radiation Protection and Measurements, Bethesda, 1996), Chap. 4. 12 National Council on Radiation Protection and Measurements, Structural Shielding Designand Evaluation for Medical Use of X Rays and Gamma Rays of Energies Up to 10 MeV, NCRPReport No. 49 (National Council on Radiation Protection and Measurements, Bethesda, MD,1976). 13 A. A. Mejia, T. Nakamura, I. Masatoshi, J. Hatazawa, M. Masaki, and S. Watanuki,"Estimation of absorbed doses in humans due to intravenuous administration of fluorine-18-fluorodeoxyglucose in PET studies," J. Nucl. Med. 32(4), 699-706 (1991). 14 N. L. McElroy, "Worker dose analysis based on real time dosimetry," Health Phys. 74(5),608-609 (1998).

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ 25