핵의학정리 리포트

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목차

Ⅰ. 핵의학 개론
Ⅱ. 핵의학 물리
Ⅲ. 방사성 약학

본문내용

상태로 조제한다. 원자로에서 생성되는 핵종들은 대개 중성자 과잉 상태로, β-붕괴 후 γ선을 방출한다. 비방사능이 낮다.
- 원자로에서 생산되는 핵종: 32P, 51Cr, 59Fe, 60Co, 75Se, 133Xe, 198Au, 197Hg, 197Ir
- 핵분열로 생산되는 핵종: 90Sr, 137Cs, 131I, 144Ce, 147Pm, 99Tc, 106R
▶ 원자로(reactor) 생성핵종
핵종
물리적 반감기
β선 에너지 keV(%)
γ선 에너지 keV(%)
60Co
5.271년
318(99.9%)
1173(100%)
1332(100%)
125I
59.4일
27(11.4%)
36(6.7%)
131I
8일
606(89.9%)
364(81.7%)
133Xe
5.25일
364(99%)
81(38%), 31(6.7%)
(2) 사이클로트론(Cyclotron)
α입자, 양자, 중양자 등의 하전입자를 가속하는 입자가속장치를 말한다. 여기에서 생성되는 핵종은 사이클로트론에서 입자충격에 의하여 생성된다. 대체적으로 57Co, 67Ga, 111In, 123I, 201Tl은 반감기가 충분히 길어 먼 곳까지 운반되어 사용하고 있다.
▶ 사이클로트론(cyclotron) 생성 핵종
방사성핵종
물리적 반감기
γ선 방출 에너지 keV(%)
18F
109.8분
511
57Co
271일
122(85.9), 136(11)
67Ga
78.1시간
93(40), 185(24), 296(22)
111In
2.8일(76h)
173(89.6), 247(94)
123I
13.1시간
159(83.6)
201Tl
3.04일
특성X선 69~83(98)
γ선 167(10)
(3) 발생기(Generator; Cow&Milking System)
방사성동위원소를 손쉽게 얻는 방법으로, 긴 반감기를 가진 모핵종에서 검사에 적당한 짧은 반감기를 가진 자핵종으로 붕괴하는 시스템이다.
▶ 발생기(Generator) 생성 핵종의 특성
모핵종
모핵종의
물리적 반감기
자핵종
자핵종의
물리적 반감기
자핵종의 γ선 에너지 keV
방사평형
81Rb
4.58h
81mKr
13.5s
190
일시(과도)
평형
87Y
80.3h(3.3d)
87mSr
2.8h
388
99Mo
66.2h(2.78d)
99mTc
6.02h
140
68Ge
275d
68Ga
68.1min
511
영구(영속)
평형
82Sr
25d
82Rb
1.3min
511
113Sn
115.1d
113mIn
99.5min(1.7h)
393
7. 발생기(Generator: Cow&Milking System)
Parent-daughter system이라고도 하며, 반감기가 비교적 긴 친핵종에서 반감기가 짧고 γ선이 주로 방출되는 낭핵종을 만들어낸다.
1) 발생기 구조
Molybdenum(99Mo) → Technetium(99mTc) 발생기
과테크네슘산나트륨(99mTcO4-)은 몰리브덴(99Mo)을 몰리브덴산나트륨의 형태로 적당한 칼럼에 충전한 알루미나에 흡착시키고, 이에 과테크네슘산나트륨(99mTcO4-) 주사액을 용출시키기 위해 필요한 장치 및 불필요한 피폭을 피하기 위한 차폐장치를 합친 것이다.
2) 발생기 시스템 용출
밀킹(milking)은 수명(반감기)이 짧은 자핵종을 방사평형이 있는 친핵종에서 분리하는 조작을 말한다. 특히 의료용 방사성핵종은 인체에 방사선 피폭량을 극소화하기 위하여 짧은 반감기의 핵종을 사용한다. 따라서 가장 흔히 사용되는 발생기는 99Mo(반감기 66시간) → 99mTc(반감기 6시간) 발생기로부터 얻는 99mTcO4-가 의료용으로 가장 많이 이용된다.
99Mo → 99mTc 발생기의 99Mo은 원자로에서 생산되며, 이를 알루미늄과 흡착시킨 칼럼크로마토그래피를 발생기 내에 장착시키면 99Mo는 불용성이고 99mTc는 수용성이므로, 생리적 식염수를 사용하여 99mTc만을 쉽게 용출해낼 수 있다.
99mTc의 용출 곡선은 약 23시간당 생리식염수와 함께 용출하여 사용한다. 실제적으로 모핵종 99Mo과 낭핵종 99mTc은 99mTc이 99Mo의 86% 정도일 때 평행을 이루게 된다.
●낭핵종 1 반감기에 도달할 때 용출하면 → 최대용출의 48%
●낭핵종 2 반감기에 도달할 때 용출하면 → 최대용출의 75%
●낭핵종 3 반감기에 도달할 때 용출하면 → 최대용출의 87%
●낭핵종 4 반감기에 도달할 때 용출하면 → 최대용출의 97% 이상
3) 방사평형(Radioactive Equilibrium)
우라늄, 라듐, 토륨계열 또는 핵분열 생성물 등은 붕괴를 반복하는데 이러한 현상을 연속붕괴 또는 붕괴계열을 이룬다고 하고, 방사성붕괴가 계열을 이룰 때 친핵종의 반감기(T1)가 자핵종의 반감기(T2)보다 길면 방사평형이 가능하다.
이처럼 친핵종의 반감기가 자핵종의 반감기보다 길 때, 과도평형과 영속평형 두 가지의 경우가 있다. 이를 통틀어 방사평형이라 한다. 즉, 방사성핵종의 붕괴에 있어서 순차로 형성되는 핵종을 A, B, C라 하면 친핵종 A의 붕괴에 의하여 생성되는 낭핵종 B의 원자수 증가와 B 자신의 붕괴에 의한 원자수의 감소가 같을 때 A와 B는 방사평형에 있다고 말한다.
(1) 과도(일시)평형
친핵종 반감기(T1)자핵종 반감기(T2)와 같은 조건에서 시간이 충분히 지나면 자핵종이 친핵종의 반감기로 붕괴되어가는 상황이 되는 것이다. 자핵종이 긴 쪽의 친핵종의 반감기로 붕괴되어가는 상황으로 친핵종에서 생성된 자핵종의 방사능곡선이 최대로 되면 이 시간 이후로는 방사평형이 성립된다.
(2) 영속(영구)평형
친핵종 반감기(T1)자핵종 반감기(T2)의 조건과 같이 친핵종의 반감기가 현저히 길 경우에는 영속평형이 일어난다. 이러한 자핵종의 방사능은 친핵종의 반감기에 따라 붕괴한다. 영속평형은 전체방사능 강도가 증가하는 성장붕괴곡선을 보이다가 측정시간에 따른 방사능의 감소는 보이지 않는 시간 축에 평행이 된다.
(3) 방사평형이 성립되지 않는 경우
친핵종 반감기(T1)가 자핵종 반감기(T2)보다 짧을 때, 친핵종에 의한 방사능이 급격히 감소하고 자핵종에 의한 방사능은 증가하다가 감소한다. 충분히 시간이 흐르면 친핵종의 방사능은 거의 나타나지 않음으로 평사평형은 이루어지지 않는다.

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