M. Marengo CALIBRATORI DI ATTIVITA E LORO USO IN MEDICINA NUCLEARE. Medical Physics Department S.Orsola Malpighi University Hospital, Bologna, Italy

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1 M. Marengo CALIBRATORI DI ATTIVITA E LORO USO IN MEDICINA NUCLEARE Medical Physics Department S.Orsola Malpighi University Hospital, Bologna, Italy mario.marengo@unibo.it Maniglia del centratore per i campioni da misurare Camera di misura, con attorno schermatura Cavo di collegamento Elettronica di controllo e display 1

2 Caratteristiche generali permette la misura dell attività dei campioni di radiofarmaci è sensibile alle radiazioni X, γ e in modo limitato, alle particelle β è capace di misurare accuratamente attività nell intervallo 1 MBq 100 GBq tempi di risposta per la misura di pochi (2-10) secondi è calibrato per le misure di singoli radionuclidi posizione e forma del campione in misura richiedono fattori correttivi 2005 Mario Marengo Traiettoria della particella incidente Cariche in movimento Elettrodo positivo Elettrodo negativo Cariche in movimento Schema esemplificativo di un rivelatore a gas il rivelatore può essere visto come un condensatore, tra le cui armature le cariche prodotte nel gas che funge da dielettrico, possono migrare sotto l azione del campo elettrico 2

3 Curva caratteristica dei rivelatori a gas Curva dei rivelatori a gas scarica continua Numero relativo di ioni raccolti regione proporzionale regione di Geiger zona di ricombinazione Tensione (V) zona di saturazione; camera di ionizzazione centratore in plastica per siringhe e flaconi camera a tenuta in acciaio schermatura esterna in piombo elettrodo collettore campione in misura anello di guardia isolatore connessione all elettrometro 3

4 Dati e dimensioni tipiche la tensione di alimentazione della camera è dell ordine di Volt la camera cilindrica ha diametro di circa 20 cm, e una altezza di circa 50 cm il pozzetto centrale ha un diametro di circa 5 cm l interno del pozzetto è foderato con uno spessore di plexiglass sfilabile, al fine di evitare contaminazioni della camera un centratore di plexiglass permette di posizionare i campioni in modo riproducibile la camera è schermata da un cilindro di Piombo, tipicamente di spessore 10 mm la camera è solitamente in acciaio il gas di riempimento è di solito argon, ad una pressione di alcune atmosfere per avere la migliore costanza nella misura e prestazioni stabili, i calibratori di attività non devono mai essere spenti! Misura con un calibratore di attività 123 i calibratori di attività sono calibrati con sorgenti certificate aventi forma di flacone, con un contenuto di 5 cm 3, posti sul fondo della camera di misura qualsiasi geometria diversa (siringhe, altri flaconi, ecc.) richiede che la misura sia moltiplicata per un fattore correttivo 4

5 Fattori di calibrazione i fattori correttivi sono dipendenti dalla forma del contenitore del campione, dal suo materiale (plastica, vetro), dal livello di liquido nel contenitore i fattori correttivi inoltre dipendono molto dal tipo di radiazioni emesse dal radionuclide per il 99m Tc, i fattori di correzione per i diversi tipi di siringa solitamente usati sono di solito inferiori a 1.1 (cioè la correzione è inferiore al 10%) per radionuclidi che emettono molte radiazioni X di bassa energia (p.es. 123 I), i fattori possono cambiare molto da flacone a siringa e da siringa a siringa per i radionuclidi emettitori solo di particelle β (p.es. 90 Y), la misura è di solito possibile rilevando i raggi X di bremsstrahlung; i fattori di calibrazione sono molto variabili e devono essere determinati caso per caso Attività da somministrare, dose al paziente e LDR il D.Leg. 187/2000 definisce i Livelli di dose efficace o, nel caso della Medicina Nucleare, di attività, che DI NORMA non dovrebbero essere superati nella esecuzione delle indagini diagnostiche si tratta di strumenti per l ottimizzazione delle procedure e non di limiti di dose per quanto riguarda alcuni importanti tipi di indagini (p.es. PET) non sono ancora stati indicati gli LDR; in tali casi si usano le indicazioni indicati dalle Associazioni scientifiche e dalla letteratura 5

6 Attività da somministrare, dose al paziente e LDR l attività somministrata al paziente deve essere quella prescritta dal Medico Nucleare, entro una ristretta tolleranza ogni Servizio ha di solito tabelle di riferimento con i valori prescritti per ogni tipo di esame per i pazienti pediatrici le attività devono essere scalate rispetto a peso ed età; chiedere la prescrizione esatta al Medico Nucleare responsabile! spesso le dosi di radiofarmaco sono preparate con qualche minuto di anticipo; poiché i radionuclidi impiegati in Medicina Nucleare di solito hanno tempo di dimezzamento molto brevi, è necessario tenere conto del tempo fra preparazione e somministrazione QC Calibratori di attività accuratezza della calibrazione controllo di costanza della risposta controllo del fondo test della batteria 6

7 Sorgenti per il controllo dei calibratori di attività Radionuclide 137 Cs 57 Co 60 Co 133 Ba T 1/2 30 years 271 days 5.27 years 10.5 years E (kev) γ , , , 81, 303, 356 E necessario avere in dotazione almeno una sorgente di 137 Cs e raccomandabile avere una dotazione più ampia; le sorgenti radioattive dovrebbero esser acquisite da fornitori intercalibrati con gli standard primari nazionali, conservate opportunamente e controllate per eventuale contaminazione. Esempio di rapporto mensile dei controlli I dati registrati giorno per giorno (stabilità della risposta a sorgente di 137 Cs, fondo, test batterie) sono registrati su un foglio di lavoro Excel; al termine di ogni mese viene effettuata una valutazione statistica ed un rapporto formale è stampato ed archiviato. 7

8 Controllo trimestrale linearità Azienda Ospedaliera di Bologna Report controllo linearità R 03/IOS 09.06MN Policlinico S.Orsola - Malpighi Calibratori di Attività Rev. 0 Servizio di Fisica Sanitaria/Bergamini Pag. 1/1 Data di applicazione: 30/04/1999 Calibratore di attività: Radcal 4050 Radionuclide: Tc-99m Tempo Attività Attività Ora di trascorso misurata corretta Data di misura misura (ore) (mci) (mci) ln(att) 20/06/01 14: /06/01 8: /06/01 12: /06/01 7: /06/01 7: Attività media mci 0.2 % c.v. Eluato integro di un generatore Misure ad intervalli di tempo Dati corretti per il decadimento interpolazione lineare risultati T1/2 stimato 6.02 ore Scarto -0.1 % Linearità Calibratore di attività Linearità calibratore di attività Ln(Attività misurata) Tempo (ore) Attività corretta (mci) Tempo (ore) Criteri di controllo: sia il coefficiente di variazione delle misure che lo scarto sul T1/2 interpolato dovrebbero essere inferiori a 1 %. Si considera non superata la prova se entrambi i valori superano l'1 %. Note: L'Operatore Il Fisico Sanitario Conclusioni il calibratore di attività è uno strumento fondamentale per la misura dell attività dei radiofarmaci almeno uno di questi strumenti deve essere presente in ogni Medicina Nucleare è lo strumento più direttamente correlato alla radioprotezione del paziente in Medicina Nucleare; misura la grandezza legata agli LDR l uso del calibratore è semplice, ma per avere sempre risultati corretti è necessario comprenderne il funzionamento, le caratteristiche e le limitazioni come tutte le apparecchiature dell area radiologica, deve essere sottoposto a specifici, continui controlli di qualità 8