Studentský den nukleární medicíny

Několik slov úvodem…

Vážené kolegyně a vážení kolegové, dovolte mi, abych jménem organizačního a vědeckého výboru uvedl druhý ročník studentské vědecké konference Studentský den nukleární medicíny 2021 (SDNM 21), který letos proběhl 10. září v prostorách Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské Českého vysokého učení technického v Praze. Jsem nesmírně
rád, že v letošním roce neprobíhala konference pouze v on-line prostoru tak, jak tomu bylo v roce loňském, ale že jsme se mohli setkat osobně. V současné době uzavírek a restrikcí v důsledku COVID-19 jsou reálná setkání na konferencích a workshopech vzácná a letos se jednalo o první takové setkání, které se povedlo realizovat, a doufejme, že další akce pořádané ČSNM budou následovat.

Stejně jako konference pořádaná minulý rok, byla i letošní SDNM 21 určena především mladým vědeckým
pracovníkům, lékařům a studentům v pregraduálním i postgraduálním stupni studia se zaměřením na nukleární medicínu, farmacii, radiofarmacii, radiologickou fyziku, medicínskou techniku a další příbuzné interdisciplinární obory. Organizační a technické zajištění prováděla Radiofarmaceutická skupina Katedry jaderné chemie FJFI ČVUT. Záštitu a vědecké
zastřešení akce garantoval vědecký výbor konference složený z lékařů, radiofarmaceutů, radiologických fyziků a členů akademické obce. Plenární přednášku na téma Challenges towards a routine clinical application of Targeted Alpha Therapy – selected examples with Ac-225 and Bi-213 přednesl Dr. Frank Bruchertseifer z European Commission, JRC, Directorate for Nuclear Safety and Security v Německu. Plenární přednáška nás tematicky zavedla k radionuklidům v cílené alfa částicové terapii s využitím teranostického konceptu nosičů. Na teranostickou tématiku navazovala
i zvaná přednáška, kterou otevřel MUDr. David Zogala, Ph.D., klinickou sekci a která nesla název Nové trendy
v nukleární medicíně. Záštitu nad pořádáním konference SDNM 21 převzal děkan Fakulty jaderné a fyzikálně
inženýrské prof. Ing. Igor Jex, DrSc. Stejně jako v minulém roce byl SDNM 21 organizován za podpory Českého vysokého učení technického v Praze (grant č. SVK 36/21/F4), České společnosti nukleární medicíny ČLS JEP, z. s., sponzorů a vystavovatelů. Konference se účastnilo 51 registrovaných účastníků, z toho 12 aktivně přednášejících. V letošním roce byly vybrány k ocenění vědeckým výborem shodně dva studentské příspěvky: Použití 68Ga-Ornibactinu pro diagnostiku infekcí způsobených bakteriemi z komplexu Burkholderia cepacia autorky MVDr. Kateřiny Bendové
a Kvantifikace akumulované aktivity v jaterních lézích s využitím metody Monte Carlo autorky Bc. Soni Burešové. Oběma vítězkám gratulujeme k získanému ocenění, které je doprovázeno finanční prémií. Nukleární medicína jako interdisciplinární obor potřebuje pro svou budoucí existenci vědecký dialog platformy mladších členů a jejich aktivní zapojení na všech úrovních. Rád bych proto vyzval naše mladé kolegy, aby se v dalších ročnících více zapojili aktivní účastí a prezentací své dosavadní práce.

Za organizační a vědecký výbor bych rád poděkoval všem účastníkům, a hlavně aktivním účastníkům,  za podporu a prezentaci na konferenci. Dále bych rád poděkoval členům výborů, ČSNM a sponzorům za organizaci, zajištění a materiální pomoc. Děkuji také ČSNM za otištění sborníku abstrakt v časopise Nukleární medicína. Doufejme, že následující ročníky se již nebudou odehrávat na pozadí pandemie COVID-19 a budeme se moci sejít bez omezení na dalším pořádaném ročníku, který předpokládáme, že se uskuteční v roce 2023.

Přeji vám, abyste v programu konference SDNM 21 nalezli pro vás zajímavá témata a nebáli se zapojit do vědecké diskuse formou dotazů a dialogu. 

za organizační a vědecký výbor
RNDr. Martin Vlk, Ph.D.

Použití 68Ga-Ornibactinu pro diagnostiku infekcí způsobených bakteriemi z komplexu Burkholderia cepacia

Bendová K.¹, Raclavský V.², Novotný R.2, Nový Z.¹, Hajdúch M.¹, Petřík M.^1
1Ústav molekulární a translační medicíny, Lékařská fakulta, Univerzita Palackého, Olomouc; ²Ústav mikrobiologie,
Lékařská fakulta, Univerzita Palackého, Olomouc

Bakterie z komplexu Burkholderia cepacia jsou původci nozokomiálních infekcí imunosuprimovaných pacientů, u kterých výrazně zvyšují mortalitu. Nezbytným předpokladem účinné terapie těchto pacientů je rychlá a přesná diagnostika, která je aktuálně používanými metodami obtížně dosažitelná. Užitečným nástrojem pro rychlou a přesnou diagnostiku
infekčních onemocnění mohou být radioaktivně značené siderofory. Jde o látky, které jsou produkovány mnoha mikroorganismy k získávání železa. Železo lze v sideroforech zaměnit za gallium-68 a vzniklé komplexy detekovat pomocí PET. V této práci popisujeme využití radioaktivně značeného sideroforu, ornibactinu, pro diagnostiku bakterií z komplexu Burkholderia cepacia. 
Radiochemická čistota 68Ga-ornibactinu byla ověřena pomocí RP-HPLC. Následně byly provedeny stabilitní studie 68Ga-ornibactinu v různých prostředích a stanoveny hodnoty vazby na plazmatické proteiny a rozdělovacího koeficientu. Vychytávání 68Ga-ornibactinu bylo testováno in vitro u několika zástupců z komplexu Burkholderia cepacia a u řady dalších patogenů způsobujících zejména plicní infekce. Ex vivo biodistribuční studie a zobrazování pomocí PET/CT byly provedeny u neinfikovaných myší i v myším infekčním modelu.
Ornibactin byl označen 68Ga s vysokou radiochemickou čistotou. Komplex vykazoval vysokou stabilitu v lidském séru, hydrofilní vlastnosti a nízkou vazbu na plazmatické proteiny. Komplex byl in vitro dobře vychytáván bakterií B. multivorans, v ostatních testovaných patogenech bylo jeho vstřebávání výrazně nižší. V neinfikovaných myších
ukázal 68Ga-ornibactin rychlou farmakokinetiku s renální exkrecí, u infikovaných myší bylo možné pozorovat jeho zvýšenou akumulaci v místě infekce.
Ornibactin lze radioaktivně označit s vysokou radiochemickou čistotou. 68Ga-ornibactin má příznivé in vitro vlastnosti, specificitu pro Burkholderie, optimální farmakokinetické vlastnosti a lze jej využít k zobrazení této infekce.

Práce byla podpořena grantem IGA_LF_2021_038 a GAČR č. 19-10907S.

Kvantifikace akumulované aktivity v jaterních lézích s využitím metody Monte Carlo

Burešová S.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT, Praha

Problematika plánování a verifikace je v cílené radionuklidové terapii velmi aktuální. V rámci naší práce byl vytvořen návrh optimalizace terapie 131I-mIBG jaterních metastatických lézí. Vzhledem ke značné variabilitě tloušťky tuku u pacientů byla navržena korekce na hloubku uložení léze.
Nejprve byly analyzovány planární snímky a SPECT vyšetření pacientů ve FN Motol. Na každém snímku byla zakreslena játra a pozadí v dutině břišní nebo v páteři a byl spočten kontrast. Dále byl sestaven virtuální fantom (cylindrický fantom s játry tvaru elipsoidu), se kterým byly prováděny Monte Carlo simulace v programu Gate. Byly simulovány tři hodnoty kontrastů a postupně byly k trupu přidávány vrstvy tuku. Výsledkem simulace byly dva snímky gama kamerou. Na tyto
snímky byla opět zakreslena játra a pozadí a byl spočten kontrast.
Z dat získaných simulacemi v Gate nás zajímaly převážně dvě závislosti. První byla závislost kontrastu obrazu na známém kontrastu jater, druhá pak poměr počtu detekovaných částic v játrech ku známé aktivitě v játrech v závislosti na tloušťce tuku. Obě závislosti byly vyneseny graficky a prokládány lineárními funkcemi.
Srovnáním získaných výstupů ze simulace s pacientskými daty byly určeny koeficienty pro korekci na hloubku uložení léze. Tyto koeficienty umožňují přepočítávat kontrast obrazu na skutečný kontrast a měřenou aktivitu na skutečnou. Pomocí těchto koeficientů lze zpřesnit provádění plánování a verifikace terapie. Bylo by vhodné navrženou metodu verifikovat pomocí fantomových měření.

Značení protilátky cetuximab pomocí 89Zr

Dobiášová L., Kleinová M., Červenák J., Vinšová H.
Ústav jaderné fyziky Akademie věd ČR, Oddělení radiofarmak, Husinec-Řež

ImmunoPET je zobrazovací metoda, která využívá pro vizualizaci markerů specifických reakcí protilátek v kombinaci s pozitronovou emisní tomografií (PET). Díky ní můžeme získat cenné informace, které mohou pomoci s optimalizací léčby. Cetuximab je monoklonální protilátka, která cílí na receptor epidermálního růstového faktoru (EGFR), který ve větší míře na svém povrchu exprimují buňky některých typů nádorů. Vhodným radionuklidem pro značení protilátky cetuximab se jeví 89Zr s poločasem přeměny 78,4 h. Mezi protilátkou a radionuklidem je třeba vytvořit pevnou vazbu, především je důležité zamezit, z hlediska radiační ochrany, uvolnění zirkonia, jelikož se volné váže do kostních tkání a na plazmatické bílkoviny. K tomuto účelu je možné použít chelátory.
V rámci práce byl připraven konjugát cetuximabu s chelátorem (desferrioxamin squaramid). Byl zkoumán optimální molární poměr reagujících složek. Zirkonium-89 bylo připraveno reakcí 89Y(p,n)89Zr, separováno a použito ke značení připraveného konjugátu. Stabilita protilátky in vitro byla zjišťována pomocí elektroforézy (SDS-PAGE) a HPLC s UV/VIS a radiometrickou detekcí.
Pomocí SDS-PAGE byl určen optimální molární poměr cetuximabu s chelátorem jako 1:20. Na připravený konjugát bylo navázáno 89Zr o aktivitě až 24,8 MBq. Pomocí HPLC chromatogramů a SDS-PAGE bylo zjištěno, že protilátka po značení nevykazuje významně větší strukturální poškození oproti konjugaci. Fragmentace protilátky nepřesáhla 5 %.

Rentgenem buzená fotodynamická terapie

Hošnová I.T., Bárta J.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT, Praha

Fotodynamická terapie je neinvazivní léčebná metoda různých kožních,urologických, gynekologických a oftalmologických onemocnění či některých druhů rakoviny. Podstatou terapie je produkce reaktivních oxidativních specií (ROS), především singletového kyslíku 1O2, které mohou vést k buněčné smrti nebo vytvoření zánětu a aktivování imunitní reakce organismu. Princip spočívá v aplikaci fotosenzibilizátoru, který je aktivován (excitován) viditelným světlem a následně excituje kyslík do reaktivního singletového stavu. Největší nevýhodou je omezení na viditelné světlo, které špatně prostupuje tkání. Proto se současný výzkum zaměřuje na využití nových zdrojů záření, které umožní širší využití této léčebné metody, především záření v blízké infračervené oblasti nebo záření rentgenové.
Rentgenem buzená fotodynamická terapie se v literatuře označuje jako PDTX nebo X-PDT. Principem X-PDT je spojení fotodynamického efektu a procesu scintilace, kdy je nanočásticový scintilátor konjugován s vhodným fotosenzibilizátorem. Rentgenové záření je absorbováno scintilátorem a konvertováno na viditelné záření, které se následně absorbuje fotosenzibilizátorem za vzniku singletového kyslíku. V některých případech může sloučenina sloužit současně jako
scintilátor i fotosenzibilizátor. Nejdůležitější podmínkou pro X-PDT je efektivní přenos energie ze scintilátoru na fotosenzibilizátor. Dalšími důležitými vlastnostmi jsou vysoký světelný výtěžek scintilátoru, vysoký kvantový výtěžek produkce 1O2 a stabilita v biologickém prostředí. V současnosti se studuje řada různých látek potenciálně vhodných
pro X-PDT: zlaté nanočástice, anorganické scintilátory, uhlíkové tečky, organometalické struktury a další. Na našem pracovišti se zabýváme především anorganickými scintilátory (ZnO:Ga, LuAG:Pr) obalenými vrstvou oxidu křemičitého a konjugovanými s protoporfyrinem IX. X-PDT v kombinaci s radioterapií zvyšuje efekt radioterapie a má potenciál k léčbě radiorezistentních nádorů.

Optimalizace přípravy nanočástic oxidu titaničitého

Janská T., Sakmár M., Kozempel J.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT, Praha

Oxid titaničitý má široké možnosti využití v mnoha různých oborech. Vzhledem k jeho vlastnostem (vysoká měrná plocha, nízká toxicita, vysoká radiační stabilita, aj.) je možné využití nanočástic TiO2 jako nosičů pro různé radionuklidy, se kterým vytvoří systém vhodný pro použití v nukleární medicíně pro diagnostické i terapeutické účely. Pro přípravu nanočástic oxidu titaničitého byl zvolen nejrozšířenější postup, který je založen na hydrolýze směsi tetrabutylorthotitanátu
(TBOT) a alkoholu ve vodě. Pro optimalizaci podmínek syntézy, které mají vliv na velikost a stabilitu vzniklých nanočástic, byla jako  první zvolena směs TBOT a isopropylakoholu (IPA), přičemž objem směsi byl při všech přípravách konstantní a měnil se poměr složek směsi TBOT a IPA. Celkem bylo připraveno 6 vzorků s poměry TBOT : IPA 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 6 a 1 : 8.
Výsledné nanočástice byly charakterizovány pomocí infračervené spektrometrie, pomocí metody dynamického rozptylu světla (DLS) a na elektronovém mikroskopu (TEM).
U všech připravených vzorků bylo vyhodnoceno několik vlastností: velikost částic, zeta potenciál, tvar a krystalická modifikace. Na základě těchto vlastností byl určen nejvhodnější poměr TBOT a IPA, s kterým budou probíhat další experimenty na optimalizaci vlastností TiO2. Po zjištění optimálních podmínek syntézy budou připravené nanočástice TiO2 označené radionuklidy, které jsou vhodné pro využití v nukleární medicíně, např. 68Ga, 223Ra.

Tato práce byla podpořena Českým vysokým učením technickým v Praze, grant č. SGS19/194/OHK4/3T/14.

Dozimetrie 131I-mIBG u pacientů s neuroendokrinním onemocněním

Keňová A.^1,2, Kráčmerová T.1
¹Samostatné oddělení lékařské fyziky, 2. LF UK a FN v Motole, Praha; ²Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, České
vysoké učení technické v Praze

Pomocí 131I-mIBG jsou léčeny následující nádory: feochromocytom, karcinoid, paragangliom, metastatický medulární karcinom štítné žlázy a pokročilá stádia neuroblastomu u dětí. U těchto pacientů je možné kromě celotělové absorbované dávky stanovit i orgánové dávky pro kritické a cílové tkáně a orgány. Orgánovou dávku lze stanovit ze snímků jednofotonové emisní výpočetní tomografie. Pro stanovení orgánové dávky je nutné znát kalibrační koeficient pro převod naměřených impulzů na aktivitu a další korekční faktory pro její zpřesnění. Kalibrační koeficient a korekční faktory jsou výstupem kalibrace gamakamery, která je prováděna na základě fantomových měření.
V rámci práce bylo provedeno ověření správnosti kalibrace a korekcí na hybridní gamakameře SPECT/CT Siemens Symbia Intevo Excel a gamakameře SPECT Siemens Symbia S, které se liší tloušťkou scintilačního krystalu. Ověřené kalibrační faktory a korekční koeficienty byly aplikovány na 3 sady pacientských poterapeutických snímků u zmíněných diagnóz. Nádorové léze se u těchto pacientů velmi často objevují v játrech, proto byla stanovena střední absorbovaná
dávka pro tento orgán. Oblasti zájmu byly na CT snímcích zakresleny manuálně. Získaná závislost aktivity v oblasti zájmu na čase od aplikace byla proložena exponenciální funkcí a integrací byla určena kumulovaná aktivita. Absorbovaná dávka byla určena dle metodiky MIRD jako součin kumulované aktivity a příslušného S-faktoru.
Představené postupy byly zvoleny s ohledem na použitelnost v klinické praxi. Střední absorbovaná dávka v játrech byla stanovena retrospektivně na základě objemových snímků a bylo provedeno srovnání dosažených výsledků.

První zkušenosti s terapií PRRT 177Lu-oxodotreotide (Lutathera) ve Fakultní nemocnici v Motole

Lančová L.
Klinika nukleární medicíny a endokrinologie FN v Motole, Praha

Neuroendokrinní nádory jsou vzácné nádory vycházející z buněk schopných produkovat, hromadit a uvolňovat biologicky aktivní látky hormonální povahy. Mnohé z nich na svém povrchu exprimují somatostatinové receptory umožňující funkční zobrazovaní těchto tumorů i samotnou léčbu těchto nádorů. Ve Fakultní nemocnici Motol jsme začali k jejich léčbě od března 2021 nově využívat 177Lu-oxodotreotide (přípravek Lutathera).
Neuroendokrinní nádory na svém povrchu exprimují somatostatinové receptory, především SSTR2, na které se vážou octreotidová analoga. Tato jsou používaná k terapii symptomů i jako antiproliferační léky. Ve vazbě na Lutecium-177 jsou využívána jako PRRT (peptide receptor radionuclide therapy), která slouží především k léčbě inoperabilních a metastatických neuroendokrinních tumorů. Od března 2021 byla nově zahájena terapie PRRT s 177Lu-oxodotreotidem
u generalizovaných neuroendokrinních nádorů vycházejících z gastroenteropankreatického origa, u kterých byla potvrzená dostatečná exprese somatostatinových receptorů pomocí 68Ga-DOTATOC PET/CT, 99mTc-Tektrotyd nebo 111In-Octreoscan.
Teranostika je diagnostika u individuálního pacienta se zhodnocením efektu následné terapie a jejím využitím. Zatím získáváme první zkušenosti s přípravkem 177Lu-oxodotreotide (přípravek Lutathera), s jeho podáváním a efektem léčby.

Příprava a charakterizace [161Tb]PSMA-617

Shashkova E., Skálová M., Palušák M., Suchánková P., Vlk M.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT, Praha 

Prostatický specifický membránový antigen (PSMA) je transmembránový protein, který se ve zvýšené míře vyskytuje v 90–100 % všech případů karcinomu prostaty, a proto je využíván jako marker detekce primárního nádoru či metastáz. Jedním z nejhojněji studovaných ligandů používaných v teranostice je molekula PSMA-617. Významného pokroku bylo v posledních letech dosaženo zejména v terapii karcinomu prostaty pomocí [177Lu]PSMA-617. Velká pozornost je v dnešní době věnována výzkumu alternativních radionuklidů vhodných pro značení PSMA-617, které by mohly přispět ke zvýšení
terapeutické účinnosti. Perspektivní alternativou 177Lu je 161Tb, které má podobné chemické vlastnosti a srovnatelné jaderné charakteristiky, avšak oproti 177Lu emituje navíc konverzní a Augerovy elektrony, což vede k účinnější léčbě nádorových onemocnění.
Ke značení ligandu PSMA-617 bylo použito 161Tb získané ozařováním gadoliniového terče v jaderném reaktoru. Do reakční směsi bylo přidáno 26 μl [161Tb]TbCl3 (5 MBq) v 0,05M HCl, 10 μl zásobního roztoku ligandu (1mM PSMA-617 v ultračisté vodě) a 500 μl pufru (0,5M CH3COONa∙3H2O + 0,05M HCl; pH 4,5). Reakce probíhala po dobu 30 minut při 95 °C.
Bylo provedeno značení molekuly PSMA-617 161Tb získaným separací z ozářeného gadoliniového terče. Ke kontrole radiochemické čistoty značeného ligandu byla vyvinuta HPLC metoda s radiometrickou detekcí. Výtěžek značení byl stanoven na 98 %. PSMA-617, používané jako ligand v přípravě radiofarmak pro léčbu karcinomu prostaty, bylo úspěšně označeno 161Tb, což bylo potvrzeno pomocí HPLC s radiometrickou detekcí.

Práce byla podpořena Technologickou agenturou České republiky, grant č. TJ04000138 – Cyklotronová příprava Tb-161 jako alternativa Lu-177 pro terapii v nukleární medicíně.

Separace terbia z gadoliniového terče pro účely přípravy radiofarmak značených 161Tb

Skálová M., Kozempel J., Palušák M., Suchánková P.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT, Praha

Terbium-161 je jedním z radionuklidů s potenciálním využitím v nukleární medicíně, a to díky vhodné energii beta záření a délce poločasu přeměny. Z hlediska chemických a do jisté míry i jaderných vlastností je analogem současně používaného 177Lu. Díky tomu lze při přípravě radiofarmak značených 161Tb využít i některých postupů již zavedených pro 177Lu.
Terbium-161 lze připravit nepřímou reakcí na obohaceném terči z 160Gd v jaderném reaktoru nebo na obohaceném terči z 164Dy v cyklotronu. V obou případech je nutné separovat vzniklé terbium z ozářeného materiálu a následně jej převést do formy vhodné pro značení.
Pro přípravu 161Tb bylo ozařováno 106,4 mg Gd(NO3)3 · 6 H 2O (s obsahem 39,2 mg 160Gd; AEOB = 6,9 GBq) v jaderném reaktoru LVR-15 (výkon 9,36 MW) po dobu 145,5 h. Pro separaci terbia z terčového materiálu byla využita chromatografie na měniči kationtů (Dowex 50W×8(H+),100–200 mesh) s různě koncentrovanou kyselinou α-hydroxyisomáselnou jako elučním činidlem. Přítomnost 161Tb a případných radionuklidových nečistot v jednotlivých frakcích byla ověřována gama spektrometrií na HPGe detektoru. Frakce obsahující 161Tb byly přečištěny od kyseliny α-hydroxyisomáselné taktéž na měniči kationtů, elučním činidlem byla různě koncentrovaná kyselina chlorovodíková. Přítomnost nečistot (kyselina α-hydroxyisomáselná) v přečištěných frakcích 161Tb byla ověřena hmotnostní
spektrometrií.
Bylo připraveno radionuklidově čisté 161Tb (> 99,999 %) ve formě roztoku chloridu terbitého. Získaná aktivita vztažená ke konci ozařování terče byla 5,9 GBq 161Tb. Z terčového materiálu bylo úspěšně separováno 161Tb, jenž bylo
následně přečištěno a převedeno do formy vhodné pro značení ligandů potenciálně využitelných v nukleární medicíně, jako je např. PSMA-617.

Práce byla podpořena Technologickou agenturou České republiky, grant č.TO01000074 – Účinná terapie nádorových onemocnění nízkoenergetickými elektrony Terbia-161.

Stanovení glomerulární filtrace u potenciálních dárců ledvin

Stefanová K., Terš J.
Pracoviště nukleární medicíny, Institut klinické a experimentální medicíny, Praha

Laboratorní stanovení glomerulární filtrace je důležitou součástí předoperačních vyšetření, které se provádí u potenciálních žijících dárců ledvin. Jelikož se v Institutu klinické a experimentální medicíny provádí přes 50 % ze všech transplantací ledvin v České republice, toto vyšetření se na Pracovišti nukleární medicíny provádí rutinně. Během tohoto vyšetření je pacientovi aplikováno farmakum DTPA značené 99mTc. Po aplikaci jsou pacientovi v daných časech provedeny odběry krve a z krevní plazmy je určena hodnota glomerulární filtrace neboli GFR. Standardním postupem je provedení dvou odběrů ve dvouhodinových odstupech a určení glomerulární filtrace z kinetiky úbytku aktivity v plazmě.
Komfort pacientů při tomto vyšetření je možné zvýšit použitím Flemingovy metody vyhodnocení. Ta umožňuje určit hodnotu glomerulární filtrace pouze z jednoho odebraného krevního vzorku po určité době od aplikace radiofarmaka. Doba odběru po aplikaci radiofarmaka je stanovena z hodnoty GRF stanovené z krevního séra. Samotná glomerulární filtrace je poté určena pomocí empirického vzorce.
Tato prezentace představuje Flemingovu metodu jako takovou a srovnání jejích výsledků s výsledky dosaženými tradiční dvouodběrovou metodou.

Simulace radiačního poškození plasmidu DNA

Stefanová K., Štěpán V.
Oddělení dozimetrie záření, Ústav jaderné fyziky, Akademie věd České republiky

Studium radiačních účinků na živé organismy je nedílnou součástí využívání ionizujícího záření pro lékařské účely. V minulém století spočívalo zejména na experimentech, v dnešní době nabývají na důležitosti i simulace radiačního poškození. 
Kromě buněčných kultur se při zkoumání účinků ionizujícího záření používá plasmid DNA. Jedná se o kruhovou molekulu DNA, která se nachází k cytoplazmě některých bakterií a hub. Její délka se pohybuje řádově v tisících až deseti tisících bazických párech. Při studiu radiačního poškození se používá jako model jaderné DNA.
Nejprve se tato prezentace bude zabývat tvorbou atomárního modelu plasmidu, který je nutný pro simulaci vytvořit. Dále bude představen nástroj Geant4-DNA umožňující simulaci radiačního poškození této molekuly a konkrétní řešení této úlohy zahrnující simulaci fyzikální i chemické fáze účinku ionizujícího záření.

Celotělová dozimetrie v radionuklidové terapii

Šimůnková S.^1,2, Keňová A.^1,2, Kráčmerová T.^1
1Samostatné oddělení lékařské fyziky, FN v Motole, Praha; ²Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, České vysoké
učení technické v Praze, Praha

Celotělová dozimetrie slouží ke stanovení odhadu celotělové absorbované dávky v těle pacienta. Dozimetrická měření je možné provádět pomocí detektorů intenzity záření (1D) a gamakamer (2D), jejichž porovnání je cílem této práce. Obě metody jsou zatíženy nezanedbatelnou chybou. Tu lze v případě dodržení podmínek měření a korekcí naměřených hodnot minimalizovat, ale ne úplně odstranit, jelikož se jedná o pacient-specifická měření. 1D měření jsou nepřesná
v důsledku polohování pacienta, kdežto u 2D dozimetrie je chyba dávky ovlivněna nejen měřením, ale i kalibrací a korekcemi. Výhoda 2D snímků je ovšem ta, že kromě celotělové dávky je možné určit také absorbovanou dávku v cílových a kritických orgánech a tkáních. Studie byla provedena na 31 pacientech (18 žen, 13 mužů) o průměrném
věku 40 let (14–73 let), kteří podstoupili terapeutickou aplikaci 131I (28 pacientů [131I]I-NaI a 3 pacienti [131I]I-mIBG). Pacientům byla podána průměrná aktivita 5348 MBq (3690–11247 MBq). Na základě stanovených hodnot aktivit byl nalezen nejvhodnější fit závislosti na čase (multi-exponenciální fit vs. trapezoidní metoda). Tyto různé metody byly mezi sebou porovnány a byla stanovena i jejich odchylka v závislosti na kumulované aktivitě. Na závěr byla vypočítána
pro každého pacienta rezidenční doba a celotělová dávka i s její chybou. Dávky z obou modalit byly mezi sebou porovnány, kdy jako zlatý standard byla brána metoda 1D dozimetrie.
Z našeho pozorování jsou rozdíly mezi dávkami průměrně 17 %, výsledky budou podrobněji prezentovány. Z hlediska metodiky měření a výpočtu se provedení 1D dozimetrie prokázalo jako výhodnější, neboť je zajištěno větší množství dat pro stanovení exkrece, čímž je také zpřesněn výpočet dávky. Kromě samotného porovnání modalit bude do budoucna sledováno také časové schéma měření.

ThyroPIX – mobilní Comptonova kamera pro zobrazování štítné žlázy při léčbě karcinomu štítné žlázy

Vankát M.¹, Trojanová E.², Kráčmerová T.³, Keňová A.³, Šimůnková S.³, Kadeřábek R.⁴, Doubravová D.^2
1Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, České vysoké učení technické, Praha; ²ADVACAM s. r. o., Praha; ³Fakultní
nemocnice v Motole, Praha; ⁴Radalytica a. s., Holice

Koncept Comptonovy kamery umožňuje zcela nový přístup v zobrazování na poli nukleární medicíny. Je založen na rekonstrukci zaznamenaného Comptonova rozptylu dopadajícího gama záření v citlivé vrstvě detektoru. Díky znalosti informací jako je energie, poloha a čas detekce obou interagujících fotonů, které poskytuje pixelový detektor založený na Timepix3 technologii, lze rekonstruovat distribuci radioaktivní látky, která je pacientovi podána.
Hlavním záměrem projektu ThyroPIX je vývoj zařízení a implementace konceptu Comptonovy kamery pro monitorování léčby karciu nomu štítné žlázy pomocí 131I. Od konfigurace detekčního systému je očekávána možnost snížení diagnostické aplikované aktivity, zkrácení času snímání, výrazně lepší prostorové rozlišení a snímání velkého rozpětí aktivit. Díky tomu by bylo možné monitorovat biokinetiku po celou dobu terapie, což by bylo výrazným přínosem
v radionuklidové dozimetrii. Implementací detektoru na mobilní automatické robotické rameno bude možné provést vyšetření pacienta vleže i vsedě, bez přítomnosti lékařského personálu, a to ve kterékoliv části oddělení nebo nemocnice. Tím bude možné omezit pohyb pacientů a snížit radiační zátěž personálu.
Na základě vyhodnocení několika prostých snímků čárového a křížového fantomu naplněného radionuklidem 131I, byla s důrazem na detekční účinnost a prostorové rozlišení vybrána ideální konfigurace Comptonovy kamery, která je složena ze dvou vrstev detekčního elementu. Konkrétně 1 mm Si a 1 mm CdTe ve vzdálenosti 25 mm. Právě probíhá měření a zpracování základních parametrů detektoru (energetická rozlišovací schopnost, prostorová rozlišovací schopnost
a planární citlivost apod.), data budou k dispozici v rámci prezentace. Měření vysokých aktivit bylo již potvrzeno při měření mrtvé doby detektoru, kdy maximální možná snímaná aktivita nebyla dosažena. Nejvyšší hodnota změřené aktivity byla 3475 MBq, což je i klinicky mnohem vyšší aktivita ve FOV, než kterou je možné měřit. Z toho důvodu nebude probíhat ani měření vyšších aktivit, mimo jiné i vzhledem k radiační zátěži osob provádějící měření.

Projekt FW01010471ThyroPIX – gama kamera nové generace pro zobrazování štítné žlázy a malých orgánů pomocí metod nukleární medicíny je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci programu TREND 2019.