Foto de um ciclotron médica
Ciclotrões médicos poderão em breve estar fazendo Tc-99m
A produção baseada em ciclotron de tecnécio-99m (Tc-99m) para aplicações de imagens médicas é uma abordagem viável, com rendimentos suficientes para atender a demanda diária de um hospital típico. Essa é a conclusão de cientistas no Canadá, que fizeram a modelagem teórica de como a produção e processamento pode ser feito em um hospital. Hoje Tc-99m é produzido centralmente em reatores nucleares e ciclotron baseado produção poderia ajudar a aliviar a escassez de médicos de isótopos que podem ocorrer quando um reator é desligado.
Apesar de Tc-99m é usado em uma ampla gama de procedimentos de medicina nuclear, o isótopo é produzido em apenas cinco reatores nucleares em todo o mundo. A fragilidade da oferta foi destaque recentemente por uma escassez global provocada pela parada não programada de um reator no Canadá. Como resultado, os físicos estão interessados ​​em desenvolver métodos alternativos para fazer o material.
Este último estudo foi feito por Anna Celler da Universidade de British Columbia e colegas e faz parte de uma iniciativa de C $ 35 milhões até o governo canadense a procurar técnicas de fabricação alternativos para Tc-99m.

Isótopos indesejados

Em princípio, Tc-99m pode ser feita usando ciclotron médica de um hospital de molibdênio bombardeiam com um feixe de prótons, fazendo com que a transmutação de alguns dos molibdênio-100 núcleos em Tc-99m. No entanto, as metas de molibdênio são caros ea técnica produz outros isótopos indesejados que reduzem o benefício de diagnóstico para o paciente. A viabilidade da técnica devem ser cuidadosamente examinadas - no entanto, fazer experimentos é extremamente dispendioso.
Agora Celler e colegas desenvolveram um modelo teórico que prevê a viabilidade do método e as estimativas de parâmetros logísticos, tais como o número de ciclotron corre necessários para atender a demanda diária de um departamento de medicina nuclear típica. As condições de reação necessário para um rendimento óptimo, como a energia do feixe e geometria alvo, foram também identificados.
Os pesquisadores usaram o de reações nucleares código do modelo EMPIRE-3 para calcular a seção transversal, ou probabilidade, de cada uma das possíveis reações próton-molibdênio, através de uma faixa de energia de 6-30 MeV. A simulação confirmou que o molibdênio numerosas reações próton-produziu vários contaminantes, incluindo várias tecnécio, o molibdênio, nióbio e isótopos de zircônio. Juntamente com os cálculos de rendimento, o Império-3 simulação também demonstrou que o molibdênio apenas alvos enriquecida com molibdênio-100 eram viáveis ​​para a produção de Tc-99m eficiente. Molibdênio natural, com sua composição de vários isótopos, produzido quantidades significativas de isótopos contaminante.

Energia de prótons ideal

Os pesquisadores também identificaram 16-19 MeV como o intervalo ideal de prótons de energia para produção de Tc-99m. Nessa faixa, relativa Tc-99m rendimentos foram maiores quando comparados com isótopos contaminante. Mais curtos, múltiplos ciclos de irradiação de molibdênio -100 por dia, cada 3-6 horas de duração, mostrou-se também o cronograma de produção mais eficiente.
"Estamos muito felizes com estes resultados: não só são os nossos cálculos teóricos de acordo com os dados existentes experimental, mas também eles nos fornecem orientação para futuros experimentos e sugerir o que poderia ser as condições ideais para a produção de tecnécio", disse Celler. "Os rendimentos são suficientes, de modo que mesmo ciclotrões projetada para produzir [tomografia por emissão de pósitrons] radionuclídeos PET pode produzir quantidades suficientes de Tc-99m para atender às necessidades locais."
Os pesquisadores agora estão usando seus resultados para calcular as doses de radiação para os pacientes que irão resultar do tecnécio-ciclotron produzido. "Esses cálculos dose pode então ser comparados com aqueles relacionados ao reator de tecnécio-produzido e servirá como orientação para a seleção de enriquecimento de alvo", explicou Celler.