Радионуклидная диагностика. Физические принципы и технологии

В.А. КЛИМАНОВ
РАДИОНУКЛИДНАЯ
ДИАГНОСТИКА

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И ТЕХНОЛОГИИ

В.А. Климанов
Радионуклидная диагностика. Физические принципы и технологии: Учебное пособие / В.А. Климанов – Долгопрудный:
Издательский Дом «Интеллект», 2014. – 328 с.

В учебном пособии изложены: физический фундамент радионуклидной диагностики; методы регистрации и детекторы ионизирующих излучений, применяемые в радионуклидной диагностике;
устройство и основные характеристики гаммакамер и позитронноэмиссионных сканеров, однофотонная эмиссионная и позитронноэмиссионная томография; принципы и методы реконструкции
распределений активности радионуклидов в организме пациентов из
экспериментальных данных. Важное место в пособии занимают также  описания наиболее распространенных технологий получения диагностических радионуклидов и их свойств, основ радиофармацевтики
и механизмов локализации радиофармпрепаратов в исследуемых областях тела пациентов. Большое внимание уделяется вопросам радиационной безопасности и дозиметрии при радиодиагностических
обследованиях.
Пособие предназначено для студентов, преподавателей, аспирантов и научных работников инженернофизических и физикотехнических вузов, специализирующихся в области медицинской физики
и радионуклидной диагностики, а также для работников медицинских учреждений, связанных с этими направлениями фундаментальной и практической медицины.

© 2014, В.А. Климанов
© 2014, ООО Издательский Дом
«Интеллект», оригиналмакет,
оформление

ISBN 9785915591386

ISBN 9785915591386

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14

Глава 1. Ионизирующие излучения и их взаимодействие
с веществом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17

1.1. Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
1.1.1. Физические величины и единицы их измерения . . . . . . . .
17
1.1.2. Классификация излучений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.2. Строение атома и ядра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
1.2.1. Основные определения атомной структуры . . . . . . . . . . . .
19
1.2.2. Модель атома Резерфорда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
1.2.2.1. Модель атома водорода Бора . . . . . . . . . . . . . . .
21
1.2.2.2. Многоэлектронные атомы . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
1.2.3. Строение ядра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
1.2.4. Ядерные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
1.2.5. Радиоактивность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
1.2.6. Виды радиоактивного распада . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
1.2.7. Генераторные системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
1.3. Характеристики поля излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
1.3.1. Флюенс и плотность потока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
1.3.2. Керма и поглощенная доза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
1.4. Взаимодействие излучений с веществом. . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
1.4.1. Сечения взаимодействия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
1.4.2. Взаимодействие заряженных частиц с веществом . . . . . . .
38
1.4.2.1. Общее описание взаимодействия . . . . . . . . . . . . .
38
1.4.2.2. Взаимодействие с орбитальными электронами . . . .
39
1.4.2.3. Взаимодействие с ядрами атомов . . . . . . . . . . . . .
40
1.4.2.4. Тормозная способность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
1.4.2.5. Ограниченная массовая тормозная способность и поглощенная доза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44

Оглавление

1.4.2.6. Угловое распределение рассеянных электронов и массовая рассеивающая способность . . . . . . . . . . . . .
46
1.4.3. Взаимодействие фотонов с веществом . . . . . . . . . . . . . . .
47
1.4.3.1. Общее рассмотрение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
1.4.3.2. Фотоэлектрический эффект . . . . . . . . . . . . . . . .
48
1.4.3.3. Комптоновское (некогерентное) рассеяние . . . . . . .
50
1.4.3.4. Когерентное (релеевское) рассеяние . . . . . . . . . . .
53
1.4.3.5. Образование электронно-позитронных пар . . . . . .
54
1.4.3.6. Фотоядерные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55
1.4.3.7. Полные микроскопические и макроскопические сечения взаимодействия фотонов . . . . . . . . . . . . . . . .
55
1.5. Биологическое действие излучений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58
1.5.1. Фазы воздействия ИИ на биологические объекты . . . . . . .
58
1.5.2. Радиационно-индуцированное повреждение ДНК . . . . . . .
60
1.5.3. Радиационный мутагенез . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
1.5.3.1. Стохастические и детерминистские эффекты . . . . .
62
1.5.3.2. Эпидемиологические данные для людей . . . . . . . .
63
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66

Глава 2. Методы регистрации и детекторы ионизирующего
излучения, применяемые в радионуклидной диагностике . .
68

2.1. Газовые ионизационные детекторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
2.1.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
2.1.2. Основы теории работы газонаполненного ионизационного
детектора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
70
2.1.2.1. Область рекомбинации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
70
2.1.2.2. Область ионизационного насыщения . . . . . . . . . .
71
2.1.2.3. Область пропорциональности . . . . . . . . . . . . . . .
71
2.1.2.4. Плато Гейгера–Мюллера . . . . . . . . . . . . . . . . . .
72
2.1.2.5. Область непрерывного разряда . . . . . . . . . . . . . .
73
2.1.3. Ионизационные радиационные детекторы в радиоизотопной
диагностике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
2.2. Сцинтилляционные детекторы и системы регистрации . . . . . . . .
76
2.2.1. Общие требования к детекторам. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
2.2.2. Сцинтилляторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
2.2.3. Фотоэлектронные умножители и электронные устройства в
сцинтилляционном методе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
2.2.4. Спектрометрия с кристаллом NaI(Tl). . . . . . . . . . . . . . . .
81
2.2.4.1. Аппаратурная форма линии спектрометра . . . . . . .
81
2.2.4.2. Общие характеристики сцинтилляционных детекторов с кристаллом NaI(Tl) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83

Оглавление
5

2.2.4.3. Детектирование совпадений . . . . . . . . . . . . . . . .
87
2.2.4.4. Счетчик с колодцем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
89
2.3. Полупроводниковые детекторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
2.3.1. Общие замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
2.3.2. Физика полупроводниковых детекторов . . . . . . . . . . . . . .
91
2.3.3. Захват носителей заряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
2.4. Статистика регистрации ионизирующих излучений . . . . . . . . . .
96
2.4.1. Погрешность, точность и воспроизводимость . . . . . . . . . .
96
2.4.2. Распределение вероятности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
2.4.3. Распространение (передача) ошибок . . . . . . . . . . . . . . . .
101
2.4.4. Тестирование гипотез . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
103
2.4.5. Доверительный интервал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
105
2.4.6. Тест χ2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
105
2.4.7. Статистики и анализ изображения . . . . . . . . . . . . . . . . .
108
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111

Глава 3. Гамма-камера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112

3.1. Краткая история. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112
3.2. Принцип работы гамма-камеры Ангера . . . . . . . . . . . . . . . . . .
113
3.3. Основные физические характеристики медицинских гамма-камер.
117
3.3.1. Собственная эффективность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
117
3.3.2. Эффективность коллиматора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
119
3.3.3. Системная чувствительность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
122
3.3.4. Пространственное разрешение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
123
3.3.5. Собственное энергетическое разрешение . . . . . . . . . . . . .
127
3.3.6. Рассеяние в пациенте и коллиматоре. . . . . . . . . . . . . . . .
128
3.3.7. Пространственная однородность, линейность и энергетическая чувствительность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
129
3.3.7.1. Собственная пространственная однородность . . . . .
129
3.3.7.2. Коррекция энергетической чувствительности . . . . .
130
3.3.7.3. Нелинейность и ее коррекция . . . . . . . . . . . . . . .
130
3.3.7.4. Автоматическая настройка ФЭУ . . . . . . . . . . . . .
132
3.3.7.5. Эффекты высокой скорости счета . . . . . . . . . . . .
132
3.3.8. Многокристальные и полупроводниковые гамма-камеры . . .
136
3.4. Тесты контроля качества работы гамма-камер . . . . . . . . . . . . . .
138
3.4.1. Ежедневные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
139
3.4.2. Еженедельные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
140
3.4.3. Ежегодные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
141
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
141
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
142

Оглавление

Глава 4. Получение изображений в гамма-камерах . . . . . .
144

4.1. Представление в компьютере изображений, создаваемых гаммакамерами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
144
4.1.1. Дискретизация аналоговых данных . . . . . . . . . . . . . . . . .
144
4.1.2. Структура цифрового изображения . . . . . . . . . . . . . . . . .
145
4.1.3. Сбор цифровых данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
147
4.1.3.1. Фреймовая и листинговая моды. . . . . . . . . . . . . .
147
4.1.3.2. Статическое исследование . . . . . . . . . . . . . . . . .
148
4.1.3.3. Динамическое исследование . . . . . . . . . . . . . . . .
149
4.1.3.4. Ждущий режим обследования . . . . . . . . . . . . . . .
149
4.1.4. Формат DICOM, архивация изображений и система коммуникации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
149
4.2. Физические факторы, влияющие на качество изображения . . . . .
151
4.2.1. Пространственное разрешение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
151
4.2.2. Комптоновское рассеяние фотонов . . . . . . . . . . . . . . . . .
151
4.2.3. Шум изображения и контраст . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
152
4.3. Некоторые математические преобразования, используемые при обработке изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
154
4.3.1. Анализ в частотном пространстве . . . . . . . . . . . . . . . . . .
154
4.3.2. Теория выборки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156
4.3.3. Свертка функций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
157
4.3.4. Дискретные преобразования Фурье . . . . . . . . . . . . . . . . .
158
4.3.5. Графическое изображение дискретного преобразования Фурье
159
4.3.6. Модель процесса визуализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
161
4.4. Фильтрация цифрового изображения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
161
4.4.1. Линейная и нелинейная фильтрация . . . . . . . . . . . . . . . .
162
4.4.2. Стационарные и нестационарные фильтры . . . . . . . . . . . .
162
4.4.3. Низкочастотные и восстанавливающие фильтры . . . . . . . .
162
4.5. Проектирование оптимального фильтра . . . . . . . . . . . . . . . . . .
166
4.5.1. Фильтр Метца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
167
4.5.2. Фильтр Винера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
168
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
170
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
171

Глава 5. Однофотонная эмиссионная компьютерная
томография (ОФЭКТ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
172

5.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
172
5.2. Применение планарных изображений для количественного определения активности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
5.2.1. Процесс ослабления γ-излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
5.2.1.1. Метод геометрического среднего . . . . . . . . . . . . .
174
5.2.1.2. Накопление рассеянного излучения . . . . . . . . . . .
177

Оглавление
7

5.3. Системы однофотонной эмиссионной томографии на базе гаммакамер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
179
5.3.1. Получение томографических данных . . . . . . . . . . . . . . . .
179
5.3.2. Разрешение и чувствительность . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
181
5.3.3. Коллиматоры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
182
5.3.3.1. Коллиматоры с параллельными каналами . . . . . . .
182
5.3.3.2. Фокусирующие коллиматоры . . . . . . . . . . . . . . . .
183
5.3.4. Типы орбит . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184
5.3.5. Корректировка ослабления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
185
5.4. Трансаксиальная томография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
187
5.5. Реконструкция изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
189
5.5.1. Простое обратное проецирование . . . . . . . . . . . . . . . . . .
189
5.5.2. Обратное проецирование с фильтрацией . . . . . . . . . . . . .
192
5.5.2.1. Метод свертки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
192
5.5.2.2. Метод преобразований Фурье . . . . . . . . . . . . . . .
194
5.5.3. Метод итеративной реконструкции . . . . . . . . . . . . . . . . .
195
5.6. Количественная ОФЭКТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
197
5.6.1. Количественное определение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
198
5.6.2. Факторы, влияющие на количественную ОФЭКТ . . . . . . .
199
5.6.2.1. Факторы пациента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
199
5.6.2.2. Физические факторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
199
5.6.2.3. Технические факторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
199
5.6.3. Методы компенсации ослабления . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201
5.6.3.1. Методы компенсации для однородного ослабления .
202
5.6.3.2. Методы компенсации для неоднородного ослабления
203
5.6.4. Методы компенсации отклика детектора . . . . . . . . . . . . .
203
5.6.5. Методы компенсации рассеяния . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
204
5.7. Тесты контроля качества для ОФЭКТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
205
5.7.1. Ежедневные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
205
5.7.2. Еженедельные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
207
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
208

Глава 6. Позитронно-эмиссионная томография. . . . . . . . . .
211

6.1. Общее рассмотрение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
211
6.2. Позитронный распад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
212
6.3. Системы ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
214
6.3.1. Детекторы для ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
214
6.3.2. Детектирование совпадений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
216
6.3.3. ПЭТ-сканер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
220
6.3.4. Пространственное разрешение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
223
6.3.5. Чувствительность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
225

Оглавление

6.3.6. Энергетическое разрешение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
226
6.3.7. Эквивалентная по шуму скорость счета . . . . . . . . . . . . . .
227
6.3.8. Характеристика скорости счета . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
228
6.3.9. Режимы набора данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
229
6.3.10.КТ-визуализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
229
6.4. Коррекция данных ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
230
6.4.1. Поправка на ослабление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
231
6.4.2. Поправка на распад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
233
6.4.3. Поправка на случайные совпадения . . . . . . . . . . . . . . . .
233
6.4.4. Поправка на мертвое время . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
234
6.4.5. Нормализация данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
235
6.4.6. Поправка на рассеяние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
235
6.4.7. Применение поправок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
236
6.5. Накопление данных в ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
236
6.6. Реконструкция изображений в позитронно-эмиссионной томографии
239
6.6.1. Накопление данных при двумерной и трехмерной визуализации
240
6.6.2. Детерминистская и стохастическая модели визуализации . .
242
6.6.3. Аналитическая 2-М реконструкция изображений . . . . . . .
243
6.6.3.1. Теорема 2-М центрального сечения . . . . . . . . . . .
243
6.6.3.2. Обратное проецирование . . . . . . . . . . . . . . . . . .
243
6.6.3.3. Реконструкция методом обратного проецирования с
фильтрацией в фурье-пространстве. . . . . . . . . . . .
245
6.6.3.4. Реконструкция методом фильтрованного обратного
проекцирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
245
6.6.3.5. Регуляризация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
246
6.6.4. Аналитическая 3-М реконструкция изображений . . . . . . .
246
6.6.4.1. Алгоритм 3-М обратного проецирования . . . . . . . .
247
6.6.4.2. Методы перегруппировки . . . . . . . . . . . . . . . . . .
247
6.6.5. Итеративная реконструция изображений . . . . . . . . . . . . .
248
6.6.5.1. Основные элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
248
6.6.5.2. Алгоритм максимизации ожидания максимального
правдоподобия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
250
6.6.5.3. Алгоритм максимизации ожидания упорядоченных
подмножеств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
252
6.6.5.4. Байесовые штрафные методы . . . . . . . . . . . . . . .
253
6.6.5.5. Трехмерная итеративная реконструкция . . . . . . . .
253
6.7. Компромисс между качеством изображения и шумовым разрешением
254
6.7.1. Определения качества изображения . . . . . . . . . . . . . . . .
254
6.7.2. Количественные оценки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
254
6.8. Тестирование ПЭТ-сканеров по программе контроля качества . . .
257
6.8.1. Ежедневное тестирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
257
6.8.2. Еженедельное тестирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
258
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
258
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
260

Оглавление
9

Глава 7. Производство радионуклидов . . . . . . . . . . . . . . . .
263

7.1. Уравнения производства радионуклидов . . . . . . . . . . . . . . . . . .
263
7.2. Производство радионуклидов на ядерных реакторах . . . . . . . . .
265
7.3. Производство радионуклидов на ускорителях . . . . . . . . . . . . . .
269
7.3.1. Циклотрон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
269
7.3.2. Линейный ускоритель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
271
7.4. Генераторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
272
7.4.1. Общая концепция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
272
7.4.2. Математические соотношения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
273
7.4.2.1. Вековое равновесие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
274
7.4.2.2. Временное равновесие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
274
7.4.2.3. Неравновесие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
275
7.4.3. Практическое применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
275
7.5. Мишени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
277
7.5.1. Физическая и химическая форма . . . . . . . . . . . . . . . . . .
277
7.5.2. Тепловые свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
277
7.5.3. Химическая стабильность, реактивность и чистота . . . . . .
278
7.5.4. Капсулирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
278
7.6. Химия технеция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
279
7.7. Химия йода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
280
7.8. Химия позитронных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
281
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
284
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
285

Глава 8. Основы радиофамацевтики . . . . . . . . . . . . . . . . . .
286

8.1. Специфика и классификация радиофармпрепаратов . . . . . . . . . .
286
8.2. Свойства «идеального» диагностического РФП . . . . . . . . . . . . .
288
8.3. Методы синтеза и очистки РФП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
292
8.3.1. Методы синтеза РФП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
292
8.3.2. Методы очистки РФП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
295
8.4. Механизмы локализации РФП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
295
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
299
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
299

Глава 9. Дозиметрия в радионуклидной диагностике . . . . .
300

9.1. Историческая справка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
300
9.2. Дозиметрические величины и единицы их измерения. . . . . . . . .
302
9.2.1. Поглощенная доза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
303
9.2.2. Эквивалентная доза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
304
9.2.3. Эффективная доза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
306
9.3. Дозиметрия на разных этапах разработки и внедрения радиофармпрепаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
308

Оглавление

9.4. Методы расчета доз при внутреннем облучении . . . . . . . . . . . .
309
9.4.1. Главное уравнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
309
9.4.2. Современные расчетные методы дозиметрии в РНД. . . . . .
311
9.4.2.1. Источники данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
311
9.4.2.2. Метод MIRD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
312
9.4.2.3. Поглощенная доза, создаваемая тормозным излучением β-частиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
316
9.4.2.4. Нормированная кумулятивная активность . . . . . . .
317
9.5. Практическое рассмотрение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
318
9.5.1. S-Факторы для фантома стандартного человека . . . . . . . .
318
9.5.2. Серия педиатрических фантомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
319
9.5.3. Воксельные (томографические) фантомы всего тела . . . . . .
320
9.5.4. Эффективный период полувыведения. . . . . . . . . . . . . . . .
321
9.5.5. Резидентное время . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
322
9.6. Программное обеспечение и ресурсы Интернета . . . . . . . . . . . .
322
9.6.1. Програмные комплексы MIRDOSE и OLINDA . . . . . . . . .
322
9.6.2. Система RADAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
323
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
323
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
325