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GAMMA CAMERA
(isotopes)
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Principe de l’examen scintigraphique
Ces examens consistent à étudier, après son introduction dans l’organisme le plus souvent par voie veineuse, la distribution spatiale d’un radio-élément ou d’une molécule marquée.
Cette localisation relève soit de l’activité métabolique du tissu, soit de l’importance ou des particularités de son réseau vasculaire.
Un grand nombre d’organes peuvent être explorés sur le plan morphologique à partir de composés marqués à l’aide de radio-éléments émetteurs de courte période.
L’intérêt de tels émetteurs est de permettre l’administration d’activités élevées, tout en limitant les risques d’irradiation de l’organisme.
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Afin d’obtenir des documents de bonne qualité, il faut que les différences d’activités d’une zone à l’autre soient suffisantes pour permettre de localiser un foyer de fixation, de le délimiter et dans certaine mesure d’en apprécier sa structure.
L’accumulation du traceur au niveau d’un organe exploré se fait en un temps plus au moins long.
Ceci conditionne le temps de latence entre l’injection et la réalisation de l’examen.
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L’évolution de l’activité en fonction du temps, caractérisée par la période effective Te, dépend de la :
période physique du radio-élément Tp
période biologique du composé marqué Tb
On définit la période effective comme suit :
0la décroissance physique ( ) ptpA t A e
0la décroissance biologique ( ) ( ) ( )ptt tpb bA t A t e A e e
0 0
( )la décroissance effective ( )
avec e p b
t tp b eA t A e A e
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Les constantes de décroissance :
ln 2 ln 2 ln 2
période effective
période physique
période biologique
e p be p b
e
p
e
T T T
T
T
T
La constante de décroissance effective :
1 1 1
la période effective donc max( , )
e p be p b
p be e p b
p b
T T T
T TT T T T
T T
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Isotopes utilisés
Scintigraphie : Tc99m , I123 , Tl201 , In111 , Ga67 , Kr81m , I131
Dosage : in vitro I125 , Co57, Co58
in vivo Cr51, Fe59
Thérapie : thyroïde I131
articulaire Y90, Re186, Er169
douleur Sm153
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Désintégration :
Désintégration -:
DESINTEGRATIONS
Désintégration :
Capture électronique (CE):
Transition :
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4 42 2
2 2 A A
N NZ ZX Y He
Désintégration
L’énergie de la désintégration:
Q = E + Ei + Er
Ei énergie du niveau excité
E énergie de la particule
Er énergie de recul du noyau
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11
A AN N
Z ZX Y
n p
Désintégration :
L’énergie de la désintégration:
Q = Emax+ Ei + Er
Ei énergie du niveau excité
Emax énergie de la particule
Er énergie de recul du noyau
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νβnp
νβYX NA
ZN
A
Z
11
Désintégration :
L’énergie de la désintégration:
Q = Emax+ Ei + Er + 2 mec2
Ei énergie du niveau excité
Emax énergie de la particule
Er énergie de recul du noyau
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1 1
A AN
Z Z NX Y
p ne
Capture électronique ( CE ):
L’énergie de la désintégration:
Q = qX+ Ei + EX
Ei énergie du niveau excité
qX énergie de la particule
EX énergie de liaison de l’électron
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émission………… (Ei - Ef) - Er
Ei énergie initiale
Ef énergie finale
Er énergie de recul du noyau
Transition
conversion interne…...EecX = E - EX
EecX énergie d’éjection d’un électron
E énergie du photon
EX énergie du rayon X après réarrangement
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Avec générateur
Avec accélérateur ou réacteur nucléaire
MODE DE PRODUCTION
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Le générateur est constitué d’une colonne chromatographique sur laquelle est fixé le parent de l’isotope qui nous intéresse.
Générateur
L’isotope est extrait de la colonne par des procédés chimiques .
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Le générateur est constitué d’une colonne chromatographique d’alumine sur laquelle est fixé le 42Mo99 de fission (T=65.42h) parent du 43Tc99m ( T=6.01h).
Générateur Tc99m
L’isotope 43Tc99m est extrait de la colonne sous forme de pertechnétate de sodium par élution.
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42Mo99 T=65.42h
43Tc99m T=6.01h
43Tc99
-
(140keV)
Tc99m(E = 140keV)
(2.17keV) T=0.19ns
TI
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Le rubidium (Rb81) est fixé sur une résine de polytétrafluoroéthylène échangeuse d’ions où il est en équilibre avec son nucléide fils, le Kr81m, ce qui permet de générer du krypton sous forme gazeuse.
Générateur Kr81m
Le Kr81m est élué du générateur au moyen d’air et est administré aux patients à l’aide d’un masque respiratoire.
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37Rb81 T=4.576h
36Kr81m T=13s
36Kr81
CE
(190keV)
Kr81m (E = 190keV)
TI
+
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Production avec accélérateur ou en réacteur nucléaire
Pour la production avec accélérateur on utilise des faisceau de protons, deutérons ou particules pour bombardé des cibles. Les réactions nucléaires sont :
X(p,n)Y ; X(p,2n)Y ; X(p,)Y ; X(d,n)Y etc…
Dans les réacteurs nucléaires il y a production par :
- activation neutronique: X(n,2n)Y ; X(n,)Y ;
- fission: X + n Yi + Zj
ou Yi et Zj sont les produits de fission
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In111 (E= 171,245keV)
49In111 T=2.805j
CE
(171keV)
(245keV)
85ns
48Cd111
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Cr51 (E= 320keV)
24Cr51 T=27.7j
CE
(320keV)
23V51
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Co57(E= 122,14keV)
27Co57 T=271.4j
CE
(122keV)
26Fe57
(14keV)
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Ga67 (E= 90,200,300,400keV)
31Ga67 T=78.3h
30Zn67
CE CE CE
6
4
3
21
1 393kev
2 300kev
3 209kev
6 93kev
5 91kev
4 185kev
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Tl201(E= 135.35,167keV, EX=68.8- 82.5keV)
81Tl201 T=72.9h
CE
80Hg201
X( 68.8 - 82.5 keV)
(167keV)
(135.35keV)
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I125(E= 35.48keV,EX=27-32 keV)
53I125 T=59.89j
CE
(35.48keV)
52Te125
X( 27.2 - 31.81 keV)
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I131(E= 334keV , 606keV, E= 364.5keV , 637keV)
53I131 T=8.02j
54Xe131
-
-
(637keV) (364.5keV)
- 7.36% 334keV
- 89.5% 606keV
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Y90 (E= 2280.1keV)
39Y90 T=64.1h
40Zr90
- 99% 2280.1keV
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Er169 (E= 343keV, E= 351keV )
68Er169 T=9.3j
69Tm169
- 42% 343keV
- 58% 351keV
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Sm153 (E= 635keV, E= 705keV , E= 808keV , E= 103keV )
62Sm153 T=48.8h
63Eu153
- 34% 635keV
- 44% 705keV - 21% 808keV
-
- -
(103keV)
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FIN