2016 dhqg yhhn dvpx 72016 new

6/13/2014
1
13 June 2014
Nguyễn Công Đức,
Đơn vị PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ RẫyLò Phản ứng Hạt nhân ĐÀ LẠT
ĐỒNG VỊ VÀ DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ
TRONG Y HỌC HẠT NHÂN
VÀ VẤN ĐỀ ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG
TRONG SỬ DỤNG
Lớp Y 2010 của Khoa Y- ĐHQG.
TP. Hồ Chí Minh, Tháng 7/2014
• Sản xuất Đồng vị phóng xạ từ lò phản ứng hạt nhân.
• Sản xuất Đồng vị phóng xạ từ máy gia tốc.
• Đồng vị phóng xạ từ máy phát đồng vị.
VIỆN NGHIÊN CỨU HẠT NHÂN ĐÀ LẠT
“Trung tâm khoa học công nghệ hạt
nhân Việt Nam” trong tương lai sẽ
góp phần vào việc cung cấp các
đồng vị và dược chất phóng xạ cho
y tế.
http://www.tiasang.com.vn/Default.aspx
?tabid=110&News=4876&CategoryID=
36
Năm 1958, chính quyền miền Nam thành lập Nguyên tử lực cuộc và đến năm 1961 cơ sở
nghiên cứu khoa học và kỹ thuật hạt nhân được thành lập mang tên Trung tâm Nghiên
cứu Nguyên tử Đà Lạt.
Công trình được khởi công xây dựng từ tháng 4-1961 và được hoàn thành vào
tháng 12-1962.
Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là loại lò phản ứng nghiên cứu TRIGA - MARK II của hãng
General Atomic, có công suất danh định là 250 kW.
Lò hạt nhân DLR - I (Dalat Reactor - I) là lò hạt nhân đầu tiên ở Đông Nam Á đã đạt trạng
thái “tới hạn” vào lúc 12 giờ 40 phút ngày 26-2-1963 và chính thức đi vào hoạt động theo
công suất danh định từ ngày 3-3-1963.
Trước thời điểm Đà Lạt được giải phóng, Mỹ đã tiến hành thu hồi các thanh nhiên liệu
(235U) của lò phản ứng và mang về Mỹ.
Sau ngày miền Nam được giải phóng, Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt được thành lập
trên cơ sở tiếp quản Trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử.
Năm 1979, theo thỏa thuận hợp tác giữa Liên Xô và Việt Nam, thiết kế kỹ thuật khôi phục
và mở rộng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được các chuyên gia Liên Xô thực hiện và được
phê duyệt. Công trình khôi phục và nâng công suất lò phản ứng được tiến hành trong hai
năm 1982 - 1983.
Ngày 20-3-1984 lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
chính thức hoạt động với công suất danh định 500 kW.
VIỆN NGHIÊN CỨU HẠT NHÂN ĐÀ LẠT
13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy
LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT

6/13/2014
2
Hot cell sản xuất 131I (Na131I)
Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà lạt
Sản phẩm của Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà lạt

6/13/2014
3
14
Bệnh viện Chợ rẫy:
Máy Gia tốc Eclipse 11 MeV
và máy PET/CT Biograph
(Siemens)
Bệnh viện TW QĐ 108: Máy
gia tốc 30 MeV (IBA) và Máy
PET/CT Discovery STE (GE)
Bệnh Viện Việt Đức:
Máy PET/CT
Discovery STE (GE)
Bệnh viện Bạch Mai:
Máy PET/CT
(Siemens)
Viện KHKT Hạt nhân:
Máy Gia tốc
MINItrace, (GE)
Bệnh viện 175:
Máy PET/CT (Philips)
BV Đà nẵng:
trang bị máy gia tốc
13 MeV (Korea) +
máy PET/CT
BV Kiên Giang:
trang bị máy gia
tốc 18 MeV (IBA) +
máy PET/CT
BV TW Huế:
trang bị máy gia
tốc + máy PET/CT
Bệnh viện 115:
Máy PET/CT (Siemens)
Trung tâm chiếu xạ Hà nội.
Kotron 13 (13 MeV )(Korea)
* : Số lượng máy PET/CT và Cyclotron đang trong kế hoạch lắp đặt.
Máy PET/CT và máy gia tốc
tại Việt nam
Số lượng máy
PET/CT
Số lượng máy Gia tốc vòng
Cơ sở Y tế có
máy gia tốc
Máy gia tốc
ngoài Cơ sở Y tế
2009 4 2 1
2010
2011 1
2012 1
2013 (2)* (3)* (1)*
2014
Tổng số
(đến 12/2013)
6 + (2)* 2 + (3)* 1 + (1)*
Máy gia tốc Cyclone® 18/9 IBA, Bỉ.
(Proton 18 MeV/deuteron 9 MeV).
Máy gia tốc Cyclone® 30 (30 MeV)
IBA, Bỉ.
Máy gia tốc Kotron 13.
KIRAMS, Korea. (13 MeV).
Máy gia tốc PETtrace.
GE Healthcare.
(Proton 16,5MeV/deuteron 8,4MeV).
Máy gia tốc MINItrace.
GE Healthcare. USA. (9,6 MeV)
Máy gia tốc Eclipse HP.
Siemens. USA. (11 MeV)
Các loại máy gia tốc sản xuất
các đồng vị phóng xạ phát positron.
Viện Khoa học và Kỹ thuật
hạt nhân (Bệnh viện Việt Đức).
Bệnh viện Đà nẵng,…
Cyclone® 30 ST
Bệnh viện TW QĐ 108
Bệnh viện Chợ rẫy
16
ĐƠN VỊ PET – CT VÀ CYCLOTRON
BỆNH VIỆN CHỢ RẪY
Bệnh viện Chợ rẫy là cơ sở đầu tiên tại Việt nam
trang bị một hệ thống đồng bộ gồm:
• Máy gia tốc vòng Eclipse HP,
• Phòng thí nghiệm Sản xuất và Kiểm tra chất
lượng hoàn chỉnh để sản xuất dược chất phóng
xạ [18F]FDG và các đồng vị khác như 11C, 13N và
15O.
• Máy cắt lớp điện toán phát dương điện tử
PET-CT Biograph. (PET - Positron Emmission
Tomography).
Ngày 04/3/2009 bệnh nhân đầu tiên tiêm18F-FDG.
Ngày 15/3/2009 khánh thành Đơn vị PET-CT. 18
Sơ đồ Bệnh viện Chợ rẫy

6/13/2014
4
Sơ đồ Trung tâm
PET•CT - Máy Gia tốc
Diện tích: 620 m2
20
• Năng lượng : 11 MeV
• Hệ RF : 4 Dees
• Nguồn Ion : Penning
Ion Gauge
• Số thân bia : 4
• Khả năng Chùm tia kép.
• Dòng bia cực đại:
- 60 A (x 2 = 120 A)
- Work in Progress 80A
Máy gia tốc CYCLOTRON - Eclipse HP
21
MIP1
-1P
BBS2-V BBS2-O
MIP1-1P-A-1390 LAF
BBS2-V
Autoclave
HỆ THỐNG HOTCELL (COMECER)
11C-Cyanate
11C-Acetate 18F-Dopa
18F-FDG
Hệ Phân chia 18F-FDG
GC
TLC
Tổng hợp FDG
Bắn phá hạt nhân
SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
Kết quả Chất lượng
23
Máy PET/CT Biograph TruePoint

6/13/2014
5
MÁY PHÁT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 99Mo-99mTc
MỘT VÀI ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM
• Dược chất phóng xạ
• (Radiopharmaceutical)
• Hoạt độ phóng xạ
• (Radioactivity)
• Độ tinh khiết hóa phóng xạ
(Radiochemical purity)
• Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ
(Radionuclidic purity)
Dược chất phóng xạ (Radiopharmaceutical):
Khoản 15, Điều 2, Chương 1, Luật Dược 2005, định nghĩa:
Thuốc phóng xạ là thuốc có chứa một hoặc nhiều chất
phóng xạ, dùng để chẩn đoán hay điều trị bệnh.
Fundamentals of Nuclear Pharmacy. Sixth Edition:
Dược chất phóng xạ là một hợp chất phóng xạ được sử
dụng để chẩn đoán và điều trị bệnh cho người.
Dược điển Châu Âu định nghĩa:
Dược chất phóng xạ là bất kỳ sản phẩm thuốc nào, khi đã
sẵn sàng sử dụng, có chứa một hoặc nhiều hạt nhân
phóng xạ được tính đến cho mục đích làm thuốc.
Bởi vì dược chất phóng xạ được dùng cho con người, chúng phải là vô trùng
và không chứa chất gây sốt, và phải trải qua tất cả các biện pháp kiểm tra chất
lượng như được yêu cầu đối với một thuốc thông thường. Một thuốc phóng xạ có
thể là một nguyên tố phóng xạ chẳng hạn như 133Xe, hoặc một hợp chất đánh dấu
như các protein được iốt hóa với 131I và các hợp chất đánh dấu với 99mTc.
Một điểm quan tâm khác nữa là sự khác biệt giữa chất phóng xạ
(radiochemicals) và dược chất phóng xạ (radiopharmaceuticals). Chất phóng xạ
không thể sử dụng cho con người do có thể thiếu sự vô trùng và tính không chứa
chất gây sốt. Mặt khác, dược chất phóng xạ là vô trùng và không chứa chất gây sốt
và có thể được sử dụng cho người một cáchan toàn.
Thuốc phóng xạ có hai thành phần: hạt nhân phóng xạ và dược phẩm. Tính
hữu dụng của dược chất phóng xạ được quyết định bởi các đặc tính của hai thành
phần này.
Radiopharmaceuticals …
Definition of a Radiopharmaceutical.
A radiopharmaceutical is a radioactive compound
used for the diagnosis and therapeutic treatment of
human diseases. In nuclear medicine nearly 95% of the radiopharmaceuticals are used for diagnostic purposes, while the rest are
used for therapeutic treatment. Radiopharmaceuticals usually have minimal pharmacologic effect, because in most cases they are used in tracer quantities. Therapeutic
radiopharmaceuticals can cause tissue damage by radiation.
Because they are administered to humans, they should be
sterile and pyrogen free, and should undergo all quality control
measures required of a conventional drug. A
radiopharmaceutical may be a radioactive element such as
133Xe, or a labeled compound such as 131I-iodinated proteins
and 99mTc labeled compounds.
Although the term radiopharmaceutical is most commonly used, other terms such as radiotracer, radiodiagnostic agent, and tracer have been used by various groups. We
shall use the term radiopharmaceutical throughout, although the term radiotracer or tracer will be used occasionally.
Another point of interest is the difference between
radiochemicals and radiopharmaceuticals. The former are not
usable for administration to humans due to the possible lack of
sterility and nonpyrogenicity. On the other hand,
radiopharmaceuticals are sterile and nonpyrogenic and can be
administered safely to humans.
A radiopharmaceutical has two components: a radionuclide and
a pharmaceutical. The usefulness of a radiopharmaceutical is
dictated by the characteristics of these two components.
“Hoạt độ phóng xạ” được định nghĩa trong Dược
điển Anh (British Pharmacopoeia) như sau:
“Số các phân rã hạt nhân trên 1 đơn vị thời gian
trong một lượng chất phóng xạ đã cho”.
Hoạt độ phóng xạ được tính bằng các đơn vị của
Becquerel (Bq), tương đương với tỉ lệ phân rã trung
bình trên giây (disintegration per second - dps).
 Bq là 1 đơn vị nhỏ và không thuận tiện và vì thế các bội
số kBq (103 Bq), MBq (106 Bq) và GBq (109 Bq), được
sử dụng trong thực tế.
 Đơn vị cũ Curie (1 Ci = 37 GBq) và các ước số của nó
như mCi (1 mCi = 37 MBq) và Ci (1 Ci = 37 kBq) hiện
vẫn còn được sử dụng ở Mỹ và nhiều nước khác.
Hoạt độ phóng xạ (Radioactivity) Độ tinh khiết hóa phóng xạ
• Độ tinh khiết hóa phóng xạ (Radiochemical purity):
là tỉ số giữa hoạt độ phóng xạ của hạt nhân phóng xạ liên quan hiện
diện trong chế phẩm dược phóng xạ dưới dạng hóa học được nói đến
so với tổng hoạt độ phóng xạ của hạt nhân đó hiện diện trong chế
phẩm dược phóng xạ, biểu thị dưới dạng phần trăm.
Hay nói khác đi, độ tinh khiết hóa phóng xạ có thể được xác định như một tỉ lệ của
tổng hoạt độ trong mẫu kết hợp với các dạng đánh dấu phóng xạ mong muốn.
• Đối với hầu hết các dược chất phóng xạ chẩn đoán, người ta mong muốn một độ
sạch trên 95%, bởi vì các bẩn hóa phóng xạ chắc chắn là sẽ có sự phân bố sinh học
khác nhau và có thể sẽ làm sai lệch hình ảnh ghi nhận được và vì thế làm mất tác
dụng chẩn đoán lâm sàng khi dựa vào các hình ảnh này.
• Độ tinh khiết hóa phóng xạ của các dược chất được ghi trong Dược điển Anh thay
đổi từ 98% cho tới 90%, nhưng hầu hết là có mức tối thiểu là 95%.
• Việc xác định độ tinh khiết hóa phóng xạ (hay là hiệu suất đánh dấu) được tiến hành
trong tất cả các bộ phận dược phóng xạ, hoặc là để kiểm tra chất lượng công thức
chuẩn của kit hoặc là để thiết lập các chuẩn cho việc điều chế tại chổ. Vài dạng kỹ
thuật tách chiết hóa lý phải được sử dụng để tách các dạng phóng xạ khác nhau
trong mẫu trước khi đo hoạt độ phóng xạ của chúng và tiếp theo là tính toán tỉ lệ của
chúng trong mẫu.

6/13/2014
6
Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ
Thuật ngữ “độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ,
(Radionuclidic purity)” được định nghĩa như sau:
là tỉ số giữa hoạt độ phóng xạ của hạt nhân
phóng xạ liên quan so với tổng hoạt độ phóng xạ
của chế phẩm dược phóng xạ, biểu thị dưới dạng
phần trăm.
Nguyên tắc phải kiểm tra các bẩn hạt nhân phóng xạ
là để bảo vệ bệnh nhân khỏi phải chịu bức xạ không
cần thiết. Cần phải chú ý chặt chẽ vào các giới hạn
của các hạt nhân phát alpha và các hạt nhân có thời
gian bán hủy vật lý dài đưa đến thời gian bán hủy
sinh học dài.
• Các đồng vị phóng xạ sử dụng trong chẩn đoán:
• Trong SPECT (-emitters, 100-250 keV)
• Trong PET (Các hạt nhân phát +)
• Các đồng vị phóng xạ sử dụng trong điều trị:
• Các đồng vị phóng xạ phát tia bêta (-) dùng
điều trị bệnh.
CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG Y HỌC
• Trong SPECT (-emitters, 100-250 keV)
• Các đồng vị phóng xạ phát tia bêta (-) dùng
điều trị bệnh.
PHẦN I:
Các đồng vị phóng xạ sản xuất từ
LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
Part 2: Radiation
Physics
34
Nhận diện một đồng vị
Các loại phản ứng hạt nhân
Một số phản ứng chính được sử dụng cho sản xuất đồng vị phóng xạ ở lò
phản ứng hạt nhân như sau:
1- Phản ứng (n,):
Hầu hết các đồng vị phóng xạ được sản xuất từ lò phản ứng hạt nhân là
những sản phẩm của phản ứng (n,) này, là phản ứng của neutron nhiệt
(thermal neutron) là những neutron có năng lượng khoảng 0,025 eV ở nhiệt
độ 20oC.
Ở đây, những sản phẩm là đồng vị của chính nguyên tố bia, và vì thế không
thể tách về mặt hóa học. Do đó hoạt độ riêng bị hạn chế bởi thông lượng
neutron của lò phản ứng.
barn)0,11(γMonMo
barns)370(γIrnIr
barns)36(γConCo
99
42
1
0
98
42
192
77
1
0
191
77
60
27
1
0
59
27






2- Phản ứng (n,)  β :
Trong vài trường hợp phản ứng (n,) tạo ra đồng vị có thời gian sống rất ngắn, sau
đó sẽ phân rã bằng cách phát bêta để tạo ra đồng vị phóng xạ khác. Sản phẩm có
thể được tách ra về mặt hóa học. Điều này giúp cho việc có thể thu được đồng vị có
hoạt độ riêng cao hay là không có chất mang.
3- Phản ứng (n,p): Trong vài trường hợp việc hấp thụ neutron dẫn đến việc phát ra một
proton. Phản ứng này ọi là phản ứng (n,p) thường được gây ra bởi neutron nhanh
(năng lượng > 1MeV) có năng lượng nhiều hơn giá trị của hạt được xem như là
năng lượng ngưỡng. Phản ứng như thế gọi là phản ứng ngưỡng.
Trong trường hợp này nhân sản phẩm có thể được tách ra khỏi bia về mặt hóa học,
do đó thu được đồng vị có hoạt độ riêng rất cao.
•
I*Te
millibarn)67(γ*TenTe
131
53
131
52
131
52
1
0
130
52




millibarn)165(pPnS
barns)4,8(pConNi
1
1
32
15
1
0
32
16
1
1
58
27
1
0
58
28





6/13/2014
7
4- Phản ứng (n,α):
Phản ứng này cũng là phản ứng ngưỡng bởi vì các neutron có năng lượng
cao hơn giá trị đặc biệt (giá trị ngưỡng) được hấp thụ bởi các hạt nhân và
tạo ra một hạt alpha. Trong một vài trường hợp rất đặc biệt, phản ứng cũng
được tạo ra bởi neutron nhiệt.
5- Phản ứng đa giai đoạn:
Có những đồng vị được tạo ra bởi quá trình nhiều giai đoạn.
186W(n,)187W(n,)188W
barns)980(σHeHnLi 4
2
3
1
1
0
6
3 
6- Phản ứng phân hạch
Hạt nhân Uranium -235 (235U) cung cấp một chuỗi các đồng vị phóng xạ có ích.
Mỗi một phân hạch sẽ cung cấp hai mảnh phân hạch. Các sản phẩm phân
hạch rơi vào hai nhóm xác định. Một nhóm nhẹ với các hạt nhân có số khối
khoảng 95 và nhóm hạt nhân nặng với số khối khoảng 140.
Một vài sản phẩm phân hạch thực hiện những phân rã thành công tạo ra
những sản phẩm phân rã và hình thành chuổi phân rã phân hạch.
Một vài sản phẩm phân hạch quan trọng được ứng dụng rất có ích là:
• Các sản phẩm phân hạch có đời sống ngắn:
• Các sản phẩm phân hạch có đời sống dài:
I,Mo 131
53
99
42
Sr,Pm,Cs 90
38
147
61
137
55
Các đồng vị phóng xạ sử
dụng trong điều trị:
Các đồng vị phóng xạ phát tia bêta (-):
131I, 186Re, 188Re, 32P, 153Sm, 90Y,
165Dy, 166Ho,67Cu, 198Au, 169Er, 89Sr, 177Lu,...
S
TT
Đồng vị
phóng xạ
Thời gian bán hủy
vật lý (T1/2)
Năng lượng cực đại
tia bêta (MeV) – Tần suất
Phản ứng hạt nhân
(Điều chế chất phóng xạ)
1 90Y 2,67 d 2,28 (99,9%) 89Y(n,)90Y / 90Sr  90Y
2 188Re 16,9 h 2,119 (71,4%) 186W(2n,)188W  188Re
3 166Ho 26,8 h 1,854 (51%),1,773 (48%) 165Ho(n,)166Ho
4 32P 14,29 d 1,71 (100%) 32S(n,p)32P
5 89Sr 50,55 d 1,49 (99,9%) 88Sr(n,)89 Sr
6 186Re 3,77 d 1,07 (71%) 185Re(n,)186Re
7 153Sm 1,95 d 0,70 (44,1%) 152Sm(n,)153Sm
8 131I 8,04 d 0,606 (89,3%) 130Te(n,)131Te  131I
9 177Lu 6,73 d 0,497 (78,7%) 176Lu (n,)177Lu
10 67Cu 2,578 d 0,39 (57%) 68Zr(p,2n)67Cu
11 169Er 9,40 d 0,350 (55%) 168Er(n,)169Er
Các đồng vị phóng xạ sử dụng trong điều trị:
Các đồng vị phóng xạ phát tia bêta (-):
13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy 13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy

6/13/2014
8

6/13/2014
9
Các hệ bao bọc xi ranh che chắn tia bêta làm bằng
thủy tinh hữu cơ.

6/13/2014
10
PHẦN II:
Các đồng vị phóng xạ sản xuất từ
MÁY GIA TỐC
• Sử dụng cho SPECT:
(-emitters, 100-250 keV)
123I, 201Tl, 67Ga, 81Rb/81mKr
• Sử dụng cho PET:
(Các hạt nhân phát positron +)
11C, 13N, 15O, 18F,
38K, 73Se, 75Br,
82Sr/82Rb, 68Ge/68Ga
Các đồng vị phóng xạ được
sản xuất từ máy gia tốc hạt.
STT Bia chiếu xạ Phản ứng
hạt nhân
Đồng vị phóng
xạ cần điều chế
Thời gian bán rã của
đồng vị phóng xạ
1 Pb-202 (làm giàu) 202Pb(p,2n)201Tl Tl-201 73,06 h
2 Zn-68 (tự nhiên) 68Zn(p,2n)67Ga Ga-67 78,2 h
3 Xe-124 (làm giàu) 124Xe(p,2n)123I I-123 13,13 h
4 Cd-112 (làm giàu) 112Cd(p,2n)111In In-111 2,8 d
5 O-18 (làm giàu) 18O(p,n)18F F-18 109,7 min
6 N-14 (tự nhiên) 14N(d,n)15O O-15 2,04 min
7 C-13 (làm giàu) 13C(p,n)13N N-13 9,97 min
8 N-14 (tự nhiên) 14N(p,)11C C-11 20,48 min
9 Kr-82 (làm giàu) 82Kr(p,2n)81Rb Rb-81/Kr-81m 4,6 h / 13 s
10 Zn-68( làm giàu) 68Zn(p,2p)67Cu Cu-67 61,8 h
11 Ga-69 (tự nhiên) 69Ga(p,2n)68Ge Ge-68/Ga-68 288 d / 68 min
12 Ni-58 (làm giàu)
Fe-56 (làm giàu)
58Ni(p,2p)57Co
56Fe(d,n)57Co
Co-57 270,9 d
13 W-186 (làm giàu) 186W(p,n)186Re Re-186 90,64 h
14 Bi-209 (tự nhiên) 209Bi(,2n)211At At-211 7,2 h
15 Au-197 (tự nhiên) 197Au(p,n)197Hg Hg-197 2,7 d
16 Os-192 (làm giàu) 192Os(,3n)193mPt Pt-193m 4,3 d
17 Cr-52 (làm giàu) 52Cr(3He,3n)52Fe Fe-52 8,27 h
18 Te-124 (tự nhiên) 124Te(p,n)124I I-124 4,18 d13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy
Đồng vị
Sô liệu phân rã
Phản ứng
Hạt nhânHalf-life
Kiểu phân
rã (%)
E+
Tia  chính
(% abundance)
11C 20,4min
+ (99,8)
EC(0,2)
960
511(199,6) 14N(p,a)
11B(p,n)
13N 9,97min
+ (100)
1190
511(200) 12C(d,n)
16O(p,)
15O 2,04min
+ (99,9)
EC(0,1)
1720
511(199,8) 14N(d,n)
13N(p,n)
18F 109,7min
+ (97)
EC(3)
635
511(194) 20Ne(d,)
18O(p,n)
76Br 16,1h
+ (57)
EC(43)
3900
511(14),559(74)
657(16),1854(15)
76Se(p,n)
75As(3He,2n)
62Zn/62Cu 9,2h/9,7min
+ (98)
EC(2)
2930
511(196) 63Cu(p,2n)
60Ni(,2n)
68Ge/68Ga 271d/68,3m
+ (90)
EC(10)
1900
511(180)
1077(3)
RbBr(p,sp)
82Sr/82Rb 25d/1,3min
+ (96)
EC(4)
3350
511(192)
776(13,4)
Mo(p,sp)
Tính chất hạt nhân của các đồng vị phóng xạ PET Các hạt nhân phóng xạ sử dụng
để tổng hợp các dược chất phóng xạ ghi hình PET.
Hạt nhân
phóng xạ
Thời
gian
bán
phân
rã
(T1/2)
Phát điện tử Phát photon
Phản ứng hạt
nhân
Hoạt độ
phóng xạ
riêng tối
đa
(TBq/µmol
)
Kiểu
phân
rã
Năng
lượng
cực đại,
(MeV)
Năng
lượng
trung
bình
(MeV)
Xác
suất
(%)
Kiểu
phân
rã
Năng
lượng
(MeV)
Xác suất
(%)
Carbon-
11 (11C)
20,39
min β+ 0,9601 0,3856 99,76  0,511 199,5
14N(p,)11C
11B(p,n)11C
10B(d,n)11C
341
TBq/µmol
(9220
Ci/µmol)
Nitrogen-
13 (13N)
9,96
min β+ 1,1985 0,4918 99,80  0,511 199,6
16O(p,)13N
12C(d,n)13N
700
TBq/µmol
(18900
Ci/µmol)
Oxygen-
15 (15O)
2,03
min β+ 1,7319 0,7352 99,9  0,511 199,8
14N(d,n)15O
15N(p,n)15O
16O(p,d)15O
3394
TBq/µmol
(91730
Ci/µmol)
Fluor-18
(18F)
109,7
min β+ 0,6335 0,2498 96,7  0,511 193,5
18O(p,n)18F
16O(3He,p)18F
20Ne(d,)18F
63,4
TBq/µmol
(1710
Ci/µmol)
13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy 58
CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
SỬ DỤNG CHO PET
Đồng vị cần
điều chế
Phản ứng hạt
nhân
Bia chiếu xạ Dạng Hóa
học
Thời gian
bán rã vật lý
18F
18O (p,n) 18F
18O (p,n) 18F
20Ne (d,) 18F
[18O]H2O
18O2
20Ne
[18F]F–
[18F]F2
109,7 min
15O
14N (d,n) 15O
15N (p,n) 15O
14N2 (tự nhiên) [15O]O2 2,03 min
13N 16O (p,) 13N H2O+1mM EtOH [13N]NH3
+ 9,96 min
11C 14N (p,) 11C 14N2 (tự nhiên) [11C]CO2 20,39 min
Phương trình kích hoạt chiếu xạ trên máy gia tốc
A : Hoạt độ (dps) i : Cường độ dòng (A)
Na: Số Avogadro’s : Độ dày của bia
(6 x 1023/mol)
yi : độ giàu đồng vị M: Vật liệu bia MW
 : hằng số phân rã t : thời gian chiếu xạ
(E): tiết diện phản ứng S(E):Năng lượng dừng
E2: năng lượng ban đầu E1: năng lượng cuối
1-e-t : Hệ số bảo hòa
Các tham số quan trọng:
Cường độ dòng (A), độ giàu đồng vị, tiết diện phản ứng,…





2
1
)(
)(
)1(1024.6)( 18
E
E
tia
dE
ES
E
e
M
yN
idpsA
 

6/13/2014
11
13 June 2014 61
eclipse ST
•Entry level system
•Up to 8 Targets
eclipse RD
•Research system
•Up to 16 Targets
eclipse HP
•High Production system
•Up to 8 Targets
UPGRADE PATH
PET CYCLOTRONS
MÁY GIA TỐC VÒNG SIEMENS
Bệnh viện 108 - Cyclone30:
Tl-201, I-123, Ga-67 và các đồng vị phóng xạ PET
Bệnh viện Việt Đức - MINItrace 9,6 MeV (Bệnh viện Đà nẵng)
Máy gia tốc Kotron 13 (13 MeV)
enp   
e
e
e
e
OF
NO
CN
BC












10
18
89
18
9
8
15
77
15
8
7
13
66
13
7
6
11
55
11
6
Phân rã positron của các hạt nhân phóng xạ
Phân rã positron của các hạt nhân phóng xạ này được mô tả như sau:
Sự phân rã positron (β+) xảy ra trong các hạt nhân phóng xạ thiếu các
neutron, một positron được phát ra đồng thời với một neutrino electron (e).
Cơ sở của sự phân rã positron (β+) là sự chuyển đổi một proton thành một
neutron.
Phân rã positron và hủy cặp e+- e-

e
e
Đồng vị phóng xạ phát Positron
electrons
Sự hồi phục năng
lượng của positron

Hủy cặp 511 keV511 keV
p+  n + e+ + e

6/13/2014
12
Các chất đánh dấu và dược chất phóng xạ sử dụng cho PET
Chất đánh dấu Tên hóa học Ứng dụng
Các chất đánh dấu với [15O]
[15O]H2O nước [15O] Lưu lượng máu.
[15O]CO carbon monoxide [15O] Thể tích máu.
[15O]O2
oxygen [15O] Sự tiêu thụ oxygen.
Các chất đánh dấu với [11C]
[11C]Acetate Acetate [11C] Sự chuyển hóa oxi hóa trong tim.
[11C]Choline [N-methyl-11C](2-hydroxyethyl)
trimethylammonium
Sự chuyển hóa Choline, Khối u.
[11C]Methionine Vận chuyển Amino acid, Khối u.
[11C]Metomidate O-[methyl-11C]-(R)-1-(1-phenethyl)-1H-
imidazole-5-carboxylic acid methyl ester
Hoạt tính 11-hydroxylase trong mô vỏ thượng thận.
[11C]Palmitate Sự chuyển hóa acid béo trong tim.
[11C]Raclopride Các cơ quan cảm nhận Striatal dopamine D2 trong não.
[11C]PIB Chẩn đoán bệnh Alzheimer và sự hiện diện của mảng
beta-amyloid.
Các chất đánh dấu với [18F]
[18F]FBPA 4-dihydroxyboryl-2-[18F]fluoro-L-phenylalanine Vận chuyển Amino acid, chất mang boron cho BNCT.
[18F]FDG 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose ([18F]FDG) Sự chuyển hóa Glucose.
[18F]FDOPA 4,5-dihydroxy-2-[18F]fluoro-L-phenylalanine Thần kinh nội tiết, U não.
[18F]Fluoride Sodium [18F]fluoride Ghi hình xương.
[18F]FTHA 14(R,S)-[18F]fluoro-6-thia-heptadecanoic acid Chuyển hóa axit béo.
[18F]FLT 3'-Deoxy-3'-18F-fluorothymidine ([18F]FLT) Sự phát triển của tế bào ung thư.
[18F]FET O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine ([18F]FET) Chẩn đoán ung thư.
[18F]FES 16-[18F]fluoro-17β-Estradiol (16-[18F]FES) Ghi hình ung thư vú.
Các chất đánh dấu với [13N]
[13N]H3
Ammonia ([13N]H3) Lưu lượng máu.
13N2
Nitrogen (13N2) Lưu lượng máu. 13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy
Fluor-18
Fluor-18 có thời gian bán rã vật lý là 109,7 phút, về cơ bản có 2
loại bia được sử dụng trong máy gia tốc để sản xuất hai dạng hóa
học khác nhau của 18F.
• Bia khí để sản xuất 18F dưới dạng khí fluor ái điện tử ([18F]F2),
• Bia lỏng để sản xuất 18F dưới dạng ion florua ái nhân (18F–) và
được sản xuất bởi phản ứng 18O(p,n)18F với bia là nước làm
giàu oxygen-18 H2
18O. Fluor-18 được sử dụng chủ yếu để tổng
hợp 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose ([18F]FDG) dùng chủ yếu
trong ghi hình cho nhiều dạng của khối u, và hiện tại Na18F
cũng được sử dụng rộng rãi cho ghi hình xương.
68
18F-Fludeoxyglucose: 2-[18F]-fluoro-2-deoxy-D-glucose ([18F]FDG) là
một chất tương tự như đường glucose và là một dược phẩm phóng xạ
quan trọng được đánh dấu với một nguồn phát positron.
Tiền chất là mannose triflate (1,3,4,6-Tetra-O-acetyl-2-O-
trifluoromethanesulfonyl- beta -D-mannopyranose).
Quá trình tổng hợp như sau:
• [18F–]Fluoride được sản xuất bằng việc chiếu xạ nước làm giàu
Oxygen-18, trong thân bia bằng tantalum qua phản ứng hạt nhân
18O(p,n)18F.
• Bia nước sau khi chiếu xạ được chuyển vào cột trao đổi anion dạng
carbonate (Sep-Pak® Light Accell Plus QMA cartridge), tại đây ion
[18F–]Fluoride được giữ trên cột và sau đó được tách bởi dung dịch
potassium carbonate 0,5 M và được chuyển vào bình phản ứng của
hệ tổng hợp Explora FDG4. Quá trình tổng hợp diễn ra khoảng 45-50
phút.
69
Tổng hợp [18F]FDG
bằng phản ứng thay thế ái nhân.
Tổng hợp [18F]FDG
bằng phản ứng thay thế ái nhân.
2-[18F]fluoroestradiol có ái lực cao với thụ thể estrogen và nó cũng liên kết với
hormone giới tính gắn kết globuline.
Tổng hợp [18F]FES đã được báo cáo năm 1984 bởi Kiesewetter và cộng sự.
[18F]FES được tổng hợp bằng cách thay thế ái nhân 3,16β-bis
(trifluoromethene-sulfonyloxy)-estrone dùng [18F]fluoride tetrabutylammonium,
tiếp theo là thủy phân và khử xeton.
Sau đó, Tewson phát triển quy trình mới, trong đó sự thay thế nucleophin của
[19F]fluoride dẫn trực tiếp đến [18F]FES sử dụng 3-O-methoxymethyl-16,17-O-
sulfuryl-16-epiestriol (MMSE) làm tiền chất (Tewson TJ. 1983).
Tổng hợp [18F]FES dựa vào tiền chất MMSE đã được phát triển sau đó để cung
cấp hiệu suất hoá phóng xạ từ 30 đến 45% với hoạt độ phóng xạ riêng khoảng
37GBq/µmol (1,0Ci/µmol), thời gian tổng hợp 60 đến 120 phút.
Một hệ tổng hợp tự động được phát triển với cùng phương pháp tổng hợp
[18F]FES có thể cung cấp hiệu suất hoá phóng xạ 50% trong 50 phút (Romer et
al. 1999).
Tổng hợp 16α-[18F]Fluoroestradiol ([18F]FES).
71
Tổng hợp 16α-[18F]Fluoroestradiol ([18F]FES).
Tiền chất là 3-O-Methoxymethyl-16,17-O-sulfuryl-16-epiestriol
(MMSE).

6/13/2014
13
HO
OH
18
F
HO
OH
[18
F]Fluoroestradiol Estradiol
[18F]Fluoroestradiol ([18F]FES) Tổng hợp 6-[18F]Fluoro-L-DOPA.
Tiền chất 6-Trimethylstannyl-L-DOPA (N-Formyl-3,4-di-tert-butoxycarbonyloxy-
6-(trimethylstannyl)-L-phenylalanine ethyl ester) (1).
Sản phẩm trung gian đã fluor hóa (2) sẽ được thủy phân để tạo thành 6-
[18F]Fluoro-L-DOPA (3).
Electrophilic fluorination
• Phản ứng radiofluorine hóa ái điện tử bằng cách khử thiếc hóa
destannylation tiền chất FDOPA. Tiền chất để tổng hợp 6-[18F]Fluoro-L-
DOPA là 6-Trimethylstannyl-L-DOPA (N-Formyl-3,4-di-tert-
butoxycarbonyloxy-6-(trimethylstannyl)-L-phenylalanine ethyl ester) hoặc 6-
Fluoro-L-DOPA hydrochloride.
• Fluorine hóa tiền chất trong dung môi Freon có thể được thực hiện bằng khí
[18F]F2 trực tiếp hoặc thuốc thử acetylhypofluorite, [18F]CH3COOF. Nhóm
trimethylstannyl (Sn(CH3)3) được thay thế bởi nguyên tử 18F. Nhóm alkyl
(tertiary butyl và ethyl) trong tiền chất bảo vệ các nhóm hydroxyl và cacboxyl
trong khi fluorine hóa.
• Cuối cùng, sau khi loại bỏ axit (khử bảo vệ) của các nhóm bảo vệ bằng
hydro bromua (HBr), FDOPA có thể được tạo ra.
• Tinh chế bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC). Hiệu suất tổng hợp sau khi hiệu
chỉnh phân rã phóng xạ đạt 20-30% và hoạt độ phóng xạ riêng khoảng 37
GBq/µmol (1,0 Ci/µmol).
Tổng hợp 6-[18F]Fluoro-L-DOPA.
75
Tổng hợp 3’-deoxy-3’-18F-fluorothymidine
[18F]FLT.
Tiền chất: 3-N-Boc-5’-O-dimethoxytrityl-3’-O-nosyl-thymidine.
Sản phẩm trung gian được thủy phân acid để tạo thành [18F]FLT.
Tổng hợp và Hóa học của [18F]FLT
• Qui trình tổng hợp hóa phóng xạ [18F]FLT bao gồm một qui trình 3 bước dựa
trên tiền chất nosylate bảo vệ là 3-N-Boc-5’-O-dimethoxytrityl- 3’-O-nosyl-
thymidine.
• Phản ứng fluor hóa liên quan đến việc thay thế nhóm 3-O-nosyl với
[18F]florua và sản phẩm trung gian đánh dấu 18F, mà sau khi thủy phân tạo ra
[18F]FLT.
• Hiệu suất hoá phóng xạ cuối cùng của FLT thay đổi (10-40%) và phụ thuộc
vào khối lượng của tiền chất và kryptofix sử dụng.
• Lượng tiền chất tăng có thể mang lại hiệu suất đánh dấu cao hơn, nhưng
cũng có thể làm tăng các tạp chất hóa học trong sản phẩm. Có thể thấy là
kryptofix đóng một vai trò rất quan trọng và bằng cách điều chỉnh cẩn thận tỷ
lệ phân tử tiền chất/kryptofix sẽ có thể thu được hiệu suất đánh dấu cao hơn
cùng với các bẩn hóa học là tối thiểu. Tinh chế bằng HPLC để giảm các tạp
chất hóa học. Gần đây, Oh và cộng sự (Oh et al. 2004) báo cáo một phương
pháp mới, hoàn toàn tự động để tổng hợp FLT với hiệu suất hoá phóng xạ
đạt 50 %, bằng cách cải tiến hệ tổng hợp FDG và quá trình sử dụng các
dung dịch một lần riêng cho tổng hợp FLT trên hệ thống cải tiến ấy.
Tổng hợp 3’-deoxy-3’-18F-fluorothymidine
[18F]FLT.
78

6/13/2014
14
[18F]FLT Tổng hợp [18F]Fluoromisonidazole ([18F]FMISO)
Phản ứng fluor hóa tiền chất NITTP (1), sản phẩm trung gian (2)
được thủy phân để cho ra sản phẩm thuốc cuối cùng
[18F]Fluoromisonidazole (3).
• Năm 1986, Jerabeck và đồng nghiệp (Jerabeck et al. 1986) lần đầu tiên báo cáo tổng
hợp fluoronitroimidazoles.
• Sau đó, năm 1989 Grierson và đồng nghiệp đề xuất qui trình tổng hợp FMISO 2
bước với hiệu suất cao (40 % ở thời điểm kết thúc bắn phá hạt nhân-EOB) và độ tinh
khiết cao với hoạt độ phóng xạ riêng khoảng 37 TBq/mmol. Bước đầu tiên liên quan
đến việc tổng hợp tác nhân fluoroalkyl hóa [18F]epifluorohydrin, mà sau đó phản ứng
với 2-nitroimidazole để tạo ra FMISO.
• Dùng HPLC tinh chế để có được độ tinh khiết hoá phóng xạ cao.
• Những cải tiến tiếp tục được báo cáo với việc làm tăng hiệu suất đánh dấu. (Patt et
al. 1999; Kamarainen et al. 2004).
• Phương pháp thực tế nhất là dựa trên việc thay thế nucleophin của nhóm tách rời
tolysate bởi [18F]florua lên tiền chất được bảo vệ tetrahydropyranyl 1-(2’-nitro-1'-
imidazolyl)-2-O-tetrahydropyranyl-3-O-toluenesulfonylpropanediol (NITTP), tiếp theo
là quá trình thủy phân các nhóm bảo vệ.
• Một hệ tổng hợp tự động [18F]FMISO bằng phương pháp này khi sử dụng HPLC
hoặc Sep-Pak dùng để tinh chế các radiotracer cũng đã được báo cáo. Thời gian
tổng hợp là 50 phút. Hiệu suất hoá phóng xạ thu được khi sử dụng NITTP được tìm
thấy là 40%, với độ sạch hoá phóng xạ là 97%, và hoạt độ phóng xạ riêng khoảng 34
TBq/mmol.
Tổng hợp [18F]Fluoromisonidazole ([18F]FMISO)
81
[18F]Choline
HO
N
18
F
CH3
CH3
+
[18
F]FluoroCholine
[18F]FCholine Tổng hợp và Hóa học của [18F]Choline

6/13/2014
15
Carbon-11
• Carbon-11 có thời gian bán rã vật lý là 20,39 phút,
được sản xuất bởi các phản ứng hạt nhân:
14N(p,α)11C, 10B(d,n)11C và 11B(p,n)11C.
• Phản ứng hạt nhân tiêu biểu 14N(p,α)11C được thực
hiện bằng cách bắn phá hạt nhân lên hỗn hợp của
14N2 + 1-2,5 % O2 để tạo ra 11CO2; và lên hỗn hợp
14N2 + 5 % H2 để tạo 11CH4.
• 11CO, 11CO2 và 11CH4 thông thường là những tiền
chất cho việc điều chế các hợp chất hữu ích về mặt
lâm sàng khác nhau:
 [11C]Palmitate cho hình ảnh tưới máu cơ tim,
 [11C]Acetate ghi hình sự chuyển hóa oxi hóa trong tim,
 [11C]Methionine trong vận chuyển amino acid, khối u.
85
Sơ đồ tổng hợp L-[S-methyl-11C]methionine
Tiền chất: S-benzyl-L-homocysteine (1).
Sản phẩm: L-[S-methyl-11C]methionine (2).
• Acid amino L-Methionine, đánh dấu với 11C ở vị trí
methyl, sử dụng trong ghi hình não đối với các khối u
ở não. Sự hấp thụ L-[S-methyl-11C]methionine phản
ánh một số quá trình bao gồm việc vận chuyển, tổng
hợp protein và chuyển methyl.
• Việc sản xuất liên quan đến việc alkyl hóa lên lưu
huỳnh ái nhân bởi phản ứng của [11C] methyl iodide
với S-benzyl-L-homocysteine trong sự hiện diện của
amoniac lỏng và natri. Sử dụng HPLC pha ngược để
tách hỗn hợp phản ứng, sử dụng đệm phosphate để
chiết sản phẩm cuối cùng L-[S-methyl-11C]
methionine.
L-[S-methyl-11C]methionine
87
Tổng hợp [11C] Raclopride
• Raclopride là thuốc đối kháng thụ thể dopamine D2 và là công
cụ thăm dò hình ảnh neuroreceptor sử dụng rộng rãi nhất.
• Raclopride được đánh dấu với 11C bởi O-methyl hóa sử dụng
[11C] methyl iodide, sơ đồ tổng hợp trong slide trước.
• Các tiền chất đối hình lưu huỳnh tinh khiết ((S)-O-
Desmethylraclopride) trong DMSO (Dimethyl sulfoxide (CH3)2SO) phản
ứng với [11C]CH3I trong sự hiện diện của sodium hydroxide.
• Sản phẩm thuốc tinh khiết [11C]Raclopride, thu được sau khi sử
dụng HPLC pha ngược để tách hỗn hợp phản ứng và bằng
cách sử dụng cột C-18, acid phosphoric 10 mM, và acetonitrile
(70:30 v/v) như là dung môi tách.
• Phần có chứa [11C]Raclopride sau đó được bốc hơi để loại bỏ
acetonitrile, tái tạo lại công thức trong nước muối sinh lý, và
khử trùng bằng màng lọc vô trùng.
Tổng hợp [11C] Raclopride
89
Nitrogen-13. Sản xuất 13NH3
• Nitrogen-13 có thời gian bán rã vật lý là 9,96 phút và được sản
xuất bởi phản ứng hạt nhân 16O(p,α)13N hoặc 13C(p,n)13N.
• Trong sản xuất [13N]Ammonia, phản ứng 16O(p,α)13N được
thực hiện trên bia nước + 5 mmol ethanol (0,28 mL ethanol
USP trong 1 L nước cất tiêm truyền) được chiếu xạ với proton
12 MeV. 13NH3 dưới dạng ion 13NH4
+ được sử dụng chủ yếu
cho ghi hình tưới máu cơ tim. 13NH3 cũng được sử dụng để
đánh dấu glutamine và asparagine để đánh giá khả năng sống
còn của mô.
 13NH3 hình thành được thu nhận bởi một hệ thống khí tuần hoàn và được bẫy
trong một dung dịch nước có tính axit. Sau khi dung dịch này được đưa lên môi
trường kiềm, 13NH3 được chưng cất vào trong một dung dịch nước muối sinh lý
có tính axit nhẹ và sau đó được cho qua một phin lọc millipore. Việc sản xuất
13NH3 được thực hiện trong điều kiện vô trùng, không chứa chất gây sốt. Độ tinh
khiết hoá phóng xạ, được xác định bằng sắc ký khí - lỏng, thường là 97 %
13NH3.
 Dung dịch được cho qua màng lọc 0,22µm và giữ pH khoảng 4,5 - 7,5. Cục
Quản lý Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ đã phê duyệt sử dụng 13NH3 để đo tưới
máu cơ tim và não.
90

6/13/2014
16
Oxygen-15
Oxygen-15 có thời gian bán rã vật lý là 2,03 phút và được sản
xuất bởi phản ứng 14N(d,n)15O bằng việc chiếu xạ deuteron lên
khí nitơ hoặc bởi phản ứng 15N(p,n)15O bằng cách bắn phá proton
lên bia làm giàu 15N. 15O2 sau đó được đi qua than hoạt tính được
nung ở 600oC để chuyển đổi nó thành C15O và C15O2, sau đó
được sử dụng cho đánh dấu các hemoglobin và các khảo sát lâm
sàng của phổi và tim.
Nước oxygen-15 H2
15O được chuẩn bị bằng cách pha trộn bia N2
với khí H2 và sau khi chiếu xạ xong, hỗn hợp sẽ được đi qua chất
xúc tác palladium ở 175oC. Hơi nước oxygen-15 được bắt giữ
trong dung dịch nước muối sinh lý, lọc vô trùng qua màng lọc
millipore 0,22µm và thường được sử dụng cho các nghiên cứu
tưới máu não và tưới máu cơ tim.
91
[11C] PET Radiopharmaceutical Clinical Applications
1. 11C-acetate
Hepatocellular Carcinoma 1 | 2, Renal cell
CarcinomaUrological Carcinoma
2. 11C-choline Brain tumor, Prostate Carcinoma
3. 11C-methionine Parathyroid, Lymphoma, Neuroblastoma
4. 11C-PIB (2-(4-N-11C-
methylaminophenyl)-
6-hydroxybenzothiazole)
Alzheimer's Disease
5. 11C-raclopride Parkinsonism
6. 11C-palmitate Myocardial Viability
7. 11C-O-methyl-L-tyrosine
Research for monitoring Breast Cancer
Chemotherapy
PET pharmaceuticals
The Department of Nuclear Medicine & PET
Hong Kong Sanatorium & Hospital.
PET pharmaceuticals
The Department of Nuclear Medicine & PET
Hong Kong Sanatorium & Hospital.
[18F] PET Radiopharmaceutical Clinical Applications
1. 18F-fluoroDOPA Neuroendocrine Tumours and Parkinsonism
2. 18F-fluoride Bone Metastasis
3. 18F-FES (18F-fluoroestradiol) Breast Cancer Imaging
4. 18F-FLT (3'deoxy-3'-18F-
fluorothymidine)
Monitoring Cell Proliferation
5. 18F-FMISO (18F-fluoromisonidazole) Hypoxia Imaging
6. 18F-fluoromethylcholine Brain Tumour and Prostate Carcinoma
[13N] PET Radiopharmaceutical Clinical Applications
13N-ammonia Myocardial perfusion
Chen et al., 2006
Tzen et al., NTUH, 2006

6/13/2014
17
13 June 2014 97
11/M Suprasellar & Rt. BG Germinoma
CT T2 MR FDG (0.8) FLT (8.3)
Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy
13 June 2014 98
[18F]FMISO Clinical Study (I) Head & Neck Ca.
FDG
FMISO 6 hr
FMISO 2 hr
FMISO 6 hr
+
CT
Seminars in Nuclear Medicine 2003
[11C]Methionine with
right frontal lobe glioblastoma
Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy13 June 2014 99
13 June 2014 100
Seminars in Nuclear Medicine 2003
[18F]Fluoroethyl-L-tyrosine
with low grade oligodendroglioma
Journal of Urology 2002
[18F]FluoroCholine vs [18F]FDG [18F]FES imaging measures estrogen
binding antagonism by Tamoxifen

6/13/2014
18
Oligodendroglioma (pre OP)
FLTFETFDG
(pre OP)
FDG FET
FLT
Recurrence
Oligodendroglioma ( post RT)
FETFDG FLT
Metastasi
s(RCC)
MÁY PHÁT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
Germanium-68/Gallium-68
68Ge/68Ga
T1/2 tương ứng: 271 days / 68 min

6/13/2014
19
Hiện nay đã có các bài
abstracts trên :
http://www.wjnm.org
http://www.ptable.com/#

6/13/2014
20
68Ge/68Ga
68Ge/68Ga
Phát triển máy phát đồng vị phóng xạ 68Ga
tại ANSTO, Australia.
Sơ đồ máy phát 68Ge/68Ga, Hãng CYCLOTRON Ltd,
Obninsk, CHLB Nga).

6/13/2014
21
Phổi NET
Pre-therapy Post-therapy
R.I. male, 76 y - Liver, bone and lymph node metastases from lung
neuroendocrine carcinoma.
Progression disease after 90Y-DOTATOC treatment
68Ga-DOTATOC PET/CT
13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy 125 13 June 2014 Nguyễn Công Đức, PET-CT và Cyclotron, Bệnh viện Chợ Rẫy 126

6/13/2014
22
Strontium-82/Rubidium-82
82Sr/82Rb
T1/2 tương ứng: 25,35 days / 75 sec
Cardiogen-82® (Rubidium Rb 82 Generator) chứa
strontium 82Sr sản xuất từ máy gia tốc, hấp thụ
trên cột stannic oxide tách chiết dung dịch vô
trùng rubidium chloride 82Rb.
Dạng hóa học của Rubidium-82 là 82RbCl.
Rubidium-82 (82Rb) (T1/2= 1,25 min),
gammas: 0,511MeV: 191%, 0.777 MeV (9 % )
beta + : 3.18 MeV maximum
Phân rã Strontium-82 (82Sr) (T1/2=25 days,
13keV)
Thay thế máy phát sau mỗi 28 ngày.
CardioGen-82®
(Máy phát đồng vị Rubidium Rb-82 : 82Sr-82Rb)
CardioGen-82® (Rubidium Rb 82 Generator)
• Rubidium-82 (Rb-82) is produced by decay of
Strontium-82 (Sr-82)
• 75 second T½
• Kinetics:
– Potassium analog
– High extraction fraction at high flow rates
• Defects visualized 2-7 minutes after injection
• Same sized dose at stress & rest due to short T½
• New generator every 28 days
• Fixed price, not unit dose
• Dose available 24 hours per day, 7 days per week
• Pharmacologic stress studies
• Sử dụng cho SPECT
Máy phát 99Mo-99mTc
• Sử dụng cho PET
Máy phát 68Ge-68Ga
Máy phát 82Sr-82Rb
• Máy phát 188W-188Re.
PHẦN III:
Các đồng vị phóng xạ từ
MÁY PHÁT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ (GENERATOR).
ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
TECHNETIUM
Tc99m
43

6/13/2014
23
Technetium -99m (99mTc)
ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TECHNETIUM
Tc99m
43
• 99mTc (T1/2= 6 h) là đồng vị phóng xạ được sử dụng
rộng rãi nhất cho mục đích chẩn đoán trong y học hạt
nhân.
• Khoảng 80% trong số gần 30 triệu xét nghiệm chẩn
đoán hàng năm trên thế giới sử dụng đồng vị này.
• Với thời gian bán hủy của 99Mo (T1/2= 66 h) và của
đồng vị con 99mTc (T1/2= 6 h) là vấn đề, vì không thể
có sẵn để dự trữ. Vì thế việc cung cấp thường xuyên
máy phát đồng vị phóng xạ cho bệnh viện hoặc các
trung tâm dược là điều cần thiết.
• Vấn đề hiện nay là việc cung cấp 99Mo qui mô toàn
cầu chỉ dựa vào số lượng hạn chế các lò phản ứng
hạt nhân và các cơ sở sản xuất có thể sản xuát được
đồng vị này.
Tc99m
43 Có 6 bước lớn trong chuỗi sản xuất:
• Lò Phản ứng hạt nhân chiếu bia 235U trong khoảng 150 h-168 h để sản xuất 99Mo
(T1/2= 66 h), hạt nhân này phân rã thành 99mTc (T1/2= 6 h);
• Vận chuyển bia đã chiếu xạ đến cơ sở xử lý vật liệu hạt nhân.
• Cơ sở xử lý sẽ tách và phục hồi 99Mo bằng cách hòa tan các bia đã chiếu xạ.
• Vận chuyển lượng lớn 99Mo này đến nơi sản xuất máy phát đồng vị phóng xạ.
• Sản xuất máy phát đồng vị phóng xạ 99Mo-99mTc.
• Vận chuyển máy phát đến các Khoa Y học hạt nhân ở bệnh viện hoặc đầu tiên là
đến các trung tâm dược, sau đó, trung tâm này chiết ra 99mTc (Na99mTcO4) và cung
cấp cho các Khoa Y học hạt nhân.
Qui trình sản xuất máy phát đồng vị phóng xạ 99Mo-99mTc
Qui trình sản xuất máy phát đồng vị phóng xạ 99Mo-99mTc

6/13/2014
24
Máy phát đồng vị phóng xạ
99Mo - 99mTc
Tiêm Bệnh nhân
KIT in vivo
(Hợp chất dùng đánh dấu)
Trousse
KIT in vivo
Trousse
12.5 %
87.5 %
Công thức hóa học: Na99mTcO4
Tên hóa học Sodium pertechnetate
Trạng thái oxi hóa của Technetium trong TcO4
– là +7;
Các trạng thái oxy hóa bền là +7 (ở dạng TcO4
–) và +4 (TcO2);
Các trạng thái oxy hóa khác là: +5, +3, và +1;
Trong môi trường axít 99mTc (VII) dễ dàng bị khử bởi các tác nhân khử, thông
thường nhất là SnCl2.2H2O, trở thành chất có hoạt tính cao, sau đó dễ dàng
gắn với các tác nhân phức trong trạng thái đã bị khử.
3 Sn2+ – 6 e– → 3 Sn4+
2 TcO4
– + 16 H+ + 6 e– → 2 Tc4+ + 8 H2O
3 Sn2+ + 2 TcO4
– + 16 H+ → 3 Sn4+ + 2 Tc4+ + 8 H2O
99mTc4+ đã bị khử + Tác nhân phức → 99mTc – Phức (IV)
Dung dịch SnCl2 không bền, có khuynh hướng bị oxy hóa bởi không khí:
6 SnCl2 + O2 + 2 H2O → 2 SnCl4 + 4 Sn(OH)Cl
Sn2+– 2e– → Sn4+
Tc99m
43
Dung dịch SnCl2 không bền, có khuynh hướng bị oxy hóa bởi không khí:
6 SnCl2 + O2 + 2 H2O → 2 SnCl4 + 4 Sn(OH)Cl
Sn2+ – 2e– → Sn4+
Sự hiện diện của Oxy trong không khí sẽ oxy hóa Sn2+ thành
Sn4+, do đó nhà sản xuất chỉ sử dụng nước đã sục Nitơ (khí trơ)
để đuổi Oxy. Và trong quá trình đông khô đã bơm khí nitơ vào lọ
kít để bảo quản.
Trong các máy phát dạng ướt, do nước vẫn liên tục tồn tại trong
cột, quá trình phân ly phóng xạ (radiolysis) diễn ra với khả năng
rất cao. Sự phân ly phóng xạ nước sẽ hình thành Hydrogen
peroxide (H2O2) và hiện diện các gốc tự do Oxygen (HO2*). Hai
thành phần này là các tác nhân oxy hóa mạnh, chúng oxy hóa
Sn2+ thành Sn4+. Đưa đến hiệu suất đánh dấu thấp.
Tc99m
43

6/13/2014
25
• Do sự phân rã của 99Mo và 99mTc đã tạo ra một lượng đáng kể 99Tc
trong máy phát 99Mo / 99mTc.
• Và do tính chất hóa học đồng nhất của 99mTc và 99Tc cho nên chúng
sẽ cạnh tranh nhau trong khi đánh dấu với các kit, đặc biệt đối với
MIBI và HMPAO do đó làm giảm hiệu suất gắn kết.
• Đó chính là nguyên nhân vì sao ta không dùng Na99mTcO4 vào ngày
thứ hai để đánh dấu với MIBI và HMPAO, và chỉ dùng dung dịch
mới được chiết từ máy phát không quá 2 giờ.
Tc99m
43
99
yrs
5
10*2,1T66,02hT
12,5%
(89%)keV140:
(stable)99ntransitioisomeric99
6,02hT
66,02hT
87,5%
99m
νβTc
νβRuMo
βTc
1/2
99,9%)keV,293:-(β
1/2
(4,4%)keV778(12,8%);keV739:
(82,7%)MeV1,214:
-
β
1/2
1/2
γ
γ















Phản ứng hạt nhân và điều chế đồng vị phóng xạ 99mTc
Molybdenum-99 (99Mo42)
Từ sản phẩm phân hạch
Bán rã vật lý : 66,02 giờ
Sơ đồ phản ứng : 235U (n,f) 99Mo
Các sản phẩm phân rã phóng xạ :
99mTc (t1/2 6,02 giờ) và 99Tc (t1/2 2,11 X 105 năm)
Bằng cách chiếu xạ neutron theo phản ứng (n,):
Sơ đồ phản ứng : 98Mo (n,) 99Mo  = 0,13 barn
Vật liệu bia chiếu xạ : MoO3
Độ sạch của bia chiếu xạ : > 99,5%
Kiểu phân rã và năng lượng gamma và bêta của 99Mo:
Tia gamma Tia bêta
E Gamma Tần suất E Cực đại E Trung bình Tần suất
0,739 MeV (12,8%) 1,214 MeV 0,442 MeV 82,7%
0,778 MeV (4,48%) 0,436 MeV 0,133 MeV 17,3%
0,181 MeV (6,20%)
0,140 MeV (3,78%)
148
Sự Phân rã Đồng vị cha mẹ - Đồng vị con
Secular equilibrium
TB<<TA ≈ ∞
Transient equilibrium
TA ≈ 10 TB
No equilibrium
TA ≈ 1/10 TB
Transient Equilibrium - Cân bằng tạm thời
• Between elutions, the daughter (Tc-99m) builds
up as the parent (Mo-99) continues to decay
• After approximately 23 hours the Tc-99m activity
reaches a maximum, at which time the
production rate and the decay rate are equal and
the parent and daughter are said to be in
transient equilibrium
• Once transient equilibrium has been reached, the
daughter activity decreases, with an apparent
half-life equal to the half-life of the parent
• Transient equilibrium occurs when the half-life of
the parent is greater than that of the daughter by
a factor of ~10
Cân bằng tạm thời - Transient Equilibrium
• Giữa các lần chiết, đồng vị con 99mTc tăng trưởng,
trong khi đồng vị mẹ 99Mo tiếp tục phân rã.
• Sau khoảng 23 giờ, hoạt độ phóng xạ 99mTc đạt đến tối
đa, tại thời điểm này, tốc độ tăng trưởng và tốc độ
phân rã bằng nhau và lúc này đồng vị mẹ và đồng vị
con được cho là trong trạng thái cân bằng tạm thời.
• Một khi trạng thái cân bằng tạm thời đã đạt được, hoạt
độ phóng xạ của đồng vị con giảm với một thời gian
bán phân rã biểu kiến (apparent) bằng thời gian bán
phân rã của đồng vị mẹ.
• Trạng thái cân bằng tạm thời xảy ra khi thời gian bán
phân rã của đồng vị mẹ là lớn hơn thời gian bán phân
rã của đồng vị con bởi hệ số ~ 10. (Td: 66 giờ của 99Mo
so với 6 giờ của 99mTc).

6/13/2014
26
Cân bằng trong máy phát đồng vị phóng xạ 99Mo- 99mTc.
Transient Equilibrium - Cân bằng tạm thời
Mối quan hệ Phân rã - Tăng trưởng điển hình về hoạt độ phóng xạ 99Mo và 99mTc
trong máy phát đồng vị 99Mo / 99mTc. Vào ngày thứ 2, hoạt độ phóng xạ 99mTc
được chiết với nước muối 0,9 % và sau đó bắt đầu tăng trưởng. Hiệu suất của
99mTc là khoảng 80-90%. Mất khoảng 24 h để đạt được hoạt độ phóng xạ tối đa
của 99mTc sau khi chiết. Các vị trí a và b cho thấy các lần chiết 99mTc tại 8 và 17 h
sau khi chiết vào ngày thứ 4.
• Tỉ lệ phần trăm của 99Tc tăng lên theo thời gian sau khi
chiết, vì thế thời gian sau khi chiết càng dài thì 99Tc hiện
diện càng nhiều.
• Điều này có thể gây ra một số vấn đề về hiệu suất đánh
dấu với một vài loại kit nào đó. Bởi vì 99Tc được xem
như là chất bẩn.
• Hình sau cho thấy sự hình thành của 99Tc theo thời gian
sau khi chiết.
Secular Equilibrium
• If the half-life of the parent is very much longer
than that of the daughter (I.e., more than about
100 longer), secular equilibrium occurs after
approximately five to six half-lives of the
daughter
• In secular equilibrium, the activity of the parent
and the daughter are the same if all of the
parent atoms decay directly to the daughter
• Once secular equilibrium is reached, the
daughter will have an apparent half-life equal to
that of the parent
Secular Equilibrium
• Curve a : Total radioactivity of initially
PURE Sample
• Curve b : Radioactivity of the
Parent.
• Curve c : Radioactive decay of the
separated daughter.
• Curve d : Daughter activity growing
in

6/13/2014
27
Secular Equilibrium
 Máy phát dạng ướt
 Máy phát dạng khô
99Mo-99mTc
Powell Richards - Walter Tucker
(1960)
Máy phát đồng vị 99Mo-99mTc
Squibb "Technetope" Tc-99m Generator (1967).
One of the first of the modern technetium-99m generators
99Mo-99mTc
• Máy phát dạng ướt:
đầu trên của cột được
gắn liền với một bình
dung dịch NaCl 0,9%
dùng để xối chiết,
Na99mTcO4 được chiết
vào một lọ chân
không bằng cách mở
van.
Giữa các lần chiết, cột
luôn luôn ướt.

6/13/2014
28
Máy phát dạng ướt của hãng
CIS bio International
1. Túi nhựa mềm chứa dung dịch chiết
NaCl 0,9%.
2. Đầu kim nối với túi dung dịch chiết.
3. Cột thủy tinh.
4. Đĩa lọc xốp.
5. Hai đầu cột được đóng nắp cao su và
nắp nhôm.
6. Alumina (Al2O3) có chứa 99Mo.
7. Đầu kim của đầu ra của cột thủy tinh.
8. Đầu kim của đầu vào lọ chân không.
9. Vỏ chì che chắn bức xạ (tối thiểu
52mm).
10. Vỏ nhựa.
11. Lọ chân không để thu Na99mTcO4 (B)
12. Vỏ chì bọc lọ chân không.
0. Van đóng mở dung dịch chiết.
hãng CISBIO International - Pháp
hãng Amersham- Anh
hãng FUJIFILM Nhật bản
99Mo-99mTc

6/13/2014
29
• Máy phát dạng khô:
Cột không được gắn kèm bình
dung dịch dùng để xối chiết.
Để tiến hành chiết, một lọ chứa
dung dịch chiết NaCl 0,9% được
cắm vào một đầu máy phát qua
kim được nối với đầu của cột, đầu
dưới của cột nối với đầu kia của
máy phát để chiết dung dịch
Na99mTcO4 vào lọ chân không.
Giữa các lần chiết, cột sẽ khô. Sau
mỗi lần chiết, máy phát dạng khô
có thể sẽ chứa các bong bóng khí,
phải loại bỏ các bong bóng khí này
bằng một lọ chân không khác.
Máy phát đồng vị 99Mo-99mTc hãng SamYoung Unitech – Korea
Máy phát đồng vị 99Mo-99mTc hãng SamYoung Unitech – Korea
Máy phát đồng vị DRYGEN 99Mo-99mTc - Viện Đồng vị HUNGARY
MÁY PHÁT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 99Mo-99mTc MÁY PHÁT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 99Mo-99mTc
Máy phát đồng vị 99Mo-99mTc GENTECH ® ANSTO-Australia

6/13/2014
30
Máy phát đồng vị 99Mo-99mTc hãng Mallinckrodt – Ty co, Hà lan
Máy phát đồng vị 99Mo-99mTc hãng POLATOM – BA LAN
CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐỒNG VỊ
SỬ DỤNG CHO PET
Máy phát 82Sr-82Rb
Máy phát 68Ge-68Ga
Cardiogen-82® (Rubidium Rb 82 Generator) chứa
strontium 82Sr sản xuất từ máy gia tốc, hấp thụ
trên cột stannic oxide tách chiết dung dịch vô
trùng rubidium chloride 82Rb.
Dạng hóa học của rubidium-82 là 82RbCl.
Rubidium-82 (82Rb) (T1/2= 1,25 min),
gammas: 0,511MeV: 191%, 0.777 MeV (9 % )
beta + : 3.18 MeV maximum
Phân rã Strontium-82 (82Sr) (T1/2=25 days,
13keV)
Generator replaced every 28 ngày.
CardioGen-82®
(Máy phát đồng vị Rubidium Rb-82 : 82Sr-82Rb)

6/13/2014
31
Phổi NET
Pre-therapy Post-therapy
R.I. male, 76 y - Liver, bone and lymph node metastases from lung
neuroendocrine carcinoma.
Progression disease after 90Y-DOTATOC treatment
68Ga-DOTATOC PET/CT
• Thành phần:
tác nhân tạo phức (ligand) và tác nhân
khử (SnCl2) để tạo ra dược phẩm riêng
biệt sau khi phản ứng với 99mTcO4
Các KIT đánh dấu với đồng vị
phóng xạ 99mTc
CÁC KIT ĐÁNH DẤU ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 99mTc

6/13/2014
32
Sau khi đánh đấu với 99mTc
Các hợp chất 99mTc không mong muốn:
• Pertechnetate không gắn kết (tự do):
– Do khử pertechnetate không hoàn toàn.
– Do Oxihóa các dược chất phóng xạ.
• Các 99mTc thủy phân: 99mTc (HR-Tc);
Tc(OH)4 & TcO2 :
– Sản phẩm thủy phân khi pertechnetate bị khử trong
trường hợp thiếu các ligand.

6/13/2014
33
Cấu trúc không gian 2D và 3D của phức
99mTc-Sestamibi
Xạ hình tưới máu cơ tim
NH HN
NN
OH OH
H3C CH3
H3C CH3
H3C CH3 N N
NN
O O
H3C CH3
H3C CH3
H3C CH3
Tc
O
Sn2+
H
+ 99m
TcO4
-
99mTc- HMPAO
(Ceretec)
Phức Tc(+V)
TcVO-d,l-HMPAO

6/13/2014
34
99mTc- HMPAO
(Ceretec)
Ung thư: Di căn xương
Xạ hình xương bình thường
99mTc-MDP Ghi hình xương
Ung thư tiền liệt tuyến di căn Theo dõi Ung thư vú
18F-NaF99mTc-MDP
Image courtesy of Roland Hustinx – Liege

6/13/2014
35

6/13/2014
36
Thông khí phổi dùng 99mTc-DTPA

6/13/2014
37
99mTc-MAG3
99mTc-MAG3 Renogram
1. Bệnh Viện BẠCH MAI
2. Quân Y Viện 108
3. Quân Y Viện 103
4. Trung Tâm Y học hạt nhân và Bảo
vệ Bức xạ
5. Bệnh Viện Đa khoa Thái Nguyên
6. Bệnh Viện Việt Tiệp Hải Phòng
7. Bệnh Viện Việt nam Ba Lan, Vinh,
Nghệ An
8. Bệnh Viện Việt Nam Cuba, Đồng
hới, Quảng Bình.
9. Bệnh Viện Trung Ương Huế.
10. Bệnh Viện Đà nẵng.
11. Bệnh Viện Đa Khoa Quảng Ngãi
12. Trung Tâm Y tế Qui Nhơn.
13. Bệnh Viện Đa khoa Khánh Hòa
14. Bệnh Viện Đa khoa Đăk lắk
15. Bệnh Viện Đa khoa Lâm đồng
16. Bệnh Viện Đa khoa Bến Tre
17. Bệnh Viện Đa khoa An Giang
18. Bệnh Viện Đa khoa Cần Thơ
19. Bệnh Viện Đa khoa Kiên Giang
20. Bệnh Viện CHỢ RẪY
21. Bệnh Viện Ung bướu
22. Bệnh Viện FV
23. Bệnh Viện Đa khoa Phú thọ
24. Bệnh Viện Triều An
25. Quân Y viện 175
Chân thành
cám ơn
PET , SPECT

2016 dhqg yhhn dvpx 72016 new

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (14)

Similar to 2016 dhqg yhhn dvpx 72016 new

Similar to 2016 dhqg yhhn dvpx 72016 new (20)

More from SoM

More from SoM (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

2016 dhqg yhhn dvpx 72016 new