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
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
Curva caratteristica dei rivelatori a gas Curva dei rivelatori a gas 1200 1000 scarica continua Numero relativo di ioni raccolti 800 600 400 200 regione proporzionale regione di Geiger zona di ricombinazione 0 0 200 400 600 800 1000 1200 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
Dati e dimensioni tipiche la tensione di alimentazione della camera è dell ordine di 150 200 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
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
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
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 662 122, 136 1173, 1332 35, 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
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 14:10 0.0 164.3 164.3 5.102 21/06/01 8:18 18.1 20.4 164.6 3.016 21/06/01 12:05 21.9 13.2 164.4 2.579 22/06/01 7:51 41.7 1.4 163.9 0.300 22/06/01 7:51 41.7 1.4 163.9 0.300 Attività media 164.2 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) 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 Tempo (ore) Attività corretta (mci) 200.0 180.0 160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 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