Pet Design

Ενημερωτικό Υλικό

Σχεδίαση μονάδας PET & Ακτινοπροστασία

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

Περιεχόμενα ΣΚΟΠΟΣ............................................................................................................................................................................3 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΡΕΤ................................................................................................................................... 3 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΟΝΑΔΑΣ................................................................................................................................................... 4 ΦΌΡΤΟΣ ΕΡΓΑΣΊΑΣ................................................................................................................................................................4 ΕΚΤΊΜΗΣΗ ΦΌΡΤΟΥ ΕΡΓΑΣΊΑΣ .............................................................................................................................................. 5 ΘΆΛΑΜΟΣ ΑΝΑΜΟΝΉΣ...........................................................................................................................................................6 HOT LAB ΚΑΙ ΘΆΛΑΜΟΙ ΕΓΧΎΣΕΩΝ .......................................................................................................................................6 ΘΆΛΑΜΟΣ ΣΑΡΏΣΕΩΣ ΚΑΙ ΘΆΛΑΜΟΙ ΕΛΈΓΧΟΥ ........................................................................................................................ 7 ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΊ ΘΆΛΑΜΟΙ ........................................................................................................................................................ 7 ΠΕΡΙΟΧΉ ΤΕΧΝΟΛΌΓΩΝ (ΕΚΤΎΠΩΣΗ ΚΑΙ ΑΡΧΕΙΟΘΈΤΗΣΗ) ........................................................................................................ 8 ΘΆΛΑΜΟΣ ΔΙΑΓΝΏΣΕΩΝ ....................................................................................................................................................... 8 ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΑΝΆΓΚΕΣ ............................................................................................................................................................ 8 ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ (RADIATION DOSIMETRY)............................................................................................................... 9 ΡΑΔΙΟΦΆΡΜΑΚΟ F-18 FDG ΚΑΙ PET ................................................................................................................................... 9 ΧΟΡΉΓΗΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΟΎ-ΠΑΡΆΓΟΝΤΕΣ ΔΌΣΗΣ...................................................................................................................... 10 Υπολογισμοί Ρυθμού Δόσης: .................................................................................................................................... 10 ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΟΝΑΔΩΝ PET.................................................................................................................... 10 ΕΙΔΙΚΈΣ ΠΤΥΧΈΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΆΣΕΩΝ PET ................................................................................................................................ 10 ΠΑΡΆΓΟΝΤΕΣ ΈΚΘΕΣΗΣ ΣΕ PET ..........................................................................................................................................10 ΣΤΌΧΟΣ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΊΑΣ ...............................................................................................................................................11 ΙΣΟΤΟΠΙΚΟΊ ΠΑΡΆΜΕΤΡΟΙ ....................................................................................................................................................11 ΔΕΔΟΜΈΝΑ ΑΠΟΡΡΌΦΗΣΗΣ ................................................................................................................................................. 12 Δεδομένα Απορρόφησης για φωτόνια 511 keV ........................................................................................................ 12 Απορρόφηση στο μπετό ............................................................................................................................................ 13 Απορρόφηση στο ατσάλι ...........................................................................................................................................13 ΌΡΟΙ ΠΗΓΏΝ..................................................................................................................................................................... 14 Σημειακές πηγές ....................................................................................................................................................... 14 Ο ασθενής σαν πηγή ................................................................................................................................................. 14 Ακέραιες πηγές ......................................................................................................................................................... 14 ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΏΝ ΘΩΡΆΚΙΣΗΣ ......................................................................................................................................14 ΘΈΜΑΤΑ ΣΧΕΔΊΑΣΗΣ........................................................................................................................................................... 15 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΘΑΛΆΜΟΥ UPTAKE....................................................................................................................................... 16 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΘΑΛΆΜΟΥ ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗΣ................................................................................................................................ 16 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΘΩΡΆΚΙΣΗΣ ..................................................................................................................................................17 ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ...............................................................................................................18 ΈΛΕΓΧΟΣ ΈΚΘΕΣΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΊΑΣ .....................................................................................................................................18 Εξωτερική Έκθεση ................................................................................................................................................... 18 Εσωτερική Μόλυνση ................................................................................................................................................ 20 ΤΥΠΙΚΈΣ ΔΌΣΕΙΣ ΣΕ ΤΕΧΝΟΛΌΓΟΥΣ ....................................................................................................................................... 20 ΕΙΔΙΚΌΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΌΣ ......................................................................................................................................................... 20 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΓΙΑ ΧΏΡΟΥΣ ΠΆΝΩ ΚΑΙ ΚΆΤΩ ΑΠΌ ΤΗ ΜΟΝΆΔΑ PET ........................................................................................... 21 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΊ ΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΈΣ ΠΆΝΩ ΑΠΌ ΤΟ ΘΆΛΑΜΟ UPTAKE .................................................................................................. 21 ΕΠΊΠΕΔΑ ΔΌΣΗΣ ΣΕ ΕΛΕΓΧΌΜΕΝΕΣ ΠΕΡΙΟΧΈΣ..........................................................................................................................21 ΠΑΡΑΚΕΊΜΕΝΑ ΔΩΜΆΤΙΑ ΤΟΥ ΊΔΙΟΥ ΕΠΙΠΈΔΟΥ........................................................................................................................ 21 ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΈΣ ΠΡΟΤΆΣΕΙΣ ....................................................................................................................................21 ΑΠΟΔΈΣΜΕΥΣΗ ΤΩΝ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΏΝ ΑΣΘΕΝΏΝ .......................................................................................................................... 22 ΈΚΤΑΚΤΗ ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΓΚΗ.......................................................................................................................22 ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΌΣ ΑΣΘΕΝΏΝ ..................................................................................................................................................... 22 ΠΡΟΣΩΠΙΚΉ ΔΟΣΙΜΕΤΡΗΣΗ ..................................................................................................................................................22 ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΊΗΣΗ ΦΟΡΗΤΟΎ ΑΝΙΧΝΕΥΤΉ .................................................................................................................................23 ΠΑΡΑΤΗΡΉΣΕΙΣ...................................................................................................................................................................23 ΣΥΜΠΕΡΆΣΜΑΤΑ.................................................................................................................................................................24 REFERENCES .....................................................................................................................................................................25

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

2

ΣΚΟΠΟΣ Η Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων (PET) είναι μια διαδικασία που προσθέτει μια σημαντική νέα διάσταση στη δυνατότητα ενός παθολόγου να εντοπίσει και να διαχειριστεί την ασθένεια. Αντί της ανίχνευσης των αλλαγών στο φυσικό μέγεθος ή στη δομή των εσωτερικών οργάνων, του σώματος, όπως κάνουν άλλες απεικονιστικές μέθοδοι, το PET ανιχνεύει τις αλλαγές στην κυτταρική λειτουργία. Τα αποτελέσματα μιας μελέτης PET προσπαθούν να φανερώσουν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρά ενός ατόμου χρησιμοποιούν τις θρεπτικές ουσίες όπως τη ζάχαρη και το οξυγόνο. Δεδομένου ότι αυτές οι λειτουργικές αλλαγές μπορούν να εμφανιστούν η πραγματοποιηθούν πριν εμφανιστούν φυσικά συμπτώματα ή αλλαγές κλινικά εμφανείς, το PET μπορεί συχνά να δώσει στον ιατρό τις πληροφορίες εκείνες που θα του επιτρέψουν 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 αρχικό στάδιο της ασθένειας. Αυτή η δυνατότητα της έγκαιρης και σε πολύ αρχικό στάδιο εντόπισης του προβλήματος μπορεί στη συνέχεια να μεταφραστεί στη γρηγορότερη έναρξη της καλύτερης δυνατής θεραπείας, συχνά αποφεύγοντας άλλες επεμβατικές διαδικασίες ή διερευνητικές χειρουργικές επεμβάσεις. Με την σχετικά πρόσφατη εμφάνιση εύκολα διαθέσιμων ισοτοπικών παρασκευασμάτων από 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 «σαρωτή PET και Υπολογιστικής Τομογραφίας (CT)», έχοντας προκαλέσει το ενδιαφέρον και την εκτίμηση της ιατρικής κοινότητας, όσο αφορά τις δυνατότητες της τεχνικής σάρωσης με PET. Το ενδιαφέρον αυτό έχει οδηγήσει επίσης σε αύξηση της ζήτησης για εγκαταστάσεις PET. Αυτή η μελέτη αντιμετωπίζει ζητήματα που αφορούν τον σχεδιασμό τέτοιων κέντρων και εξετάζει την εφαρμογή ασφαλών πρακτικών λειτουργίας στον χειρισμό ισοτόπων στο PET. Εμείς θα περιοριστούμε, γενικά, στην εξέταση ειδικευμένων PET, πλήρους-δαχτυλειδους διάταξης και σαρωτών PET/CT σε ένα περιβάλλον συγκεκριμένων κλινικών αναγκών και θα μας απασχολήσει η 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 του έχει 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 άλλες περιπτώσεις λαμβάνοντας υπόψη φυσικά τον εκάστοτε διαφορετικό φόρτο εργασίας, τις ποσότητες ραδιοισοτόπου που χορηγούνται, της επιλογής του κατάλληλου και συγκεκριμένου σε κάθε περίπτωση ισοτόπου και άλλων λειτουργικών παραμέτρων. Η μεγαλύτερη προσοχή που πρέπει να δοθεί και οι ανησυχίες που υπάρχουν στην σχεδίαση ενός PET περιλαμβάνουν. • Το χώρο της μονάδας • Θέματα ισχύος (ηλεκτρικής) • Αντοχή Δαπέδου • Ακτινοπροστασία

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΡΕΤ Η Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων εκμεταλλεύεται τις φυσικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά ορισμένες ατόμων τα οποία εκπέμπουν ποζιτρόνια. Τα σωματίδια αυτά εξαϋλώνονται όταν έρθουν σε επαφή με ηλεκτρόνια. Αυτή η διαδικασία εξαΰλωσης οδηγεί συνήθως στην εκπομπή δύο φωτονίων ενέργειας 511 keV το καθένα, τα οποία ευρίσκονται σχεδόν στην ίδια ευθεία, που ταξιδεύουν όμως σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ένας σαρωτής PET είναι μια διάταξη η οποία αποτελείται από μια σειρά ανιχνευτών που είναι τοποθετημένοι κατά τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να ανιχνεύουν την σχεδόν ταυτόχρονη άφιξη αυτών των δύο φωτονίων. Το σημείο εκπομπής των φωτονίων μπορεί έπειτα να προσδιοριστεί με κάποια μέθοδο, ευρίσκεται δε κάπου στη γραμμή που συνδέει τους δύο ανιχνευτές που καταχώρησαν

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

3

τα δύο κρούσεις των φωτονίων. Αφού συλλεχθούν αρκετά γεγονότα, η αναδημιουργία τους είτε με τη μέθοδο φιλτραρισμένης οπισθοπροβολής είτε με την χρησιμοποίηση αλγεβρικών υπολογισμών, οδηγεί σε μια εικόνα κατανομής του ισοτόπου εκπομπής ποζιτρονίων στο σώμα του υπό εξέταση αντικειμένου. Μια εικόνα που αναδημιουργείται αποκλειστικά και μόνο από τα καταγραφόμενα φωτόνια που είναι αποτέλεσμα εξαΰλωσης και χωρίς να υφίσταται παραπέρα διόρθωση, θα παρουσιάσει ατέλειες ή προβλήματα λόγω της απορρόφησης και της σκέδασης των φωτονίων στο σώμα. Για να πάρει κανείς τις πληροφορίες που απαιτούνται για να αντισταθμιστούν αυτά τα φαινόμενα στις διαδικασίες απεικόνισης, θα πρέπει να γίνει μια δεύτερη σάρωση που να δημιουργεί μια εικόνα ανάλογη με αυτή που λαμβάνεται κατά τη σάρωση με CT. Η σάρωση αυτή μπορεί να γίνει με τη χρησιμοποίηση είτε ισοτόπων -- συνήθως 68Ge – είτε μιας συσκευής ακτίνων X ως πηγή φωτονίων. Αυτή τη στιγμή, οι σύγχρονοι τύποι εξοπλισμού περιλαμβάνουν υβριδικές κάμερες, σαρωτές μερικής δαχτυλειδούς διάταξης, σταθερούς σαρωτές πλήρους δαχτυλειδούς διάταξης και σαρωτές PET/CT. Ο τύπος εξοπλισμού που εγκαθίσταται θα καθορίσει το ποσό του ραδιενεργού υλικού που απαιτείται, τη διάρκεια της σάρωσης και το συνολικό φόρτο εργασίας σε ένα θάλαμο. Οι υβριδικές κάμερες είναι πολλαπλών κεφάλων, βασίζονται σε γάμμα κάμερες NaI(Tl) που έχουν εξοπλιστεί με ηλεκτρονικά κυκλώματα σύμπτωσης για να επιτρέπουν την καταγραφή σε PET. Το μεγάλο αξονικό οπτικό πεδίο τους και οι περιορισμένες δυνατότητες ρυθμού καταγραφής κρούσεων περιορίζουν συνήθως το ποσό ισοτόπου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Οι εξειδικευμένοι σαρωτές χρησιμοποιούν συγκεκριμένους ανιχνευτές και ηλεκτρονικά κυκλώματα σύμπτωσης που έχουν βελτιστοποιηθεί για τους σαρωτές PET. Οι περισσότερες από αυτές τις συσκευές τοποθετούν τους ανιχνευτές σε έναν πλήρη κύκλο γύρω από τον όγκο που θα απεικονιστεί, αλλά μερικοί χρησιμοποιούν μια μερική δαχτυλειδή διάταξη ανιχνευτών που περιστρέφονται έπειτα γύρω από το αντικείμενο υπό εξέταση προκειμένου να παρθούν όλες οι αναγκαίες προβολές. Η αξονική έκταση των περισσότερων σύγχρονων εξειδικευμένων ανιχνευτών είναι περίπου 15 εκατ.. Οι κρύσταλλοι σπινθηριστών στους συγκεκριμένους ανιχνευτές είναι συνήθως Γερμανικού Βισμούθιου (bismuth germanate-BGO), χρησιμοποιούνται όμως νεώτερα υλικά όπως ορθοπυριτικό Λουτετιο (lutetium oxyorthosilicate-LSO) και ορθοπυριτικό Γερμάνιο (germanium oxyorthosilicate-GSO). Το LSO έχει μια υψηλότερη οπτική απόδοση ανά αλληλεπίδραση φωτονίων από το BGO, επιτρέποντας στους χρόνους ανίχνευσης να μειωθούν, διατηρώντας έναν ταυτόχρονα σταθερό επίπεδο θορύβου στην εικόνα. Οι σαρωτές PET/CT είναι οι σημερινές συσκευές υψηλής τεχνολογίας για τις μελέτες PET και συνδυάζουν έναν διαγνωστικό σαρωτή CT με μια εξειδικευμένη μηχανή PET στην ίδια μονάδα. Αυτό επιτρέπει την αυτόματη εγγραφή της εικόνας PET που προσδιορίζεται φυσιολογικά με ανατομικές πληροφορίες της εικόνας CT. Οι διορθώσεις εξασθένησης και σκέδασης βασίζονται σε έναν πίνακα εξασθένησης που παράγεται από την εικόνα CT.

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΟΝΑΔΑΣ Φόρτος Εργασίας Για να εκτιμήσουμε τον φόρτο εργασίας μιας μονάδας ΡΕΤ οι παράγοντες που την επηρεάζουν θα πρέπει αναλυθούν διεξοδικά. Αυτήν την περίοδο, ο πιο κοινός τύπος εξέτασης PET στην κλινική πρακτική αφορά την ολόσωμη σάρωση με 18F FDG για ογκολογικές μελέτες. Ολόσωμες σαρώσεις μπορούν πραγματικά να εξετάσουν ολόκληρο το σώμα, όπως γίνεται στην περίπτωση μελετών μελανώματος, ή μπορούν να απεικονίσουν το σώμα, αρχίζοντας από τη βάση του εγκεφάλου μέχρι το μηρό, το οποίο είναι η συνηθισμένη πρακτική για λεμφώματα non-Hodgkin, καρκίνου του ορθού, καρκίνου των πνευμόνων, και καρκίνους άνω άκρων (κεφαλής και λαιμού). Η μονάδα στην οποία επικεντρώνουμε την μελέτη μας εκτελεί ολόσωμες σαρώσεις FDG ως κύρια διαδικασία της και όχι εκείνες που κάνουν σημαντικούς αριθμούς μελετών καρδιολογικών ή εγκεφαλικών ή εκείνες που λειτουργούν με βραχύβια ισότοπα όπως 15O (T1/2 = 122 S) ή 82Rb (T1/2=75s). Η ροή της δουλειάς (Φόρτος Εργασίας) για όλες αυτές τις σαρώσεις είναι ουσιαστικά η ίδια. Το FDG θα παραλαμβάνεται από τη ραδιοφαρμακευτική υπηρεσία μέσα σε ένα φιαλίδιο. Η ποσότητα 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

που χρησιμοποιείται. Μόλις τοποθετηθεί η δόση σε μια σύριγγα, προχωράμε σε έλεγχο από το dose calibrator και κατόπιν την φυλάγουμε σε μια προστατευμένη θήκη μέχρι τη χρησιμοποίηση της. Ο ασθενής, που πρέπει να ευρίσκεται σε μιας ελεγχόμενη και συνάμα περιορισμένη διατροφικά κατάσταση, θα τοποθετείται σε ένα δωμάτιο εγχύσεων και θα ενημερώνεται σχετικά με τη διαδικασία στην οποία θα υποβληθεί. Ανάλογα με τον ιματισμό του ασθενή και την προγραμματισμένη εξέταση, μπορούμε να ζητήσουμε από τον ασθενή να φορέσει κάποιο ένδυμα αντί του φθαρμένου ρουχισμού του. Εκείνη τη στιγμή το επίπεδο γλυκόζης του θα πρέπει να ελεγχθεί και εάν βρεθεί να είναι μέσα στα αποδεκτά όρια (συνήθως λιγότερο από 200 mg/dL), η έγχυση θα εκτελείται. Αν και διάφορες προσεγγίσεις υιοθετούνται ως προς την χορήγηση, μια κοινή τεχνική είναι να γίνει η έγχυση με τη χρησιμοποίηση πεταλούδας που έχει παρεμβληθεί στη φλέβα πριν από την έγχυση. Μετά την έγχυση, ο ασθενής θα κρατείται για 30-60 λεπτά προκείμενου να επιτραπεί στο φάρμακο να καθηλώσει. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αυτής ο ασθενής θα πρέπει να ευρίσκεται σε μια ήσυχη σκοτεινή περιοχή, ιδιαίτερα εάν έχει προγραμματισθεί σάρωση εγκεφάλου. Ο ασθενής θα πρέπει να τοποθετείται σε μια άνετη καρέκλα που παρέχει υποστήριξη στα χέρια, στους ώμους και στο κεφάλι. Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας κρεβάτι. Επειδή οι ενεργοί μύες δέχονται το FDG, αποτυχία στην παροχή κατάλληλης υποστήριξης μπορεί να οδηγήσει σε ανώμαλη λήψη του φαρμάκου από τους μυς των ώμων και του λαιμού. Μια καλή πρακτική είναι ο ασθενής να τοποθετείται σε ένα gurney. Στο τέλος της περιόδου λήψης (uptake), ο ασθενής παροτρύνεται να ουρήσει προκειμένου να μειωθεί το ποσό του ισοτόπου (ενεργότητα) στην κύστη. Συνοδεύεται έπειτα στο θάλαμο εξετάσεων και τοποθετείται στον σαρωτή. Εάν ο ασθενής δεν είναι ντυμένος (gowned), μπορεί να του ζητηθεί να αφαιρέσει τις ζώνες, κοσμήματα, μεταλλικά και άλλα αντικείμενα που έχει πάνω του. Τα επόμενα βήματα εξαρτούνται από τον τύπο υλικού (συμβατικό PET ή PET/CT) που χρησιμοποιείται. Για ειδικευμένο PET, ο ασθενής θα υποβάλλεται σε σαρώσεις εκπομπής και σε σαρώσεις απορρόφησης (transmission scans) Οι σαρώσεις εκπομπής είναι οι κατάλληλες σαρώσεις PET. Οι σαρώσεις απορρόφησης οργανώνονται για να δημιουργήσουν έναν πίνακα εξασθένησης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διορθώσει την σάρωση PET ως προς την απορρόφηση φωτονίων. Αυτές λαμβάνονται με τη χρησιμοποίηση γραμμικών ισοτοπικών πηγών που ευρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον ασθενή. Η προκύπτουσα εικόνα έχει την εμφάνιση μιας μάλλον φτωχής σάρωσης CT. Επειδή το αξονικό οπτικό πεδίο των περισσότερων ειδικευμένων σαρωτών PET περιορίζεται σε περίπου 15 εκατ., οι πλήρεις σαρώσεις λαμβάνονται σε διάφορα ξεχωριστά βήματα της θέσης του κρεβατιού. Κάθε ένα από αυτά τα βήματα θα διαρκεί συνήθως 7-8 λεπτά για έναν σαρωτή BGO, με το χρόνο να χωρίζεται έτσι ώστε το 30% να χρησιμοποιείται συνήθως για σάρωση απορρόφησης και το 70% για σάρωση εκπομπής. Κατά συνέπεια, μια σάρωση ολόσωμη 2D μπορεί να απαιτήσει 6 θέσεις κρεβατιού και συνολικά μέχρι και 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 κατάλληλες διορθώσεις για να παράγει το πίνακα εξασθένησης. Κατά συνέπεια, η σάρωση απορρόφησης μειώνει το 30% του συνολικού χρόνου σάρωσης σε περίπου ένα λεπτό. Ο χρόνος σάρωσης εκπομπής 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 και έπειτα τον αποδεσμεύει από τη μονάδα. Οι μελέτες PET εξετάζονται συνήθως από ένα αντίγραφο της καταγραφείσης απεικόνισης, ιδιαίτερα στις μελέτες PET/CT. Αφού ελέγξει ο τεχνικός τις εικόνες, θα τις στείλει σε κάποιους τερματικούς σταθμούς των θαλάμων ανάγνωσης. Για τους σαρωτές PET/CT, οι εικόνες CT μπορεί να πρέπει να σταλούν στα ξεχωριστούς θαλάμους ανάγνωσης του Εργαστηρίου. Οι περισσότερες από τις ανάγκες εκτύπωσης 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 αποστολή και 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 στο συγκεκριμένο κέντρο και από τους τύπους των εξετάσεων που γίνονται– ολόσωμες σαρώσεις ή σαρώσεις εγκεφάλου --. Εάν η μεταφορά ασθενών, η τοποθέτηση τους, η προετοιμασία τους στο θάλαμο, και η διασφάλιση της ποιότητας της εικόνας υπολογίζουμε ότι παίρνουν συνολικά 10 λεπτά, οι ολόσωμες σαρώσεις στις συνηθισμένες συσκευές PET που βασίζονται σε BGO, θα Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

5

απαιτήσουν σαρώσεις στο μηχάνημα χρονικής διάρκειας μιας ώρας οι δε αντίστοιχες του εγκεφάλου περίπου 25 λεπτά. Η χρησιμοποίηση μονάδας PET/CT τεχνολογίας BGO θα ρίξει το χρόνο αυτό σε 40 λεπτά και σε 20 λεπτά αντίστοιχα. Η χρησιμοποίηση PET βασιζόμενου σε LSO θα οδηγήσει σε μικρότερους χρόνους, περίπου 40 λεπτά στο θάλαμο για ολόσωμες σαρώσεις σε συμβατικό PET και αντίστοιχα 30 λεπτά για μονάδες PET/CT. Κατά συνέπεια, για ένα κέντρο που διεξάγει ολόσωμες μελέτες με συμβατικό BGO PET, μια λογική απόδοση για έναν σαρωτή είναι 7 ασθενείς ανά ημέρα χωρίς την ανάγκη να επεκτείνεται η βάρδια. Το PET/CT μπορεί να επεκτείνει αυτό σε 10-16 ασθενείς ανά ημέρα. Αν και τελευταίες βελτιωμένες τεχνικές μειώνουν τους χρόνους σάρωσης κάτω από αυτούς που υποδεικνύονται εδώ, αυτό απαραιτήτως δεν θα αυξήσει σημαντικά την απόδοση του ρυθμού των ασθενών. Παραδείγματος χάριν, οι εξετάσεις CT παίρνουν συνήθως μόνο λεπτά πραγματικού χρόνου σάρωσης, αλλά οι αποδόσεις του ρυθμού των μηχανημάτων περιορίζονται συνήθως σε 3 ή 4 εξετάσεις ανά ώρα. Οι παράμετροι για τον υπολογισμό του φόρτου εργασίας ασθενών μιας μονάδας συνοψίζονται στον πίνακα Ι. Ο πίνακας δίνει κατά προσέγγιση τους παραμέτρους του φόρτου εργασίας για σαρωτές PET που πραγματοποιούν ολόσωμες σαρώσεις. Ο χρόνος ανά ασθενή στον μηχάνημα ενός σαρωτή περιλαμβάνει τον επιπρόσθετο χρόνο 10 λεπτών, απαραίτητο για να εκτελεσθεί η QA της σάρωσης και για να μεταφερθεί και τοποθετηθεί ο ασθενής στο μηχάνημα για εξέταση. Μεταβολές στην χορηγούμενη ποσότητα (ενεργότητα) και στον προτεινόμενο χρόνο σάρωσης παρατηρούνται ανάμεσα στα διάφορα εργοστασιακά μοντέλα. Για το λόγο αυτό ο προμηθευτής θα πρέπει να ερωτάται για συγκεκριμένες τιμές επίδοσης του εκάστοτε μηχανήματος για να μπορέσουμε να εκτιμήσουμε το φόρτο εργασίας του κέντρου.

Πίνακας Ι παράμετροι φορτίου Εργασίας

Ενεργοτητας ενέσεως, Ολόσωμη [MBq (mCi)] Χρόνος σάρωσης Ολόσωμη [min] Χρόνος ανά ασθενή Σάρωση [min] Ασθενείς/μέρα (8 hour day)

Conventional, BGO 444 (12)

Conventional, LSO 555 (15)

PET/CT, BGO

PET/CT, LSO

370 (10)

555 (15)

<50

30

>30

<20

<60

40

>40

<30

7

10

10

14

Θάλαμος αναμονής Σε συνθήκες πλήρη φόρτου εργασίας, θα υπάρξει ένα μέγιστο περίπου 3 ασθενών ανά σαρωτή στο κέντρο κάποια στιγμή εάν σε αυτό πραγματοποιούνται ολόσωμες σαρώσεις. Κατά συνέπεια, οι απαιτήσεις σε θαλάμους αναμονής είναι σχετικά μέτριες. Ο θάλαμος αναμονής δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται κατά ιδιαίτερο τρόπο στη φάση λήψης της μελέτης. Όχι μόνο επιδιώκεται απομόνωση των ασθενών προκειμένου να πάρουμε υψηλής ποιότητας σαρώσεις, όπως σημειώνεται ανωτέρω, αλλά και ο ασθενής αντιπροσωπεύει μια σχετικά ισχυρή πηγή ακτινοβολίας 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

θάλαμος εγχύσεων ανά σαρωτή για να κάνει τις ολόσωμες σαρώσεις με συμβατικό PET βασιζόμενα σε BGO. Σε ένα σαρωτή PET/CT πρέπει να υπάρχουν δύο περιοχές εγχύσεων που να δίνουν τις απαραίτητες υπηρεσίες. Κοντά στις περιοχές αυτές πρέπει να υπάρχει τουαλέτα που να είναι αφιερωμένη στην χρήση των ασθενών, στους οποίους έχει γίνει προηγουμένως έγχυση ισοτόπου, έτσι ώστε ο ασθενής να μπορεί να εκκενώσει την κύστη του πριν κατευθυνθεί στον σαρωτή. 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 σε προστατευτικές θωρακίσεις για την ακτινοβολία των 511 keV όσο και σε περιοχές αποθήκευσης και διάθεσης των ραδιενεργών αποβλήτων και dose calibrators, αυτός ο χώρος εργασίας απαιτείται να κτιστεί με προσοχή και ασφάλεια (αρκετά στερεά). Εάν χρησιμοποιείται συγκεκριμένος εξοπλισμός μεταφοράς δόσεων, πρέπει να διατίθεται αρκετός χώρος προς αποθήκευση του μεταφερόμενου εξοπλισμού και των αποστελλόμενων ποσοτήτων ισοτόπων για την εργασία της ημέρας. Αυτές οι κατασκευές είναι αρκετά ογκώδεις. Τυπικές διαστάσεις είναι περίπου 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 ενεργότητες και επειδή οι ασθενείς περιέχουν τις υψηλότερες ενεργότητες κατά τη διάρκεια της φάσης λήψης, οι εκθέσεις ακτινοβολίας μέσα και δίπλα σε αυτήν την περιοχή πρέπει να εξετάζονται προσεκτικά. Με εξαίρεση τα δωμάτια σάρωσης PET/CT, τα δωμάτια εγχύσεων και το hot lab είναι οι περιοχές με τις μεγαλύτερες πιθανότητες να απαιτηθούν για αυτά πρόσθετη προστατευτική 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 διαστάσεις για τα δωμάτια ανίχνευσης PET/CT δίνονται στον πίνακα ΙΙ. Πρέπει να υπάρχουν μέσα και εξοπλισμός παρατήρησης των ασθενών αλλά και να υπάρχει σύστημα ακουστικής επικοινωνίας με αυτόν. Εάν πρόκειται να εγκατασταθεί ένα σύστημα PET/CT, πρέπει να γίνει η κατάλληλη σχεδίαση ενός ηλεκτρικού δικτύου παροχή ικανοποιητικής ισχύος. Επειδή η οπτική έξοδος σε BGO εξαρτάται από την θερμοκρασία, υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις ως προς τον περιβαλλοντικό έλεγχο στα δωμάτια σάρωσης. Θα πρέπει να γίνει μια λεπτομερής εξέταση των απαιτήσεων θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού για τον σαρωτή που αγοράστηκε. Μερικοί σαρωτές είναι εξοπλισμένοι με θερμικούς διακόπτες που κλείνουν αυτόματα το σύστημα εάν η θερμοκρασία δωματίου υπερβεί τα επιτρεπτά όρια. Πρόσθετη προσπάθεια πρέπει να καταβάλλεται στην επικοινωνία με τους αντίστοιχους μηχανικούς για να καταστούν σαφείς αυτές τις απαιτήσεις. Ο θάλαμος ελέγχου πρέπει να έχει άμεση πρόσβαση στο θάλαμο σαρωτή και να υπάρχει ένα απλό σχέδιο κυκλοφορίας του προσωπικού ώστε αυτό να είναι σε θέση να φθάσει γρήγορα στο hot lab του εργαστηρίου και στον χώρο των εγχύσεων. Το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου του τεχνολόγου θα ξοδεύεται στο θάλαμο ελέγχου, έτσι η έκθεση ακτινοβολίας σε αυτήν την περιοχή από τους σαρωτές, θα πρέπει να αξιολογείται προσεκτικά. Η περιοχή ελέγχου θα έχει επίσης υψηλότερες θερμοκρασίες λόγω των υπολογιστικών συστημάτων του σαρωτή. Μπορεί να είναι επιθυμητό ένας υπολογιστής να είναι συνδεδεμένος με άλλους κεντρικούς υπολογιστές για ανταλλαγή πληροφοριών ή να έχει πρόσβαση σε σύστημα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, κ.λπ. Ένα ιδιαίτερα ενισχυμένο δίκτυο ελέγχου και παροχής τάσεων πρέπει να υπάρχει στο δωμάτιο ελέγχου. Βοηθητικοί Θάλαμοι Μερικοί σαρωτές αποβάλλουν την θερμότητα που παράγουν μέσα στο δωμάτιο σάρωσης, ενώ άλλοι έχουν εσωτερικό μηχανισμό ανταλλαγής θερμότητας και χρησιμοποιούν διατάξεις ροής ψυκτικών υγρών για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του εξοπλισμού σάρωσης σε σταθερό επίπεδο. Οι διατάξεις ροής ψυκτικών υγρών μπορούν είτε να συνδεθούν με υπάρχον σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είτε με μικρά συστήματα ψύξης που εξάγουν τη θερμότητα σε αέρα δωματίου. Αυτά τα συστήματα ψύξης και ρύθμισης της ηλεκτρικής 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

για αυτό το δωμάτιο πρέπει να έχει ανάλογη δυνατότητα εξυπηρετήσεως για να χειριστεί όλο το ηλεκτρικό φορτίο που γνωρίζουμε ότι έχει τοποθετηθεί εκεί και πρέπει να έχει λίγο μεγαλύτερη δυνατότητα εξυπηρέτησης από αυτήν που απαιτείται από την μονάδα. Παραδείγματα προσεγγιστικών τιμών των διαστάσεων (ελαχίστων) που απαιτούνται για ένα θάλαμο απεικόνισης PET δίνονται στον παρακάτω πίνακα. Οι διαστάσεις των δωματίων που αναφέρονται παρακάτω θα πρέπει να επαληθευτούν και ίσως τροποποιηθούν σε συνεννόηση με τον προμηθευτή του μηχανήματος. Πίνακας II Προμηθευτής Εξοπλισμού Siemens/CTI HR+ Dedicated PET2 Siemens/CTI Biograph/Reveal PET/CT3 GE Advance Dedicated PET4 GE Discovery LS PET/CT5

Θάλαμος σαρωτή [m] 5. x 8

Θάλαμος ελέγχου [m] 4x5

Βοηθητικό δωμάτιο [m] 2x2

5. x 8

4x5

2x2

4x6

4x4

3x4

4x7

3x4

2x4

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 σάρωση και αφετέρου στην απαιτούμενη τεκμηρίωση των ατομικών φακέλων των ασθενών, υλικό που διανέμεται στους ενδιαφερόμενους γιατρούς. Εάν χρησιμοποιείται PET/CT, εκτυπωτές με ικανότητες χρωμάτων θα πρέπει να είναι διαθέσιμοι στην εκτύπωση των ασπρόμαυρων ανατομικών εικόνων της εξέτασης μαζί με έγχρωμες επικαλύψεις που παρουσιάζουν πληροφορίες 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 οι οποίες μελέτες αποθηκεύονται σε κάποιο μαγνητικό μέσο. Πρέπει να προβλεφθεί ο κατάλληλος χώρος, ηλεκτρική ισχύς, τηλεφωνικές γραμμές, ηλεκτρολογικός εξοπλισμός και κλιματισμός, για μπορούμε να υποστηρίξουμε τους ειδικούς σταθμούς ανάγνωσης των αποτελεσμάτων μιας εξέτασης, 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 και να υπάρχει ένα σύστημα υπαγόρευσης με υπολογιστική σύνδεση και δυνατότητες. Δεδομένου ότι το PET είναι πιθανό να παραμείνει μια σημαντική παράμετρος σε ερευνητικά πρωτόκολλα, χωριστοί τερματικοί σταθμοί για το χειρισμό της εικόνας και την ανάλυση των στοιχείων μπορούν να είναι επιθυμητό να υπάρχουν σε κάποια την περιοχή. Για το λόγο αυτό θα πρέπει να υπάρχει 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 μη ελεγχόμενες δραστηριότητες. Αυτό μπορεί να προλάβει την ανάγκη για θωράκιση κάποιων περιοχών. Εάν έχει προγραμματιστεί νέα κατασκευή, θα πρέπει να παίρνουμε τα μέτρα μας για τους σαρωτές PET/CT, δεδομένου ότι είναι πιθανό αυτοί οι ανιχνευτές να γίνουν σύντομα πρότυπα πρακτικής. Στη δημιουργία των διάφορων δωματίων σάρωσης, θα πρέπει να προβλεφθεί η σχεδίαση ενός συνδυασμένου δωματίου ελέγχου που θα επιτρέπει σε έναν και μόνο τεχνολόγο να κρατήσει περισσότερα από ένα δωμάτια κάτω από τον έλεγχο του ταυτόχρονα. Ακόμη και σε PET/CT,

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

8

υπάρχει ένα σημαντικό χρονικό διάστημα επεξεργασίας του PET που πρέπει να αφιερώνεται σε ολόσωμη ανίχνευση, κατά τη διάρκεια της οποίας ο τεχνικός μπορεί να έχει άλλη απασχόληση. Ανεπαρκής κλιματισμός είναι ένα από τα πιο κοινά προβλήματα που αντιμετωπίζονται στο ξεκίνημα μιας νέας μονάδας. Θα πρέπει να σιγουρευτούμε ότι ο εξοπλισμός για κλιματισμό ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις. Ενδείκνυται τα εξειδικευμένα συστήματα κλιματισμού να υπάρχουν τόσο στη κεντρική μονάδα σαρώσεως όσο και στα δωμάτια ηλεκτρονικής επεξεργασίας. Πρέπει να προχωρήσουμε σε ανεξάρτητες υπολογιστικές μελέτες πάνω στις ανάγκες σε εξοπλισμό διατήρησης της θερμοκρασίας. Το εξειδικευμένο λογισμικό που χρειάζεται στην ανάγνωση ενός συμβατικού PET και PET/ CT καθιστά μη πρακτική την ανάγνωση από πολλούς γενικής χρήσης σταθμούς PACS σήμερα. Απαιτούνται είτε ειδικοί τερματικοί σταθμοί PET είτε ειδικοί τερματικοί σταθμοί πυρηνικής ιατρικής. Αυτό σημαίνει ότι το δίκτυο τερματικών σταθμών μπορεί να υπερφορτωθεί καθόσον τεχνικοί, γιατροί και ερευνητές ανταγωνίζονται για απόκτηση χρόνου επεξεργασίας στους σταθμούς. Συστήνεται ενθέρμως ο προγραμματισμός απόκτησης πρόσθετων τερματικών σταθμών 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, τα νεφρά, και τους ενεργούς μυς και συγκεντρώνεται επίσης σε πολλούς, μεταβολικά ενεργούς, όγκους. Για να μειωθεί η πρόσληψη στους σκελετικούς μυς, οι ασθενείς διατηρούνται σε ήρεμη κατάσταση 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. Η προετοιμασία του ασθενή είναι μια απαίτηση για οποιαδήποτε ομάδα PET και πρέπει να περιλαμβάνεται σε οποιαδήποτε σχέδια ασφάλειας από ακτινοβολίες που θα δημιουργούνται. Μια πολυάσχολη μονάδα PET θα έχει συχνά παραπάνω από έναν ασθενή στο χώρο uptake. Αυτό θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν πραγματοποιούμε τους υπολογισμούς θωράκισης. Ιδανικά μια πολυάσχολη μονάδα PET θα πρέπει να έχει πάνω από ένα θάλαμο uptake. Μετά την περίοδο uptake, ο ασθενής θα πρέπει αποβάλει για να καθαρίσει τη ραδιενέργεια που έχει συσσωρευτεί στην κύστη του, η οποία αντιπροσωπεύει το 15% της χορηγηθείσας ποσότητας ραδιοφαρμάκου (ενεργότητα). • Προτείνεται να υπάρχει τουαλέτα ειδική για ασθενείς του PET Ο ασθενής που τοποθετείται στον τομογράφο για την εκτέλεση της σάρωσης παραμένει στον θάλαμο απεικόνισης του PET για 30-60 λεπτά. Οι ασθενείς μπορούν να αφεθούν ελεύθεροι αμέσως μετά την διαδικασία σάρωσης η μπορούν να πάνε σε μια περιοχή αναμονής για όσο διάστημα εξετάζονται τα αποτελέσματα από το PET. Εάν οι ασθενείς πρέπει να παραμένουν στην κλινική τους για σημαντικό χρονικό διάστημα, πρέπει να αντιμετωπιστούν τα ζητήματα ασφάλειας από ακτινοβολίες. Όλες οι περιοχές κοντά στο PET θα πρέπει να εξετάζονται από άποψη θωράκισης συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της μονάδας PET όπως και των παρακείμενων 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

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 F18 η οποία δίνει 6.96 μGy/hour σε απόσταση ενός μέτρου από μια αθωράκιστη πηγή. Επειδή το σώμα απορροφά μέρος της ακτινοβολίας εξαΰλωσης, ο ρυθμός δόσης από τον ασθενή τουλάχιστον υποδιπλασιάζεται. Η μεγαλύτερη μέση τιμή που αναφέρεται στο ένα μέτρο από τον ασθενή αμέσως μετά την χορήγηση είναι 3.0 μGy/hour/37MBq Ραδιενεργός διάσπαση: Επειδή οι tracers ενός PET έχουν σύντομους χρόνους ημιζωης, η απορροφούμενη δόση ανά ώρα είναι μικρότερη από το γινόμενο του ρυθμού δόσης με τον χρόνο απορρόφησης. Η συνολική δόση ακτινοβολίας D(T) που δέχεται κανείς σε μια χρονική περίοδο T, είναι μικρότερη από το γινόμενο του ρυθμού δόσης με τον χρόνο κατά ένα παράγοντα 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 κανονικά τμήματα στο ότι οι σχετικές μελέτες απαιτούν σχετικά μεγάλες ποσότητες (ενεργότητες) υψηλής ενέργειας φωτονίων που εκπέμπονται από τα ισότοπα και στο ότι κατά τις μελέτες αυτές μπορούν 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 σε απαιτήσεις προστατευτικής θωράκισης. Επειδή ακόμη και μέτριες δόσεις ισοτόπων που προκαλούν την δημιουργία φωτονίων 511 keV, απαιτούν σημαντικά ποσά προστατευτικής θωράκισης, πρέπει να γίνει μια λεπτομερής αξιολόγηση της συγκεκριμένης περιοχής για κάθε συγκεκριμένη 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 μεγαλύτερο πρακτικό πρόβλημα ακτινοπροστασίας είναι το F-18. Τα χαρακτηριστικά του που αφορούν την θωράκιση 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 σε συνθήκες narrow beam. Η χρησιμοποίηση αυτών των τιμών δεν θα δώσει ικανοποιητική θωράκιση επειδή αγνοούν το παράγοντα buildup από την σκέδαση. Υπάρχουν διάφοροι πίνακες για broad beam transmission στο μολύβι, μπετόν και ατσάλι βασισμένοι σε υπολογισμούς Monte Carlo

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

10

Στόχος Ακτινοπροστασίας Ο στόχος ακτινοπροστασίας για το κοινό, που ορίζεται από την νομοθεσία περί Ακτινοπροστασίας, είναι ο περιορισμός της έκθεσης προκειμένου να διασφαλιστεί ότι κανένα άτομο από την εξουσιοδοτημένη εγκατάσταση δεν θα δέχεται περισσότερο από 100 mrem/ έτος (1 mSv/ έτος) total effective dose equivalent. Σε εβδομαδιαία βάση, αυτό σημαίνει δόση επίπεδου 2 mrem. Υπάρχει μια πρόσθετη απαίτηση για τη δόση στις περιοχές προσιτές στα μέλη του κοινού η οποία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2 mrem σε οποιαδήποτε δεδομένη ώρα (0,02 mSv/ώρα). Τα μέλη του οργανισμού των οποίων ορισμένα καθήκοντα δεν περιλαμβάνουν έκθεση στις πηγές ακτινοβολίας θεωρούνται μέλη του κοινού. Οι εργαζόμενοι στις ακτινοβολίες περιορίζονται στη λήψη της total effective dose equivalent 2000 mrem (mSv 20) ανά έτος. Πρόσθετο, υπάρχουν όρια δόσεων στα μεμονωμένα όργανα (mSv 50 rem ή 500 ετησίως), άκρα και δέρμα (mSv 50 rem ή 500 ετησίως) και φακό του ματιού (mSv 15 rem ή 150 ετησίως). Η δόση στο έμβρυο μιας εργαζομένης σε ακτινοβολίες που δηλώνει ότι είναι έγκυος περιορίζεται σε λιγότερο από 100 mrem ( 1 mSv) κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, συνέπεια της επαγγελματικής έκθεσης της μητέρας. Αυτή η τελευταία απαίτηση εφαρμόζεται συνήθως μαζί με έναν μηνιαίο περιορισμό 50mrem (0,5 mSv) στο έμβρυο. Εκτός από τους συγκεκριμένους περιορισμούς που περιγράφονται πιο πάνω, κάθε κάτοχος άδειας έχει μια υποχρέωση να επιβλέπει τις διαδικασίες διατήρησης και περιορισμού των δόσεων στους εργαζομένους ακτινοβολιών αλλά και στο κοινό όσο το δυνατό σε χαμηλότερα επίπεδα, ευλόγως επιτεύξιμα (ALARA). Ισοτοπικοί Παράμετροι Όλα τα ισότοπα σε PET προκαλούν την δημιουργία δύο φωτονίων 511 keV το καθένα ανά εκπεμπόμενο ποζιτρόνιο. Επιπλέον, μπορούν να υπάρξουν πρόσθετες ακτίνες γάμμα από πυρηνική διάσπαση και από ακτινοβολία πέδησης - bremsstrahlung που εκπέμπεται καθώς το ποζιτρόνιο 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 ισότοπα 15O, 11C και 13N όλα διασπώνται με εκπομπή ποζιτρονίου με ουσιαστικά 100% πιθανότητα. Η παραγωγή ακτινοβολίας Bremsstrahlung εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον ατομικό αριθμό του μέσου στο οποίο το ποζιτρόνιο ταξιδεύει και από την ενέργεια των ποζιτρονίων. Θα περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό σε υλικά με χαμηλό Ζ όπως το ύδωρ και οι μαλακοί ιστοί. Το 18F έχει τη χαμηλότερη ενέργεια ποζιτρονίων από τα πιο κοινά ισότοπα PET και επομένως, υπό σταθερές συνθήκες, θα έχει το χαμηλότερο ποσό ακτινοβολίας bremsstrahlung. Το 82Rb έχει την υψηλότερη ενέργεια ποζιτρονίων (3,15 MeV) και είναι επίσης το μόνο ισότοπο που έχει σημαντική μόλυνση από άλλες ακτίνες γάμμα (περίπου 9% σε 777 keV). Το 82Rb επίσης διαφέρει 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 περιληφθεί στην αξιολόγηση των προστατευτικών θωρακίσεων. Οι παράμετροι διάσπασης και οι σταθερές δόσεων των ακτίνων γάμμα για τις ευρύτατα χρησιμοποιημένες πηγές ποζιτρονίων συνοψίζονται στον πίνακα ΙΙΙ.. Παράμετροι διάσπασης για ισότοπα που συνηθέστερα χρησιμοποιούνται σε σαρώσεις PET. Το 68Ge περιλαμβάνεται στη λίστα επειδή χρησιμοποιείται για σκοπούς βαθμονόμησης στο ΡΕΤ. Διασπάται με electron capture κατά 100% σε 68Ga (half-life = 68 minutes), εκπομπο ποζιτρονίων. Πινακας ΙΙΙ Φυσικές μεγέθη διάσπασης για ισοτόπων τουΡΕΤ Isotope Half-Life[min] Annihilation Positron Energy Photon (511 [MeV] keV) Intensity per Decay [%] 11C 20.38 200 0.961 13N 9.97 200 1.19 15O 2.03 200 1.72 18F 109.7 194 0.635 68Ge-68Ga 4.1e5 (288 days) 180 1.9, 0.8 82Rb 1.25 192 3.35,2.57

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

Gamma-Ray Dose Constant [(μSv/hr)/MBq] ([(mrem/hr)/mCi]) at 1 meter 0.194 (0.717) 0.194 (0.171) 0.194 (0.717) 0.188 (0.695) 0.179 (0.662) 0.210 (0.778)

11

Δεδομένα Απορρόφησης Δεδομένα Απορρόφησης για φωτόνια 511 keV • καμπύλη εξίσωσης Archer και Υπολογιζόμενες σταθερές

Απορρόφηση στο μολύβι

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

12

Απορρόφηση στο μπετό

Απορρόφηση στο ατσάλι

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

13

Όροι Πηγών Οι πηγές που πρέπει να εξεταστούν σε ένα σχέδιο προστατευτικής θωράκισης αφορούν: τις ίδιες τις δόσεις πριν την έγχυση, τις πηγές βαθμολόγησης που αποθηκεύονται στις εγκαταστάσεις, τον ασθενή μετά από την έγχυση, τις πηγές απορρόφησης στον σαρωτή και την ακτινοβολία 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 gammaray που δίνονται πιο πάνω. Εάν σε συγκεκριμένη ημέρα έχει προγραμματιστεί για εξέταση ένας μεγάλος αριθμός ασθενών τότε μπορεί να απαιτηθεί να ευρίσκεται στο εργαστήριο μια όχι αμελητέα ποσότητα ισοτόπου. Παραδείγματος χάριν, εάν τέσσερις ασθενείς έχουν προγραμματισθεί να γίνουν κατά τη διάρκεια ενός πρωινού με δόση ανά έγχυση ίση προς 370 MBq (10 mCi) σε μια παράδοση, τότε η ποσότητα του ραδιοφαρμακου που θα αποσταλεί στις 8 AM, θα αποτελείται από περίπου 3700 MBq (100 mCi). Ας σημειώσουμε ότι οι δόσεις παραδίδονται συνήθως σε συγκεκριμένα δοχεία αποστολής. Οι πηγές βαθμολόγησης, σε παραγγελίες 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 το 18F-FDG. Τα αποτελέσματα στο 1 μέτρο από τον ασθενή και διορθωμένα ως προς το φυσικό χρόνο 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 MDP είναι περίπου 0.0135 (μSv/hr)/MBq [0.05 (mrem/hr)/mCi] όταν η μέτρηση γίνει 5 λεπτά μετά την έγχυση. Έτσι ο ρυθμός δόσης ανά μονάδα ενεργότητας από τον ασθενή που υποβάλλεται σε σάρωση PET είναι μεγαλύτερος κατά ένα παράγοντα 4 μέχρι 7. Οι μεταβολές στις ευρισκόμενες τιμές για το 18F μπορεί να οφείλεται και σε άλλους παράγοντες όπως η μεθοδολογία μέτρησης και οι διαφορετικές πειραματικές συνθήκες. Αξίζει να σημειώσουμε ότι δεν δηλώνεται σε όλες τις μελέτες- αναφορές εάν ο ασθενής είχε εκκενώσει την κύστη του ή όχι κατά την διάρκεια της μέτρησης. Μια ώρα μετά την έγχυση, περίπου 20% της ενεθείσας δόσης θα έχει συσσωρευτεί στην κύστη και μπορεί να είχε αποβληθεί. Τα στοιχεία για τους ρυθμούς δόσης που μετριούνται από τις διαφορετικές επιφάνειες του σώματος μπορούν επίσης να βρεθούν σε αρκετές από αυτές τις αναφορές, επιτρέποντας να χρησιμοποιηθεί. ένα ρεαλιστικότερο, μη-ισοτροπικό μοντέλο ασθενή. Κανικοποιημένοι ρυθμοί δόσεως στο 1 μ από την πρόσθια επιφάνεια του ασθενή υπάρχουν στην διεθνή βιβλιογραφία. Οι τιμές έχουν διορθωθεί ως προς τη φυσική ημιζωή του 18F. Η μέση τιμή του ρυθμού δόσης που έχει βρεθεί από τους διάφορους ερευνητές στο 1 μέτρο είναι 0.100 (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. Για παράδειγμα, στις μηχανές Siemens/CTI EXACT υπάρχουν 3 πηγές ονομαστικής ενεργότητας 111 MBq. (3 mCi). Στη GE Discovery υπάρχουν δύο πηγές 370 MBq (10 mCi) και 56 MBq (1,5 mCi), οι οποίες χρησιμοποιούνται για βαθμολόγηση και κανονικοποίηση. Ο προμηθευτής μπορεί συνήθως να δίνει τις καμπύλες που παρουσιάζουν ισοδοσιακά περιγράμματα γύρω από τη μηχανή 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

προστατευτική θωράκιση είναι πιθανό να είναι μικρότερος από 10, αλλά η υψηλή διείσδυση των φωτονίων 511 keV μπορεί να απαιτήσει με σημαντικό πάχος υλικού. Ο μόλυβδος είναι εύκολα διαθέσιμος υπό μορφή φύλλων μολύβδου και ως απόθεμα κατασκευαστικών κομματιών. Όταν η ακτινοβολία είναι narrow beam, o μόλυβδος έχει συντελεστή 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 προστατευτική θωράκιση για φωτόνια αυτής της ενέργειας σε ακτινοβολία wide beam, έχει αναφερθεί να έχει τιμές 4.1-5.5 mm. Πιο ακριβείς υπολογισμοί μπορούν να γίνουν είτε με τη χρησιμοποίηση των παραγόντων συγκέντρωσης (build-up factors) είτε των κωδίκων μεταφοράς. Σε ένα μοντέλο συγκέντρωσης (build-up factors), η απομενουσα ένταση ακτινοβολίας λόγω απορρόφησης σε ένα εμπόδιο, Ι, δίνεται από τη φόρμουλα: όπου Io είναι η ένταση της προσπίπτουσας δέσμης, B(μx) είναι η συνάρτηση build-up, m είναι 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 πρέπει να χρησιμοποιείται. Το μπετόν έχει έναν συντελεστή μαζικής εξασθένησης 0.0877 cm2/g και ένα half value layer 3.4-4.3 εκατ. σε συνθήκες στενούς δέσμης για 511 keV. Η διαφορά half value layer εδώ αντιστοιχεί στη διαφορά μεταξύ του σκυροδέματος κανονικής πυκνότητας (2,35γ/cm3) και του σκυροδέματος χαμηλής πυκνότητας (1,84γ/cm3) που χρησιμοποιείται συνήθως στη σύγχρονες κατασκευές. Η συγκέντρωση στο σκυρόδεμα είναι διαφορετική από αυτή του μόλυβδου και πάλι για ακριβέστερους υπολογισμούς μπορεί να χρησιμοποιηθούν είτε παράγοντες συγκέντρωσης (build-up factors) είτε κώδικες μεταφοράς. Τα πάχη υποδιπλασιασμού σε συνθήκες στενής δέσμης narrow beam για το μόλυβδο και το σκυρόδεμα δίνονται στον πίνακα IV. Πίνακας IV. Σύγκριση των half value layers για διαφορετικά υλικά θωράκισης για 511 keV σε συνθήκες narrow beam. Υλικό (πυκνότητα [g/cm3] Μολύβι (11.4 g/cm3) Μπετόν (2.35 g/cm3) Μπετόν (1.84 g/cm3)

Half-Value Layer σε 511 keV για Narrow Beam [mm] 3.98 34 43

Καλύτερες πληροφορίες που χρησιμοποιούνται στη πρακτική σχεδίαση των προστατευτικών θωρακίσεων ευρίσκονται σε δομικά σχέδια και σε αξιολόγησεις προστατευτικών θωρακίσεων για ιατρική χρήση ακτίνων Χ και ακτίνων γάμμα ενεργειών μέχρι 10 MeV. Δυστυχώς, τα διαγράμματα εξασθένησης που δίνονται εκεί δεν παρουσιάζουν στοιχεία για φωτόνια 511 keV. Εντούτοις, καμπύλες παρουσιάζουν την εξασθένηση των φωτονίων του 137 Cs (662 keV) στο μπετόν και στο μόλυβδο. Η χρήση αυτών των τιμών θα οδηγήσει σε ένα πολύ συντηρητικό 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 παράγοντας συγκέντρωσης (build up factor) δεν μεταβάλλεται παρά πολύ με την ενέργεια η δε εξασθένηση μπορεί να υπολογιστεί προσεγγιστικά μέχρι ενός ορισμένου βαθμού από τα στοιχεία του και λαμβάνοντας υπόψη τη διόρθωση για αλλαγές του γραμμικού συντελεστή εξασθένησης μεταξύ 662 keV και 511 keV. Ας σημειώσουμε ότι οι καμπύλες για το μπετόν είναι για υλικό με πυκνότητα 2,35 γ/cm3 και θα χρειαστούν προσαρμογές για περιπτώσεις στις οποίες χρησιμοποιείται χαμηλής πυκνότητας σκυρόδεμα. θέματα Σχεδίασης Προβλήματα θωράκισης υπάρχουν στους χώρους των νοσηλευτικού προσωπικού και του θαλάμου ελέγχου Τομογραφίας. Μη ελεγχόμενες περιοχές με υψηλή occupancy θα πρέπει να τοποθετούνται όσο το δυνατό πιο μακριά από τους χώρους uptake του PET και από τους θαλάμους απεικόνισης. Εάν μη ελεγχόμενες περιοχές ευρίσκονται πάνω η κάτω από το θάλαμο

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

15

uptake του PET και από τον θάλαμο Τομογραφίας, το διάστημα μεταξύ των ορόφων μπορεί να είναι μεγαλύτερο από τα κανονικό εκτός εάν προστεθεί θωράκιση. Οι όροφοι απαιτείται να αντέχουν το επιπρόσθετο βάρος που σχετίζεται με την επιπρόσθετη θωράκιση. Φορητές θωρακίσεις από μολύβι μπορεί να χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά στη θωράκιση των ασθενών στα δωμάτια uptake. Τα πατώματα και οι οροφές συνήθως έχουν 10 εκατοστά μπετόν το οποίο αντιστοιχεί σε δυο half value layers. Υπολογισμοί Θαλάμου Uptake Η 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 εβδομαδιαία δόση 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 σε εβδομαδιαίο 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 να υπολογίσουμε τον barrier factor. Το ερώτημα λοιπόν είναι ποιος είναι ο barrier factor που απαιτείται σε ένα σημείο 4 μέτρων από το κρεβάτι του ασθενή στο θάλαμο uptake; Στον κάθε ασθενή 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 Απεικόνισης Η πιο συντηρητική προσέγγιση χρησιμοποιείται όταν υποθέτουμε ότι δεν υπάρχει καθόλου θωράκιση στο τομογράφο. Η μέθοδος είναι τότε παρόμοια με αυτή των υπολογισμών της περιοχής uptake. Λόγω της καθυστέρησης μεταξύ της χορήγησης του ισοτόπου και της πραγματικής 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% της χορηγηθείσας 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 μέτρα από τον ασθενή κατά την διάρκεια μιας απεικόνισης ΡΕΤ. Στον κάθε ασθενή χορηγούνται 555 MBq (15 mCi) από F-18 FDG και υπάρχουν 40 ασθενείς /βδομάδα. Ο χρόνος uptake είναι 60 λεπτά και ο χρόνος απεικόνισης είναι 1 ώρα. Weekly dose equivalent =

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

16

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 προς 247 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 cm μολύβι 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 επίσης και εκείνες που γειτονεύουν και ευρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι ο ασθενής (πηγή ενεργότητας) ευρίσκεται στο 1 μέτρο πάνω από το έδαφος. Ο ρυθμός δόσης υπολογίζεται σε απόσταση μισού μέτρου πάνω από το πάτωμα δωματίου (για δωμάτιο που ευρίσκεται πάνω από το δωμάτιο που ευρίσκεται η πηγή) και στο 1.7 μέτρο πάνω από το πάτωμα (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 λογιστικό φύλλο (spreadsheet) είτε με τη χρησιμοποίηση μαθηματικού λογισμικού ή προγράμματος μοντελοποίησης. Σε γενικές γραμμές, η σειρά των βημάτων προχωρά ακριβώς όπως σε οποιοδήποτε άλλο πρόβλημα προστατευτικής θωράκισης: 1. Καθορισμός του αναμενόμενου φόρτου εργασίας της εγκατάστασης από άποψη αριθμού ασθενών που θα εξετάζονται την ημέρα, της ενεργότητας των ισοτόπων που θα χρησιμοποιούνται ανά ασθενή και του φόρτου εργασίας CT (συνολικό mAs και kVp). 2. Προσδιορισμός των λειτουργικών περιοχών τόσο μέσα στην μονάδα όσο και μέσα στις παρακείμενες και μη ελεγχόμενες περιοχές. Συμπεριλαμβάνεται η εκτίμηση της λειτουργίας σε χώρους επάνω από και κάτω από την μοναδα σε ένα πολυώροφο κτίριο. Χρησιμοποίηση των λειτουργικών παραγόντων occupancy για τις μη ελεγχόμενες περιοχές, όπως ακριβώς γίνεται στους υπολογισμούς για ακτίνες X. 3. Προσδιορισμός της θέσης και της αρχικής ενεργότητας όλων των ισοτοπικών πηγών που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στους υπολογισμούς και επίσης προσδιορισμός του χρονικού διαστήματος κατά το οποίο η πηγή θα είναι παρούσα. Αυτό περιλαμβάνει τον ενεθέντα ασθενή ως ραδιενεργό πηγή. 4. Υπολογισμός της τιμής και των μεταβολών της ενεργότητας θα πρέπει να γίνει κατά 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 να υπολογίσουμε τη συνολική δόση που προέρχεται από την πηγή. 5. Λήψη των ισοδοσιακών καμπυλών για τις πηγές απορρόφησης (transmission sources) σε έναν σαρωτή PET. Θα πρέπει να δημιουργήσουμε τις ισοδοσιακές καμπύλες για το τμήμα CT ενός σαρωτή PET/CT. 6. Υπολογισμός της συνολικής δόσης από όλες τις πηγές για συγκεκριμένα σημεία ι μέσα στις κύριες περιοχές εργασίας και μέσα σε μη ελεγχόμενες περιοχές χρησιμοποιώντας τις εντάσεις των πηγών, τις θέσεις τους, τους παράγοντες φόρτου εργασίας, τις σταθερές δόσεων gamma-ray, και τον αντίστροφο τετραγωνικό νόμο. Όταν περιλαμβάνεται η σκέδαση CT, τα στοιχεία πρέπει να ανασχηματιστούν λαμβάνοντας υπόψη την barrier transmission σε αυτούς τους υπολογισμούς. Για να υπολογισθεί η συνεισφορά των δόσεων από ανισοτροπικές πηγές μπορεί να χρησιμοποιηθούν είτε υπολογιστικοί μέθοδοι σε λογιστικά φύλλα (spreadsheet) είτε μαθηματικά πακέτα μοντελοποιήσεως. Εάν οι δόσεις που υπολογίσθηκαν αντιστοιχούν η σχετίζονται με τα κριτήρια προστασίας που περιγράφηκαν πιο πάνω τότε καμία προστατευτική θωράκιση δεν απαιτείται. 7. Προσθήκη υλικού προστατευτικής θωράκισης σαν εμπόδιο, εάν τα κριτήρια προστασίας δεν ικανοποιούνται, ποσότητες τέτοιες που ικανοποιούν τα κριτήρια προστασίας. Σε μερικές περιπτώσεις, μπορεί να μην απαιτηθεί προστατευτική θωράκιση ή μπορεί να απαιτηθούν μόνο ελαφρές θωρακίσεις στο hot lab και στις περιοχές εγχύσεως. Σε άλλες περιπτώσεις μπορεί να είναι απαραίτητη μια καλύτερη

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

17

προστατευτική θωράκιση. Μονάδες PET/CT θα απαιτήσουν την εγκατάσταση προστατευτικής θωράκισης (συμπεριλαμβανομένων των μολυβδούχων παραθύρων δωματίων 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 οποιαδήποτε εγκατάσταση CT. Εάν το PET/CT χρησιμοποιείται από κοινού με την απεικόνιση PET, ο φόρτος εργασίας 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 φωτόνια 511 keV, ένα δωμάτιο στο οποίο έχει τοποθετηθεί PET είναι απίθανο να χρειαστεί πρόσθετη προστατευτική 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 να ανοιγοκλείνει η πόρτα. • τα παράθυρα θα πρέπει να έχουν μολυβδύαλο η ακρυλικό που να αντιστοιχεί σε περιβάλλοντα τοίχο. Ορισμένα σημεία που θα πρέπει να προσέξουμε σχετικά με τη θωράκιση του Τομογράφου ενός PET από την περιβάλλουσα ακτινοβολία είναι: • Ο ίδιος ο τομογράφος ενός PET μπορεί να είναι αρκετά ευαίσθητος στην περιβάλλουσα ακτινοβολία ειδικά σε 3D mode. • Τα παρακείμενα δωμάτια uptake των ασθενών αλλά και τα δωμάτια σάρωσης θα πρέπει να εξετάζονται λεπτομερέστερα . • Ο μέγιστος ρυθμός έκθεσης απαιτεί προστατευτική θωράκιση μεγαλύτερη από αυτή που απαιτείται για την προστασία του προσωπικού όπου οι συσσωρευτικές εκθέσεις προκαλούν 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 πρακτικά κατάλληλων 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 εκπέμπουν επιπλέον ακτίνες γάμμα. Οι τρεις κλασικές μέθοδοι ελέγχου της εξωτερικής έκθεσης ακτινοβολίας 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 PET εμφανίζονται επειδή (α) οι εκπεμπόμενες ακτινοβολίες είναι μεγάλες και γενικά διεισδυτικές και (β) χρησιμοποιούνταιι μεγάλες ενεργότητες συνήθως για να αντισταθμίσουν τη γρήγορη διάσπαση που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια των μελετών στις οποίες χρησιμοποιούνται. Ορισμένα χαρακτηριστικά των επιλεγμένων ισοτόπων που εκπέμπουν ποζιτρόνια παρατίθενται στο παράρτημα. Πρέπει να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά των ραδιονουκλεϊδιων που χειριζόμαστε. Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε μια περίπτωση που περιλαμβάνει 18F. Η σταθερή δόση για 18F είναι 0,72 mrem/ώρα ανά mCi @ 1 μέτρο. Ας εξετάσουμε μια αθωράκιστη σύριγγα που περιέχει 15 mCi 18F. Η δόση σε απόσταση ενός μέτρου από την πηγή είναι 10,8 mrem/ώρα (15 mCi Χ 0,72 mrem-m2/mCi- ώρα = 10,8 mrem/ώρα @ 1 μέτρο). Εάν

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

18

ευρισκόμαστε μόνο 0,30 μ μακριά από τη σύριγγα η δόση είναι περίπου 120 mrem/ ώρα. ή 2 mrem ανά λεπτό. Η δόση σε ένα χέρι που κρατά τη αθωράκιστη σύριγγα μπορεί να είναι της τάξης των μερικών εκατοντάδων mrem ανά λεπτό, λόγω της ακτινοβολίας εξαΰλωσης και των ποζιτρονίων που διαπερνούν τα τοιχώματα της σύριγγας. Αφού χορηγηθεί ποσότητα ραδιοφαρμακου σε έναν ενήλικα ασθενή και αυτή κατανεμηθεί σε όλο το σώμα του, η δόση θα είναι περίπου 6,5 mrem/ ώρα σε μια απόσταση 1 μέτρου (ο ρυθμός δόσης @ 1 μέτρο από ένα ενήλικο είναι μικρότερος, περίπου κατά 40%, από το επίπεδο που προβλέπεται για μια σημειακή πηγή, λόγω της απορρόφησης από τον ασθενή). Η αθροιστική δόση σε ένα σημείο ένα μέτρο από το αντικείμενο λόγω της πλήρης διάσπασης του 18F είναι περίπου 17 mrem (2,9 στα πρώτα 30 λ., 5,4 στην πρώτη ώρα, κ.λπ.). Με αυτήν την κατάσταση τα παρακάτω βήματα θα μπορούσαν να εξεταστούν στην προσπάθεια να ελαχιστοποιηθεί η δόση από αυτήν: Ο παράγοντας χρόνος, που συχνά αγνοείται στις προσπάθειες ελαχιστοποίησης της έκθεσης προσωπικού, συχνά έχει πρακτική σημασία. Οι διαδικασίες που περιλαμβάνουν πολλαπλά βήματα, π.χ., τη μεταφορά μιας σύριγγας ορισμένης ενεργότητας σε έναν dose calibrator που ακολουθείται από τη χορήγηση σε κάποιο άτομο, είναι διαδικασίες που μπορούν να προγραμματιστούν έτσι ώστε τα διάφορα βήματα να ολοκληρώνονται σε μια μικρή περιοχή προκειμένου να ελαχιστοποιείται ο "χρόνος κίνησης" μεταξύ των βημάτων. Η απόσταση από μια πηγή ακτινοβολίας μπορεί να είναι πολύτιμος σύμμαχος στην προστασία από την εκπεμπόμενη ακτινοβολία. Το επίπεδο έκθεσης μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή (η σχέση ισχύει για αποστάσεις σχετικά μεγάλες έναντι των φυσικών διαστάσεων της πηγής). Κατά συνέπεια, διπλασιάζοντας την απόσταση, παραδείγματος χάριν την 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 μιας σύριγγας με τα δάχτυλα έτσι ώστε να είμαστε μακριά από το ενεργό διάλυμα, μπορεί να μειώσει τη δόση επαφής κατά τουλάχιστον 10-40 φορές έναντι του κρατήματος της σύριγγας μέσα σε μια θήκη. Προστατευτική θωράκιση θα πρέπει να χρησιμοποιείται στις περισσότερες εγκαταστάσεις PET. Παραδείγματος χάριν, τα μολύβδινα κιβώτια που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά υλικών που παράγονται σε κυκλοτρόνιο-πρέπει να είναι αρκετά παχιά ώστε να μειώνουν τα εξωτερικά επίπεδα σε μια αποδεκτή τιμή. Το half-value-layer (HVL) στο μολύβι για την ακτινοβολία εξαΰλωσης 511 keV είναι περίπου 4,1 χιλ. Κατά συνέπεια, η χρήση ενός κιβωτίου με ένα πάχος τοιχώματος περίπου 25 χιλ θα οδηγήσει σε εξωτερικά επίπεδα έκθεσης που είναι περίπου το 1,4% εκείνων που θα υπήρχαν χωρίς την παρουσία της θωράκισης για τους περισσότερους από τους εκπομπούς ποζιτρονίων. Επιπλέον πρέπει να τονίσουμε ότι είναι χρήσιμο να χρησιμοποιείται ένας μηχανισμός (θωράκιση βήτα) σε μια σύριγγα για απορρόφηση των ενεργητικών ποζιτρονίων. Η δόση στο χέρι μπορεί να μειωθεί σε μεγάλο βαθμό εάν τα ποζιτρόνια απορροφώνται από τη "θωράκιση βήτα" της οποίας το πάχος χρειάζεται να είναι ίσο περίπου με τη εμβέλεια των ποζιτρονίων στο πλαστικό. Όμως, λάβετε υπόψη ότι η πλαστική θωράκιση βήτα έχει μικρή επίδραση στην εκπεμπόμενη ακτινοβολία εξαΰλωσης 511 keV. Ειδική ανησυχία προκαλεί ενδεχόμενη μόλυνση του δέρματος. Εάν χειρίζεται κανείς συχνά υγρά που περιέχουν υλικά υψηλών συγκεντρώσεων που παράγονται σε κυκλοτρόνιο, ένα μικρό σταγονίδιο στο δέρμα, εάν αφεθεί αφύλακτο, μπορεί να οδηγήσει σε ανησυχητικά υψηλές δόσεις 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 το σταγονίδιο 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 τάξης των 12 rem ανά λεπτό. Εάν η ενεργοτητα ήταν παρούσα για 2 ώρες, η δόση δέρματος θα ήταν περίπου 1.000 rem (αυτή η τιμή λαμβάνει υπόψη τη διάσπαση του 18F κατά τη διάρκεια της περιόδου των δύο ωρών). Σοβαρή ζημία στο δέρμα μπορεί να προκύψει από δόσεις αυτού του μεγέθους. Οποιοδήποτε γεγονός που οδηγεί στην άμεση μόλυνση με ραδιονουκλεϊδίο του δέρματος πρέπει να αντιμετωπίζεται αμέσως. Η συνήθης διαδικασία είναι να ξεπλυθεί η περιοχή που επηρεάστηκε με άφθονα ποσά ύδατος, φροντίζοντας να αποφεύγουμε να ενοχλούμε το δέρμα για να μην διαδοθεί η μόλυνση. Το απαλό τρίψιμο με μαλακή βούρτσα και η χρήση ενός ήπιου απορρυπαντικού, π.χ., ένα απορρυπαντικό πλυσίματος πιάτων, μπορεί να είναι χρήσιμο. Μην χρησιμοποιείτε λειαντικά, ιδιαίτερα αλκαλικά σαπούνια ή οργανικούς διαλύτες. Οι πληρέστερες οδηγίες διευκρινίζονται στη "διαδικασίες απομόλυνσης ραδιενεργών υλικών " που πρέπει να υπάρχει σε κάθε μονάδα PET.

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

19

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 δώσουμε κάποια προοπτική σχετικά με τα ανεκτά εσωτερικά επίπεδα μόλυνσης, ο νομος διευκρινίζει τα μέγιστα ετήσια όρια κατάποσης (ALl). Η έννοια ALl αντιπροσωπεύει την ενεργότητα ενός δεδομένου ραδιονουκλεϊδίου που, εάν ληφθεί ή εισπνεύσει κάποιος θα οδηγήσει σε (α) 5 rem effective ολόσωμης δόσης ή (β) 50 rem σε "κρίσιμο" όργανο. Ο ακόλουθος πίνακας απαριθμεί το ALl για μερικά από τα ραδιονουκλεϊδια που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε: Ραδιονουκλιδιο 11C 15O 18F 60Cu

ALI (από κατάποση) 400 mCi 1,500 mCi 50 mCi 30 mCi

Ευτυχώς, τα περισσότερα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται θεωρούνται ελαφρώς "ραδιοτοξικά", κυρίως λόγω της σύντομης ημιζωής τους. Οι πρόσθετες πρακτικές που βοηθούν στην ελαχιστοποίηση της έκθεσης ακτινοβολίας στα εργαστήρια PET περιλαμβάνουν τα εξής: χρησιμοποίηση κουμπωμένων εργαστηριακών ενδυμασιών και μίας χρήσης γάντια ενώ χορηγούνται αθωράκιστες ποσότητες κάποιας ενεργότητας, η χρησιμοποίηση προστατευτικής διόπτρας, εκτός από φορεσιά και γάντια εργαστηρίου ενώ χορηγούνται δόσεις σε ασθενείς Επίσης θα πρέπει να χρησιμοποιούνται φορητά όργανα ανίχνευσης ακτινοβολιών για έλεγχο του ιματισμού και των χεριών για μόλυνση μετά το χειρισμό των δόσεων και έλεγχο μετά την αφαίρεση των γαντιών. Θα πρέπει να αποφεύγεται ή κατανάλωση ποτών και τροφίμων σε περιοχές όπου χρησιμοποιούνται ασφράγιστες ποσότητες κάποιας ενεργότητας, όπως και να αποφεύγεται η χρησιμοποίηση αντικειμένων όπως τηλέφωνα, διακόπτες, υπολογιστές, κ.λπ. Είναι σπουδαίο να γνωρίζουμε ποιο είναι το αντικείμενο που αγγίζουμε όταν φοράμε ενδεχομένως μολυσμένα γάντια, και θα πρέπει να φοράμε τα radiation badge όταν δουλεύουμε στο εργαστήριο PET. Εάν μεταχειριζόμαστε πηγές, θα πρέπει να υπάρχει φορητό όργανο ανίχνευσης ακτινοβολιών κατά τη διάρκεια αυτών των διαδικασιών στο PET, να γνωρίζουμε τις ενέργειες που πρέπει να ακολουθήσουμε στην περίπτωση δημιουργίας κάποιας κηλίδας ραδιενεργού υλικού και να γνωρίζουμε που ευρίσκεται ο πλησιέστερος σταθμός πλυσίματος με νερό 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 κατά δεύτερο λόγο στην προετοιμασία του ραδιοφαρμάκου και στη χορήγηση της δόσης στον ασθενή. Αυτό είναι συνεπές με τις συνηθισμένες πρακτικές ενός τμήματος πυρηνικής Ιατρικής. Ερευνητές επίσης έχουν προσδιορίσει την ολόσωμη effective dose που δέχονται οι τεχνολόγοι ανά χορηγούμενη δόση και ανά διαδικασία. Μέσες τιμές που προέρχονται από τις αναφορές αυτές δείχνουν ότι ο τεχνολόγος δέχεται περίπου 9.3 μSv (0.93 mrem) ανά διαδικασία και 0.018 μSv/MBq (0.066 mrem/mCi) ανά μονάδα χορηγούμενης ενεργότητας. Οι εξαιρετικά μεγάλες δόσεις στα δάκτυλα είναι συνέπεια της διαχείρισης της σύριγγας που περιέχει το εναίσιμο 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 απόδοσης του 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 μέτρησης της δόσης, - Well counters με εξωτερική θωράκιση για μείωση του υπόβαθρου από τις ευρισκόμενες δόσεις πηγές σαρωτών και calibration sources, - Θωρακίσεις σύριγγας από βολφράμιο για να μειωθεί η δόση στα δάχτυλα κατά την διάρκεια της έγχυσης,

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

20

- Τηλεχειριζόμενες σύριγγες που κρατούν τη σύριγγα κλεισμένη ολοκληρωτικά σε θωρακισμένη θήκη ενώ ο χειριστής παραδίδει τη δόση σε ένεση με την προώθηση της ράβδου επέκτασης, - Πρόσθετη θωράκιση σε μορφή τούβλων (5 εκατ. μολύβδου έναντι 1,2 εκατ. του μολύβδου στις συνηθισμένες εφαρμογές πυρηνικής ιατρικής) (σημειώστε ότι τέτοιες θωρακίσεις μπορούν να 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 ίδιου πάχους σε όλο του το ύψος επειδή η ακτινοβολία από τον ασθενή θα διασχίζει τα υψηλότερα ύψη 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 χορηγούνται 555 MBq (15 mCi) F-18 FDG, ο χρόνος uptake είναι 1 ώρα και υπάρχουν 40 ασθενείς την εβδομάδα. Η απόσταση ανάμεσα στα πατώματα είναι 4.3 μέτρα και υπάρχει απόσταση 10 εκατοστά μπετό ανάμεσα στα πατώματα. Η απόσταση του ασθενή από το πάτωμα θεωρείται ίση προς 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 περιοχές Τα 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 τους ασθενείς 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 μια πολυάσχολη μονάδα τομογραφικής PET. Χρησιμοποιώντας τις τιμές που υπολογίστηκαν σε σχετικό παράδειγμα, το εβδομαδιαίο ποσοστό έκθεσης σε 4 μέτρα από ένα δωμάτιο λήψης που χειρίζεται 40 ασθενείς την εβδομάδα με μια μέση δοθείσα δόση 555 MBq (15 mCi) είναι 96 μSv ή 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 ετήσιο επίπεδο έκθεσης σε μερικές περιοχές για να αντισταθμιστεί η αναπόφευκτη έκθεση όταν το προσωπικό 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 σημασία από πλευράς προστασίας του εργαζόμενου πληθυσμού αφορούν α) την μεγιστοποίηση της απόστασης από τον ασθενή μετά την έγχυση και β) την ελαχιστοποίηση του χρόνου που δαπανά με αυτόν. Οι οδηγίες που πρέπει να δίνονται στους ασθενείς θα πρέπει να έχουν ολοκληρωθεί πριν την έγχυση του ισοτόπου, όπως επίσης θα πρέπει να έχει ολοκληρωθεί η απαντηθεί οποιασδήποτε μορφής ερωτηματολόγιο.

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

21

Εάν ο ασθενής είναι περιπατητικός, ο τεχνολόγος θα πρέπει να διατηρεί όσο το δυνατόν μεγαλύτερη απόσταση από αυτόν όταν τον συνοδεύει στο δωμάτιο σάρωσης. Θα πρέπει επίσης να ελαχιστοποιεί το χρόνο που ξοδεύει κοντά στον ασθενή στο δωμάτιο σάρωσης. Η χρήση συγκεκριμένων δόσεων θα μειώσει την έκθεση στους τεχνολόγους έναντι της χρήσης, μαζικά διανεμόμενου, ραδιοφαρμακευτικού προϊόντος. Στην σχεδίαση του hot lab, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στην ελαχιστοποίηση του χρόνου που απαιτείται για να χειριστεί κανείς τη δόση κατά τη διάρκεια των βημάτων δοκιμής και επαλήθευσης. Η καθιέρωση ενδοφλέβιας πρόσβασης μέσω έγχυσης με πεταλούδα προτού βγάλουμε τη δόση από την θωράκιση, είναι μια τεχνική που μπορεί να μειώσει το χρόνο χειρισμού της σύριγγας. Χρησιμοποιώντας ένα καροτσάκι για να μεταφερθεί η δόση από το hot lab στο δωμάτιο εγχύσεων θα αυξήσει την απόσταση μεταξύ του τεχνικού και της σύριγγας και θα 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 μετά την αναχώρηση του ασθενή από την μονάδα PET. Οι ρυθμίσεις που χρησιμοποιούνται στην αποδέσμευση των ραδιενεργών ασθενών μας είναι τέτοιες που εκτιμούν ότι είναι απίθανο το κοινό να εκτεθεί σε περισσότερο από 5 mSv (0.5 rem) σαν συνέπεια αυτής της ενέργειας. Εάν άλλα άτομα είναι πιθανό να εκτεθούν σε περισσότερο από 1 mSv (0.1 rem), τότε η αποδέσμευση 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 ξεπεράσει το 1 mSv (0.1 rem). Η εφαρμογή αυτής της πολιτικής περιγράφεται στο νόμο περί ακτινοπροστασίας. Το οποίο μας δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού των δόσεων στις οποίες τα όρια αυτά αντιστοιχούν. Οι οδηγίες χρησιμοποιούν πολύ συντηρητικές εκτιμήσεις σύμφωνα με τις οποίες η occupancy στο 1 μέτρο από τον ασθενή υποτίθεται να είναι 100% για ραδιονουκλιδια με half-lives μικρότερες από μια μέρα. Ακόμα και με αυτήν τη υπόθεση η δόση που απελευθερώνεται είναι της τάξεως των 330 mCi, περίπου είκοσι φορές από αυτήν που συνήθως χρησιμοποιείται σε μελέτες FDG. Έχει εξεταστεί η δόση που δίνεται σε παιδί που θηλάζει μετά την εξέταση FDG και το συμπέρασμα είναι ότι είναι απίθανο η εσωτερική δόση λόγω κατάποσης ραδιενεργού γάλατος να ξεπεράσει το όριο των 1 mSv, ακόμα και χωρίς να σταματήσει προσωρινά ο θηλασμός. Εν τούτοις αναφέρεται ότι η εξωτερική δόση λόγω γειτνίασης με την μητέρα είναι περισσότερο σημαντική. Η συμβουλή στις μητέρες οι οποίες επιλέγουν να μην σταματούν προσωρινά τον θηλασμό των παιδιών τους για όσο διάστημα το FDG φυσικά διασπάται είναι ότι μπορούν να ελαχιστοποιήσουν την έκθεση στα παιδιά τους αφαιρώντας το γάλα τους και επιτρέποντας σε κάποιον τρίτο να δώσει το γάλα αυτό στο παιδί κατά την διάρκεια αυτής της περιόδου.

ΈΚΤΑΚΤΗ ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΓΚΗ Η πιο κοινή έκτακτη κατάσταση σε ακτινοβολίες περιλαμβάνει την δημιουργία κηλίδων η εστιών ραδιενεργού υλικού. Οδηγίες "Έκτακτη Ανάγκη σε Μόλυνση με Ραδιενεργά υλικά" πρέπει να υπάρχουν σε κάθε εργαστήριο PET. Οι οδηγίες αφορούν το καθαρισμό μιας μόλυνσης ή εστίας και την προσωπική απομολυνση. Επίσης στις οδηγίες αυτές εξηγείται πώς να απευθυνθεί κανείς στους υπεύθυνους ακτινοπροστασίας για βοήθεια και πώς να τους ειδοποιήσει. Το προσωπικό 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 απεικόνισης PET. Σε εκείνη την κατάσταση ένα οικογενειακό μέλος ή άλλο συνοδευτικό άτομο πρέπει να κληθεί να σταματήσει τον ασθενή αυτό δε δεν θα πρέπει να γίνει από το προσωπικό του PET. Η δόση ακτινοβολίας στο βοηθητικά άτομο θα είναι χαμηλή - της τάξεως των 10 έως 20 mrem για έναν ασθενή 18F που περιορίζεται για μια ώρα. Το άτομο θα δεχθεί προστιθέμενη δόση μόνο μια φορά έναντι των πολλαπλάσιων φορών που μια νοσοκόμα ή ένας τεχνικός θα δεχόταν σε ένα έτος εάν η πρακτική ήταν διαφορετική. Προσωπική Δοσιμετρηση Τα όργανα ελέγχου σώματος (badges ή δοσίμετρα) που χρησιμοποιούνται σε οργανισμούς χρησιμοποιούν μια τεχνολογία καλούμενη " optically stimulated luminescence " (OSL) ενώ τα όργανα δαχτυλειδους ελέγχου είναι " δοσίμετρα θερμοφωταυειας (TLD). Τα όργανα ελέγχου Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

22

σώματος OSL, είναι πολύ ευαίσθητα στην ιοντιζουσα ακτινοβολία. Η ελάχιστη δόση που αναφέρθηκε ήταν ένα millirem (mrem). Μια δόση που μετρούμενη ευρίσκεται να είναι λιγότερο από ένα mrem καλείται "ελάχιστο δόσης". Οι αναφερόμενες δόσεις για κάθε όργανο ελέγχου σώματος είναι (1) η βαθιά δόση (η δόση που υπολογίζεται σε βάθος ιστού 1,0 εκατ.), (2) η ρηχή δόση (ή δερματική) και (3) η δόση φακών. Οι δόσεις για τα όργανα δαχτυλοειδούς ελέγχου αναφέρονται ως ρηχές δόσεις μέχρι ένα ελάχιστο των 30 mrem. Δαχτυλοειδείς δόσεις mrem μικρότερες από 30 αναφέρονται ως "ελάχιστες". Ορισμένες πρακτικές είναι πολύ σπουδαίες για να είναι το πρόγραμμα ελέγχου ακτινοβολίας επιτυχές. Τα όργανα ελέγχου πρέπει να φωρούνται σωστά ενώ ακολουθούμε κάποιες διαδικασίες PET και θα πρέπει να γυρίζουν αμέσως πίσω για την επεξεργασία στο τέλος της περιόδου κάθε μήνα. Ένα αντίγραφο κάθε έκθεσης των δόσεων ακτινοβολίας που έχουν καταγραφεί από τα όργανα ελέγχου του προσωπικού ελέγχεται από αρμόδια ομάδα. Ο υπεύθυνος οργανισμός θα πρέπει να ακολουθεί ένα πρόγραμμα που προσπαθεί να διατηρήσει τις δόσεις ακτινοβολίας προσωπικού τόσο χαμηλές όσο και εύλογα επιτεύξιμες (ALARA). Σαν συστατικό του προγράμματος ALARA, όλες οι αναφερόμενες εξωτερικές δόσεις θα πρέπει να ελέγχονται για τα ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα. Χρησιμοποίηση φορητού ανιχνευτή Ένα φορητό όργανο ακτινοβολίας είναι διαθέσιμο σε κάθε εργαστήριο PET. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι οργάνων εντούτοις, αυτοί που χρησιμοποιούνται σήμερα στα εργαστήρια PET είναι όργανα Geiger-Muller (GM) Τα όργανα αυτά είναι συμπαγή, ελαφριά, αξιόπιστα και σχετικά ανέξοδα. Οι μονάδες GM χρησιμοποιούν ανιχνευτή αερίου που είναι σε θέση να ανιχνεύει μεμονωμένα ιοντίζοντα γεγονότα που εμφανίζονται μέσα στον ανιχνευτή. Τα γεγονότα ιονισμού μπορούν να οφείλονται στις ακτίνες γάμμα, την ακτινοβολία εξαΰλωσης, τα ποζιτρόνια ή άλλη ιοντίζουσα ακτινοβολία. Συνήθως ο ανιχνευτής GM εσωκλείεται σε μια μεταλλική ασπίδα που αποκλείει την ανίχνευση ποζιτρονίων (ή άλλης βήτα ακτινοβολίας) εκτός μέσω από ένα λεπτό μέρος της ασπίδας που καλείται "παράθυρο". Όταν το παράθυρο είναι ανοικτό, το probe μπορεί να ανιχνεύσει την σωματιδιακή ακτινοβολία, π.χ., ποζιτρόνια, τα οποία πέφτουν στο παράθυρο. Με το παράθυρο κλειστό το όργανο ανιχνεύει πρώτιστα τα ιοντιζοντα φωτόνια όπως τις ακτίνες γάμμα και την ακτινοβολία εξαΰλωσης. Η κλίμακα του ρυθμού έκθεσης ενός βαθμολογημένου οργάνου GM, συνήθως σε milliroentgen ανά ώρα (mR/ ωρα), θα δίνει μια αρκετά ακριβή ένδειξη του ρυθμού έκθεσης όταν τα ανιχνευμένα γεγονότα οφείλονται σε φωτόνια, δηλ., όταν το παράθυρο είναι κλειστό για να μην επιτρέπει την ανίχνευση σωματιδίων. Ένας ρυθμός έκθεσης, για παράδειγμα, 5 mR/ωρα θα οδηγήσει σε μια δόση περίπου 5 mrem/ωρα σε ένα εκτεθειμένο άτομο. Κατά συνέπεια, ο μετρούμενος ρυθμός έκθεσης mR ανά ώρα ερμηνεύεται συχνά ή καταγράφεται ως δόση ακτινοβολίας σε mrem/ωρα, δηλ., οι δύο δε ποσότητες ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Αυτό ισχύει μόνο για την ακτινοβολία φωτονίων. Εάν το παράθυρο είναι "ανοικτό" και το όργανο ανιχνεύει σωματίδια όπως ποζιτρόνια εκτός από τα φωτόνια, η κλίμακα mR/ωρα δεν ισχύει πλέον και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται. Όταν η συσκευή χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει σωματιδιακή ακτινοβολία (παράθυρο ανοικτό), μόνο οι κρούσεις ανά λεπτό (cpm) κλίμακα είναι κατάλληλες. Εάν ο ρυθμός κρούσεων αυξάνεται αισθητά όταν χρησιμοποιείται το παράθυρο (είτε "ανοικτό" σε μερικά όργανα είτε κατευθυνόμενο προς την πηγή ακτινοβολίας με "εξωτερικό παράθυρο" GMs), τότε ξέρετε ότι σωματιδιακή ακτινοβολία είναι παρούσα. Θυμηθείτε ότι ένα όργανο GM μπορεί να δείξει το ρυθμό δόσης μόνο όταν δεν ανιχνεύονται σωματίδια. Στην περίπτωση αυτή, η κλίμακα που έχει βαθμολογηθεί σε mR/ ώρα. μπορεί να χρησιμοποιείται σωστά. Εντούτοις, όταν ανιχνεύονται σωματίδια, μόνο η κλίμακα του ρυθμού κρούσεων σε cpm είναι κατάλληλη. Παρατηρήσεις 1) Ακτινοπροστασία & Quality Assurance για συστήματα PET και PET/CT Η Σχεδίαση Ακτινοπροστασίας θα πρέπει να γίνεται από ειδικό Ακτινοφυσικό που έχει κατάλληλες γνώσεις τόσο πάνω στην κλινική λειτουργία μιας μονάδας PET όσο και στην σχεδίαση της ακτινοπροστασία μονάδων CT. 2) Γενικές παρατηρήσεις: Ο ασθενής εννιεται συνήθως με ποσότητα F-18 FDG ίση προς 1020 mCi και ακολουθεί μια φάση ηρεμίας διάρκειας 30-60 λεπτών και κένωση της κύστης πριν

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

23

την είσοδο στο θάλαμο σαρώσεως. Η προστασία του προσωπικού και του κοινού στην φάση αυτή (uptake) θα πρέπει να εξετάζεται σοβαρά. Ο χρόνος που απαιτείται στο θάλαμο σάρωσης είναι συνήθως 30-45 λεπτά. Λόγω της μεγάλης διεισδυτικής ισχύος της ακτινοβολίας των ακτίνων γαμα 511 keV, απαιτείται σημαντική θωράκιση σε μολύβι. Η τοποθέτηση των θαλαμών uptake και τους θαλάμου σάρωσης μακριά από περιοχές λειτουργικές και κατειλημμένες από το κοινό είναι η καλύτερη και λιγότερο δαπανηρή μέθοδος προστασίας. 3) Σχεδίαση Θαλάμου Σάρωσης: Τόσο ο σαρωτής CT όσο και ο ασθενής θα πρέπει να θεωρούνται σαν πηγές ακτινοβολίας στο προσωπικό και το κοινό. Η σχεδίαση της θωράκισης ενός σαρωτή CT θα πρέπει να γίνεται ως συνήθως, σημειώνοντας όμως ότι ο φόρτος εργασίας σε 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/year Επαγγελματικά εκτιθέμενοι εργαζόμενοι: 5 mSv/year Στην επίτευξη αυτών των στόχων στη σχεδίαση, οι παράγοντες occupancy για περιοχές χαμηλής occupancy όπως τουαλέτες η εξωτερικές περιοχές μπορούν να χρησιμοποιηθούν τους αντίστοιχους παράγοντες. 5) Μετά την εγκατάσταση: ένας ακτινοφυσικός θα πρέπει να προσδιορίσει την καταλληλότητα της θωράκισης. Ένας ακτινοφυσικός θα πρέπει να προσδιορίσει και εξετάσει το πρόγραμμα Quality Assurance για PET και PET/CT. Συμπεράσματα Οι εγκαταστάσεις PET έχουν σε κάποια σημεία διαφορετικές απαιτήσεις στην σχεδίαση των εγκαταστάσεων τους από τις αντίστοιχες απαιτήσεις ενός τμήματος πυρηνικής ιατρικής και είναι πιθανότερο να απαιτούν επιπρόσθετη θωράκιση για προστασία από τις ακτινοβολίες. Με την χρησιμοποίηση της κατάλληλης σχεδίασης και με την διατήρηση καλών λειτουργικών πρακτικών, οι δόσεις ακτινοβολίας στο προσωπικό και το κοινό μπορεί να κρατηθεί σε αποδεκτά επίπεδα. 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 διάσπασης

Χρόνος Ημιζωης

Σταθερά ρυθμού Δόσης (mrem/hr per mCi @ στο 1 μέτρο αέρα)

Εμβέλεια μεγαλύτερου σωματιδίου (mm of unit density material)

Effective HalfValue Layer στο μολυβι (mm)

11C

β+(99+%), EC β+(99+%), EC β+(99+%), EC β+(~100%), EC β+(93%), EC (7%)

20.3 min

0.72

3.9

4.1

10.0 min

0.72

5.1

4.1

2.04 min

0.72

8.0

4.1

110 min

0.72

2.2

4.1

23.4 min

2.2

15 to 20

9.0

13N 15O 18F 60Cu

Σχεδίαση μονάδας ΡΕΤ

24

64Cu 66Ga 68Ga 77Br 124I

β+(17.9%), β-(37.1%), EC β+(57%), EC (43%)

12.7 hr

0.13

0.7

4.3

9.49 hr

1.3

9.0

11.3

β+(89%), EC (11%) β+(0.74%), EC(99+%) β+(23%), EC(77%)

68.1 min

0.66

3.3

4.3

57.0 hr

0.71

0.3

2.3

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), 13021305 (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 Important to Dosimetry and Radiological Assessment, ORNL/RSIC-45," as abstracted in Handbook of Health 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 a positron 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 protection design for a clinical positron emission tomography imaging suite," Health Phys. 63(5), 581589 (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 medicine procedure: comparison between technetium-99m, gallium-67, and iodine-131 radiotracers and fluorine-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 patients required 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 undergoing PET: 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 of Occupational 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 of Occupational 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 Design and Evaluation for Medical Use of X Rays and Gamma Rays of Energies Up to 10 MeV, NCRP Report 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-18fluorodeoxyglucose 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