Aurélie 15/09/12
 

 

   Tomographie émission de positon : DTS IMRT  2012.

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.



 


Le traceur utilisé est le fluorodésoxyglucose 18FDG. L'appareil construit une image à partir du rayonnement gamma émis lors de l'annihilation des positons émis par la désintégration du fluor 18 18F.
 
Les protons de 18 MeV sont produits dans un cyclotron. La période du fluor 18 est T= 110 minutes.
Données
: 1 eV = 1,6 10-19 C ; unité d'activité 1 Ci = 37 GBq = 3,7 1010 Bq.

c= 3,0 108 m/s ; masse du proton mP= 1,67 10-27 kg.

Le fluor 18 qui marque un dérivé du glucose est préparé par l'interaction d'un proton 11p d'énergie 18 MeV avec un atome d'oxygène 18 18O.

Ecrire l'équation de cette réaction nucléaire. Enoncer les lois appliquées
.
188O + 11p ---> 189F + 10n (neutron)
Conservation de la charge : 8+1 = 9 ; conservation du nombre de nucléons : 18+1 = 18+1.

Le fluor 18 est émetteur béta + sans émission de photon gamma.
Ecrire la réaction de désintégration.
189F ---> 188O + 01e + neutrino.
Quelle est la nature du spectre en énergie des particules ß+ ?

L'énergie est emportée par les photons gamma, les électrons et les neutrino.
L'énergie des photons est quantifiée ; le reste de l'énergie se répartit entre les électrons et les neutrinos.
L'énergie cinétique des électrons n'est donc pas quantifiée. le spectre en énergie des particules  ß+ est continu.
La présence du fluor 18 peut être dérectée par deux "gamma caméras" détectant des photons d'énergie bien particulière.
Quel est le nom du phénomène qui produit ces photons gamma ? Donner la valeur de l'énergie de ces photons.

Le chemin suivi par le positon est très court, il est freiné par la matière et s'annihile en fin de course avec un électron du milieu.

Quelles doivent être les positions des deux "gamma-caméras" ? Justifier.
Les positons émis avec une vitesse initiale non nulle sont freinés par collisions avec les atomes et s’arrêtent après quelques mm. Un positon au repos s’annihile avec un électron produisant une paire de photons de même énergie se propageant dans des directions opposées. 
Le dispositif détecte les photons émis en coïncidence avec une caméra spéciale entourant la tête ou le corps du patient.



.





Pour ce type de rayonnement la couche de demi-atténuation ou CDA du plomb ( Pb) est de 4,0 mm. Lors d'un examen, le patient est placé dans un sarcophage en plomb d'une épaisseur de 4,0 cm.
Déterminer le pourcentage de rayonnement transmis à l'extérieur du sarcophage.
µ CDA = ln 2 ; µ = ln2 / CDA = ln2 / 4,0 = 0,1733 mm-1.

Loi de l'atténuation d'un faisceau monochromatique par un objet de densité uniforme : I = I0 exp (-µL)
I0 : flux de rayons X incident ; I :flux de rayons X sortant ; µ : coefficient d'atténuation linéique du milieu ; L : épaisseur du milieu traversé.
I / I0 = exp(-µL) = exp(-0,1733 *40)=9,8 10-4 ( 9,8 10-2 %).
A l'issue de la préparation du fluor 18 et de la synthèse du fluorodésoxyglucose, on obtient  6h00 du matin une solution mère ( S0) présentant une activité volumique Av =6,75 Ci L-1. On veut préparer à 6h00 du matin un lot ayant une activité A0 = 80,0 mCi.
Calculer le volume V de solution S0 qu'il faut prélever à 6h00.
V = A0 / Av =0,0800 / 6,75 =1,185 10-2 L ~119 mL.
Calculer la constante radioactive l du fluor 18 dans le système SI.
l = ln2 / T = ln2 /(110*60) =1,05 10-4 s-1.

Combien de noyaux sont présents dans le lot à 6h00 ?
N0 = A0 / l  = 0,080*
3,7 1010 /(1,05 10-4) = 2,82 1013.
Quelle sera l'activité du lot à 11h30 du matin de la même journée ?
11h30-6h00 = 5h30 = 330 min = 3 périodes radioactives.
A = A0 / 23 =80/8 = 10 mCi.
Pour que la séance de TEP soit réussie, il est nécessaire que l'activité soit supérieure à 8 mCi.

A quelle heure le lot préparé à 6h00 du matin ne sera plus utilisable ?
A = A0 exp(-lt) ; t = ln(A0/A) / l = ln(80/8) / (
1,05 10-4) =2,19 104 s ou 365 min ou 6,09 h ( 6 h 5 min 30 s)
6h00 + 6h 5 =12h 5 min. 



.
 


menu