Nükleer Tıp

Nükleer Tıp

Dr. Çiğdem Soydal

A.Ü.T.F Nükleer Tıp Anabilim Dalı

Nükleer Tıp

• Teşhis ve tedavi amacıyla radyoaktif maddelerin kullanıldığı tıp branşı

• Genellikle daha güvenli, noninvaziv ve ekonomik

• Teshiste radyolojik tetkiklerden farkı, özellikle fonksiyon bilgisi vermesi

• Hastalığın erken dönemlerinde anatomik değişiklikler

oluşmadan anormallikleri ortaya koyabilmesi

Nükleer Tıp

• Nükleer Fizik

– Maddenin Temel Yapısı ve Atom – Radyoaktivite

– Radyoaktif Parçalanma Prensibleri – Radyasyonun Madde ile Etkileşimi – Radyoaktivite Birimleri

– Radyasyon Birimleri

• Nükleer Tıp Görüntüleme Yöntemleri

– Radyasyonun Deteksiyonu ve Radyasyon Detektörleri – Gama Kameralar – SPECT

– SPECT/BT – PET/BT

• Radyofarmasötikler ve Radyonüklidler

• Radyasyondan Korunma

– Temel Kavramlar ve Kurallar

• Radyasyonun Biyolojik Etkileri

• Klinik Nükleer Tıp Uygulamaları

Nükleer Fİzİk

Maddenİn Temel Yapısı ve Atom

ATOM: Bir elementin tüm kimyasal

özelliklerini taşıyan en küçük parçası

Atom



Ortasında pozitif yüklü bir çekirdek ve çekirdek

etrafında yörüngelerde dolaşan elektronlardan oluşur



Çekirdek içinde en temel parçacıklar proton ve

nötronlardır (nükleon)



Proton pozitif yüklü, elektron negatif yüklü, Nötron ise yüksüzdür

Atomun Yapısı

Parçacık Yük Ağırlığı

Elektron Negatif 1

Proton Pozitif 1836

Nötron Yüksüz 1840

X

X :

A :

Z :

Nötral atomda

Proton Sayısı = Elektron Sayısı

ATOM A

Z

Atomlar,

proton ve nötron sayılarına göre

sınıflandırılır

İZOTOP

• Bir elementin proton sayısı aynı fakat atom ağırlığı farklı formlarına o elementin izotopları denir.

• Elementin farklı izotoplarının atom numarası aynı olduğu için kimyasal özelliği değişmez.

• Elementin farklı formları radyoaktif veya kararlı

olabilir. Eğer kararlı form ise izotop, radyoaktif

form ise radyoizotop denir.

İZOTOP: Proton Sayısı AYNI Nötron Sayısı FARKLI Atom Ağırlığı FARKLI

11H : Hidrojen

12H : Döteryum

13H : Tridyum

+ +

+

Proton : 1 Proton : 1 Proton :1 Nötron : 1 Nötron :2

Hidrojen Döteryum Tridyum

 ⁵⁷ Co - ⁶⁰ Co

 ¹²³ I - ¹²⁵ I - ¹³¹ I

 ¹¹¹ In - ^113m In

 ¹²⁷ Xe - ¹³³ Xe

 ⁵² Fe - ⁵⁹ Fe

o İZOBAR :

o Atom ağırlığı aynı, fakat atom numaraları farklı ve bundan dolayı kimyasal özellikleri farklı iki atom

Atom Ağırlığı AYNI Atom Numarası FARKLI ₃⁷Lİ ve ₄⁷Be

o İZOTON :

o Nötron Sayıları aynı, atom numaraları ve kimyasal özellikleri farklı iki atom

Atom Ağırlığı FARKLI Atom Numarası FARKLI

₅₃¹³¹I ve ₅₄¹³²Xe (nötron sayısı: 78)

İZOMER

• İki izotopun aynı atom ağırlığı, aynı atom numarası içermesine rağmen, 10

sn den daha fazla sürede uyarılmış durumda kalanına izomer denir.

• Kısaca; enerjileri hariç tüm özellikleri benzer olan iki nüklid birbirinin izomeridir

• Uyarılmış durumda yayılan ışın gama ışınıdır.

Bu duruma Metastabl denir, m ile gösterilir.

Örnek :

Tc

Tc’un izomeridir

İZOMER

Atom Ağırlığı : AYNI

Atom Numarası : AYNI

 Genelde uyarılmış durumda (gama ışını yaydığı durum) kalış süresi 10

sn

 Bu sürenin daha uzun olduğu durum → izomer

 ^99mTc ⁹⁹Tc un izomeridir.

Uyarılmış durumda kalış süresi 6 saat

99

Mo (

Tc)

Tc + Beta

Atom

Numarası

Z

Atom Ağırlığı

A

Nötron Sayısı

N

İZOTOP Aynı Farklı Farklı

İZOBAR Farklı Aynı Farklı

İZOTON Farklı Farklı Aynı

İZOMER Aynı Aynı Aynı

RADYOAKTİVİTE

RADYOAKTİVİTE

• 1896 yılında Henry Becquerel tarafından tesadüfi olarak bulunmuş

• Bir atomun çekirdeğindeki parçacıklar ile yörüngelerdeki elektronlar bağlanma enerjisi ile bağlıdır.

• Bazı çekirdeklerde ise enerji bağlanma enerjisinden fazladır.

• Çekirdekte fazla sayıda proton ya da nötron fazlalığı mevcuttur. Ağır radyoizotoplarda ise hem proton hem de nötron fazlalığı vardır.

• Çekirdek, içindeki fazla enerjiyi radyasyon yayınlayarak azaltır ve stabil hale gelmeye çalışır.

• Enerji fazlalığının atılması çekirdekten parçacık fırlamasına neden olur. Bu olaya Radyoaktif Bozunma denir.

RADYOAKTİVİTE

o Radyoaktivite istatistiksel bir olaydır.

o Ne zaman ne kadar çekirdeğin bozunacağını önceden tam olarak tespit etmek mümkün değildir.

o Ancak çok sayıda atomun zamanla nasıl azalacağından söz edilebilir.

o Radyoaktif bozunmayı durdurmak, yavaşlatmak veya bozunma hızını değiştirmek mümkün değildir.

o Radyoizotoplar stabil hale gelinceye kadar kendiliğinden bozunmaya devam eder. Radyasyon yayarak, farklı bir radyoizotopa dönüşür ve sonunda stabil hale gelir.

RADYOAKTİVİTE

o Bir radyoaktif

maddenin aktivite miktarının zaman içindeki değişimini

grafik kağıdı üzerinde gösterirsek,

exponansiyel bir eğri elde ederiz

o Eğri teorik olarak sıfıra ulaşmaz. Ancak çok

yaklaşır.

A = A _o e ^-λt

A = A _o e ^-tλ

A

: Başlangıçtaki aktivite miktarı

A : t zaman sonraki aktivite miktarı λ : Bozunma Sabiti (0.693/T

)

(

)

(-) işareti bozunan atom sayısının zamanla azalacağını gösterir.

ÖRNEK

10 mCi

I 52 saat sonra kaç mCi kalır ? A

: 10 mCi

T

= 8.01 gün = 194 saat λ= 0.693/194

A= A

e

A= 10 e

A= 10x0.82

A= 8.2 mCi

0 4 8 12 16 20 0 1.00 0.98 0.97 0.95 0.94 0.93 2 0.84 0.82 0.81 0.80 0.79 0.78 4 0.70 0.69 0.67 0.66 0.65 0.64 6 0.59 0.58 0.57 0.57 0.56 0.55 8 0.50 0.49 0.48 0.47 0.47 0.46 10 0.42 0.41 0.40 0.40 0.39 0.39 12 0.35 0.34 0.34 0.33 0.32 0.32 14 0.29 0.29 0.28 0.28 0.28 0.27 16 0.25 0.24 0.24 0.23 0.23 0.23 18 0.21 0.20 0.20 0.20 0.19 0.19 20 0.17 0.17 0.17 0.17 0.16 0.16 22 0.14 0.14 0.14 0.14 0.13 0.13 24 0.12 0.12 0.12 0.11 0.11 0.11

131

I

BOZUNUM TABLOSU

Saat/Gün

10 mCi

I 52 saat sonra kaç mCi kalır ? 52 saat : 2 gün + 4 saat

Tablodan bakarak :

2 gün,4 saat çarpanı :0.82

A = A

x ÇARPAN

10x0.82 = 8.2 mCi A = 8.2 mCi

YARI ÖMÜR

o Radyofarmasötikler vücuda alındığında miktarlarının azalmasında iki önemli olay vardır.

o Birincisi radyoizotobun fiziksel yarılanması, ikincisi

radyofarmasötiğin biyolojik yollardan vücut dışına atılarak miktarının yarılanmasıdır.

o Ancak vücut içinde her iki olay birlikte meydana geldiğinden ikisini birlikte ifade eden efektif yarılanmadan söz edilir.

FİZİKSEL YARI ÖMÜR

o Bir radyoizotobun başlangıçta var olan atom sayısının ya da aktivitenin yarıya inmesi için geçen zamana fiziksel yarı ömür denir.

o T

T

veya T

ile sembolize edilir.

o T

= 0.693/λ= T

Fiziksel yarı ömür çok kısa sürelerde (saniyeler)

olduğu gibi milyar yıllara kadar değişen sürelerde de olabilir

Radyonüklid Fiziksel Yarı Ömür (T

)

81m

Kr 13 sn

18

F 1.83 saat

99m

Tc 6 saat

201

Tl 73 saat

131

I 8 gün

125

I 60 gün

137

Cs 30 yıl

14

C 5730 yıl

ORTALAMA ÖMÜR

o Radyoaktivite istatistiksel bir olay

olduğundan bir atomun tamamen bir

ömründen söz edilemez. Ancak, bir grup atomun ortalama ömründen söz edilir.

o Ortalama Ömür = 1/ λ

BİYOLOJİK YARI ÖMÜR

o Vücuda verilen bir maddenin yarısının normal eliminasyon yoluyla vücuttan atılması için geçen süreye biyolojk yarı ömür denir.

o T

ile sembolize edilir.

EFEKTİF YARI ÖMÜR

o Fiziksel ve Biyolojik yarı ömür göz önüne alınarak değerlendirilen yarı ömür.

o T

ile sembolize edilir.

T

= T

x T

/ T

+ T