GAMMA CAMERA

(isotopes)

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.

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.

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

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

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

Désintégration :

Désintégration -:

DESINTEGRATIONS

Désintégration :

Capture électronique (CE):

Transition :

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

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

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

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

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

Avec générateur

Avec accélérateur ou réacteur nucléaire

MODE DE PRODUCTION

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 .

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.

42Mo99 T=65.42h

43Tc99m T=6.01h

43Tc99

-

(140keV)

Tc99m(E = 140keV)

(2.17keV) T=0.19ns

TI

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.

37Rb81 T=4.576h

36Kr81m T=13s

36Kr81

CE

(190keV)

Kr81m (E = 190keV)

TI

+

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

In111 (E= 171,245keV)

49In111 T=2.805j

CE

(171keV)

(245keV)

85ns

48Cd111

Cr51 (E= 320keV)

24Cr51 T=27.7j

CE

(320keV)

23V51

Co57(E= 122,14keV)

27Co57 T=271.4j

CE

(122keV)

26Fe57

(14keV)

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

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)

I125(E= 35.48keV,EX=27-32 keV)

53I125 T=59.89j

CE

(35.48keV)

52Te125

X( 27.2 - 31.81 keV)

I131(E= 334keV , 606keV, E= 364.5keV , 637keV)

53I131 T=8.02j

54Xe131

-

-

(637keV) (364.5keV)

- 7.36% 334keV

- 89.5% 606keV

Y90 (E= 2280.1keV)

39Y90 T=64.1h

40Zr90

- 99% 2280.1keV

Er169 (E= 343keV, E= 351keV )

68Er169 T=9.3j

69Tm169

- 42% 343keV

- 58% 351keV

Sm153 (E= 635keV, E= 705keV , E= 808keV , E= 103keV )

62Sm153 T=48.8h

63Eu153

- 34% 635keV

- 44% 705keV - 21% 808keV

-

- -

(103keV)

FIN