Medicina nucleara

Se pot menționa sfere marcate cu 90Y pentru tratarea hepatocarcinoamelor, tratamente cu MIBG-131I pentru feocromocitoame, tratament cu 223Ra pentru metastaze osoase dureroase, imunoradioterapie etc.

Aplicațiile terapeutice ale medicinei nucleare se extind odată cu utilizarea de noi radionuclizi, cum ar fi 177Lu sau 223Ra.

99m Tc

Technețiu-99m este radioizotopul cel mai util in imagistica medicala nucleara. Caracteristicile sale fizice sunt aproape ideale în acest scop:

• timpul de înjumătățire de 6 ore este suficient de lung pentru a permite urmărirea proceselor fiziologice de interes, dar suficient de scurt pentru a limita iradierea inutilă
• Energia fotonului gamma , 140 keV , este ideală, deoarece este suficient de energică pentru a trece prin țesutul viu, dar suficient de mică pentru a fi detectată în mod convenabil: poate fi interceptată eficient de un cristal de iodură de sodiu, a cărui grosime tipică va fi de de ordinul 10 - 15  mm
• Abundența fotonilor gamma este mare, aproximativ 98% din descompuneri . Puține particule nepenetrante sunt emise, limitând doza de energie primită de țesutul viu.

Technețiu se obține de obicei sub formă de pertehnetat de sodiu: Natco 4. Poate fi folosit în această formă pentru proprietățile sale anionice . În această formă, de fapt, comportamentul său biologic îl va imita pe cel al anionilor Cl- sau I-. Astfel, de exemplu, putem cerceta diverticulul lui Meckel sau imaginea glandei tiroide .

Cu toate acestea, utilizarea sa principală va fi ca un marker pentru moleculele biologic active. Legând un atom de 99m Tc:

• cu diverși fosfați sau fosfați, putem imagina metabolismul osos (HDP, HMDP, DPD ...)
• cu anumiți chelatori, cum ar fi DTPA , funcția renală va fi imaginată. Același DTPA , sub formă de aerosoli, va fi inhalat pentru a mapa ventilația pulmonară
• macroagregate de albumină care vor permite imagistica perfuziei pulmonare
• cu acid diimino-acetic sau derivații săi, se va imagina funcția hepato-biliară
• la diferiți coloizi , de obicei sulf , pentru a cartografia distribuția celulelor hepatice ale lui Kupffer
• la globulele roșii ale pacientului, pentru a verifica hemangioamele sau sângerările digestive
• la anumite molecule lipofile , cum ar fi MIBI sau tetrofosmin, pentru a mapa perfuzia regională a sângelui ; utile în special pentru evaluarea ischemiei miocardice sau pentru căutarea anumitor tumori.

18 F

Fluor 18 este un izotop care emite pozitroni ; descompunerea fluorului 18 F va fi detectată de cei 2 fotoni de 511 keV emiși la 180 ° prin anihilare în timpul întâlnirii pozitronului cu un electron mediu.

Fluor atom are o densitate echivalentă cu cea a hidrogenului . Ei T1 / 2 este de 109 minute. Avantajele în medicină se datorează traseului scurt al beta + (rezoluție spațială mai bună), dimensiunii reduse a atomului și timpul de înjumătățire scurt (durata scurtă de expunere).

Este deosebit de interesant în neurologie, cardiologie și oncologie, prin etichetarea moleculei de deoxiglucoză , numită apoi 18FDG (propusă inițial de echipa de la Laboratorul Național Brookhaven în 1976). 18 FDG, sau 2- [ 18 F] fluoro-2-deoxi-D-glucoză , este un analog al glucozei care urmează să fie absorbită în cantități semnificative de către celulele tumorale în dezvoltarea rapidă și necesită un consum sporit de energie, în timp ce deteriorarea voinței fructoză să fie blocat prin înlocuirea  grupării 2 e hidroxil cu fluor, nemetabolizând rezultând o acumulare în celulele tumorale (sau alte celule care absorb rapid glucoza: inflamații, activitate musculară, activitate neuronală) ...

18FDG este principalul medicament radiofarmaceutic (MRP) marcat cu emițător de pozitroni. Aceasta este de 1 st plotterul cu probleme de reglementare (AMM) utilizate în tomografie cu emisie de pozitroni (PET), pentru explorări în oncologie.

Detectarea este în coincidență, de către camera de tip PET în general (chiar camera de tip Anger cu capete CDET duble, aproape abandonată)

Emisia beta + necesită implementarea unor măsuri de protecție împotriva radiațiilor mai extinse decât pentru 99m Tc.

201 Tl

Taliu 201 este un izotop al taliu are proprietăți chimice similare cu cele ale potasiului . Absorbit de celule prin intermediul pompei Na-K Atpase, se va distribui în funcție de perfuzia regională a sângelui. Folosit de mult, în special pentru a evalua perfuzia sângelui miocardic, tinde să fie neglijat în favoarea markerilor lipofili tehnetizați (MIBI, tetrofosmină)

Într-adevăr, proprietățile sale fizice sunt mai puțin optime: energia fotonilor săi gamma este scăzută și perioada puțin lungă. Imaginile obținute sunt, prin urmare, supuse degradării cauzate de atenuare și împrăștiere.

123 I

Iod-123 este un izotop de iod folosite pentru a studia metabolismul tiroidian. Radiațiile sale bogate în fotoni gamma și timpul său de înjumătățire de 13 ore îl fac un agent adecvat pentru imagistică. Este utilizat în special pentru scintigrafia tiroidiană, pentru a marca iobenguanul utilizat în scintigrafie (MIBG) și ioflupanul (DaTSCAN) pentru scintigrafia căilor dopaminergice .

131 I

131 este un alt izotop de iod , bogat în particule de radiații beta și relativ lung de înjumătățire de 8,2 zile face ceva foarte favorabil la tratament. Este utilizat pentru ablația nodulilor tiroidieni hiperactivi, pentru tratamentul anumitor forme de hipertiroidism, de exemplu boala Graves-Basedow sau boala Plummer , sau pentru detectarea și ablația metastazelor carcinoamelor tiroidiene bine diferențiate (papilare sau veziculare). De asemenea, a fost folosit pentru a marca iobenguane în scintigrafie (MIBG) înlocuit cu iod 123 astăzi.

Cu unele excepții, nu mai este utilizat în diagnostic.

67 Ga

Galiu-67 este un izotop al galiu care imita metabolismul fierului . Util pentru imagistica funcției măduvei osoase și pentru testarea anumitor infecții sau boli inflamatorii. A fost abandonat pentru limfoame sau anumite tumori, înlocuit de FDG PET.

111m în

Indiu etichetate DTPA poate fi injectat în spațiul subarahnoidian prin puncție lombară a imaginii de producție, migrarea și reabsorbția lichidului cefalorahidian .

Putem găsi, de asemenea, DTPA cu indiu sau cu tehneziu atașat la celulele albe din sânge (in vitro) ale pacientului într-un caz de detectare a infecției (mai eficient decât galiul ).

Este utilizat în principal pentru a eticheta un analog al somatostatinei: Octreoscan.

Protecția împotriva radiațiilor

În medicina nucleară se utilizează radiații ionizante. Prin urmare, regulile „protecției împotriva radiațiilor” sunt aplicate pentru a proteja pacienții, lucrătorii, publicul și mediul. (aplicarea directivelor europene).

Produsele radiofarmaceutice utilizate sunt administrate în cantități foarte mici și nu prezintă nicio problemă farmacologică. (nu s-a observat nicio alergie, practic nicio reacție adversă dovedită).

Parametrul important este timpul de înjumătățire sau perioada efectivă a produsului radiofarmaceutic. Combină dezintegrarea radioactivă (caracterizată prin timpul de înjumătățire fizică sau timpul de înjumătățire) și eliberarea fiziologică a medicamentului și radioactivitatea cel mai adesea prin urină sau în scaun (caracterizată prin timpul de înjumătățire biologică sau timpul de înjumătățire).

Cele două reguli principale de protecție împotriva radiațiilor trebuie să se aplice la toate examinările și tratamentele care utilizează radiații ionizante:

• Justificare: echilibru între beneficiu și risc
• Optimizare: utilizarea cantității de radiații doar necesare pentru a obține informațiile de diagnostic dorite sau efectul terapeutic dorit.

Activitățile administrate pot depinde de vârstă (scanările și terapia se efectuează la copii de la naștere), greutate și înălțime. De asemenea, se întâmplă ca aceeași cantitate de radioactivitate să fie administrată pentru toți pacienții, permițând astfel o „calibrare” care să ofere acces la informații cantitative (absorbția de iod de către tiroidă, de exemplu).

Tratamentele care utilizează activități superioare necesită spitalizarea (în general de ordinul a 48 de ore) a pacienților în camere (cunoscute sub numele de plumb) ale căror toalete sunt conectate la un sistem de rezervor de reținere.

Medicul nuclear trebuie să ofere sfaturi de radioprotecție la ieșirea din unitatea de medicină nucleară pentru a reduce expunerea la rude, public și mediu.

Izotopul utilizat pentru marea majoritate a scintigrafiei este tehneciul ( 99m Tc ). Cererea de tehneci crește pe măsură ce reactoarele folosite pentru a-l produce îmbătrânesc. Aceste reactoare nucleare sparg uraniu de nivel militar foarte îmbogățit. Unul dintre subprodusele de fisiune, molibdenul este vândut pentru a fi ambalat de laboratoarele farmaceutice în generatoare de tehneci . De fapt, molibdenul este elementul părinte al Tc, acesta se descompune în Tc. Acești generatori sunt apoi livrați săptămânal sau bi-săptămânal către departamentele de medicină nucleară unde sunt pregătite produsele radiofarmaceutice administrate pacienților pentru scintigrafia lor.

În 2007 și 2008, în urma eșecurilor sau revizuirilor reactoarelor canadiene și olandeze, lumea a rămas fără izotopi medicali timp de câteva luni.
În 2009, în timp ce cele mai multe reactoare care produc radioizotopi utilizate in medicina nucleara sunt vechi de peste 40 de ani, franceză Autoritatea de Siguranță Nucleară (ASN) a reamintit riscurile amonte de prost garantate de producție radioizotopi  : "  Riscul unui deficit de radioelements pentru must de uz medical nu duce la ignorarea siguranței reactoarelor care le produc  ”. Agenția îndeamnă să nu prelungească funcționarea reactoarelor vechi periculoase, ci să inițieze o nouă abordare internațională concertată; ASN invită autoritățile medicale să „optimizeze” utilizarea tehneciului 99m și să găsească metode alternative pentru a-l produce, de exemplu cu un accelerator, precum și să studieze utilizarea altor metode de imagistică medicală; construiți un model economic robust pentru producerea acestor elemente radio. Într-adevăr, modelul actual nu include costul total al fabricării elementelor radio și, în special, costul fabricării molibdenului produs în reactoarele publice de cercetare.

Principalele reactoare care produc molibden sunt reactoarele de cercetare și sunt vechi. Acestea sunt :

• Reactor Național de Cercetare universal (NRU) la Chalk River Laboratories Nuclear (Canada); aflat în funcțiune din 1957, a suferit o oprire extinsă de întreținere în 2007, după o repornire autorizată de Parlament, după sfatul Autorității canadiene de siguranță (acest reactor produce aproximativ 40% din producția mondială);
• reactorului cu flux ridicat (HFR) în Petten (Țările de Jos); în funcțiune din 1961, a suferit un eșec în 2008, ceea ce a dus la o penurie (acest reactor produce aproximativ 30% din producția mondială), a fost oprit din nou la mijloculMai 2009 și cel puțin până în primăvara anului 2010;
• reactorul Safari din Pelindaba (Africa de Sud); în funcțiune din 1965 (~ 10% din producția mondială);
• Reactorul belgian -2 (BR2) în institutul SCK • CEN situat în Mol (Belgia)  ; în serviciu din 1961 (~ 9% din producția mondială);
• reactorul OSIRIS de la Centrul CEA Saclay (Franța); în funcțiune din 1965 și prezentat de ASN la închidere înainte de 2015, cu condiția să fie implementat un program major de îmbunătățire a siguranței (acest reactor asigură aproximativ 5% din producția globală și ar fi trebuit să fie revizuit și, prin urmare, oprit din martie până înseptembrie 2010).

Viitoarea construcție a RJH (reactorul Jules Horowitz) în Franța la Cadarache conform Comisiei pentru Energie Atomică și Energii Alternative (CEA) ar trebui să compenseze defectarea principalelor reactoare, dar nu va fi funcțională înainte de 2025.

Pe de altă parte, este important de menționat că producerea anumitor izotopi: toți izotopii pentru PET (în principal fluor-18) și anumiți izotopi pentru scintigrafia clasică (cum ar fi iodul 123 sau taliul 201), sunt produși de mult mai mulți ciclotri, răspândite în diferite țări. Acest mod descentralizat de producție nu este afectat de riscurile de penurie menționate mai sus, care nu utilizează reactoare nucleare. Studii foarte avansate permit să se prevadă producerea, de către ciclotroni, a molibdenului-99 utilizat pentru prepararea tehneciului-99m.

Note și referințe

1. Zimmermann, Richard. , Medicină nucleară (radioactivitatea în serviciul diagnosticului și terapiei). , Științe EDP ,1 st ianuarie 2006, 192  p. ( ISBN  978-2-7598-0228-9 , OCLC  476159980 , citit online ) , pagina 26
2. „  MEDICINĂ NUCLEARĂ  ” , pe universalis.fr (accesat la 12 noiembrie 2020 ) .
3. http://gfme.free.fr/diagnostic/petscan.html
4. Comunicat de presă după documentul de poziție al colegiului privind elementele radio pentru uz medical . „Riscul lipsei de elemente radio pentru uz medical nu trebuie să ducă la ignorarea siguranței reactoarelor care le produc. » 16 septembrie 2009
5. (ro) Abrams DN Adelfang P Alldred K și colab. , Tehnologii de producție non-HEU pentru molibden-99 și tehneziu-99m , Viena, Agenția internațională pentru energie atomică , col.  "Seria Energie Nucleară AIEA / Nr. NF-T-5.4",2013, 75  p. ( ISBN  978-92-0-137710-4 și 920137710X , OCLC  830370852 , citiți online [PDF] )
6. http://meteopolitique.com/fiches/depistage/actualite/35/est-de-la-fin-du-nucleaire-medical.htm „Către sfârșitul medicinei nucleare. "

Vezi și tu

Articole similare

• Accelerarea laser-plasmă
• Brahiterapie
• Cyclotron ARRONAX
• Radioactivitate
• Radioizotop
• Radioterapie
• Radiu