Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



Đầu ra của chương trình bao gờm:

 Hoạt đợ tính toán ASyn (Calculated Activity) : đơn vị (mCi).

 Hiệu suất tổng hợp (Synthesis Efficiency) : đơn vị (%).

Code chương trình được trình bày trong “Phụ lục 2: Code chương trình

tính tốn hiệu suất”.



Hình 4.2. Cửa sổ chương trình Visual Studio 2010



4.2 Khảo sát suất lượng đồng vị theo thời gian chiếu

Đặt thời gian tổng hợp bằng 0, ta sẽ khảo sát suất lượng đồng vị theo thời

gian chiếu với cường độ chùm tia 35 μA và năng lượng chùm tia 18 MeV. Ta có đồ

thị suất lượng đồng vị tại năng lượng 18 MeV theo thời gian chiếu như sau:



Đinh Quang Huy



Trang 38



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



10000



Xuất lượng (miC)



8000

6000

4000

2000

0



0



110



220



330



440



550



660



770



880



Thời gian chiếu (phút)



Hình 4.3. Suất lượng bão hòa của đồng vị 18F theo khoảng thời gian chiếu



Ta thấy rằng hoạt độ bão hòa đạt được khi bắn chùm tia proton vào bia trong

khoảng thời gian rất dài so với chù kỳ bán rã của đồng vị sản phẩm (thường là thời

gian chiếu lớn hơn 7 lần chu kỳ bán rã thì có thể coi là bão hòa). Tuy nhiên, trong

thực tế sản xuất khi tính đến hiệu quả kinh tế, trong một lần sản xuất thường chỉ nên

bắn chùm tia trong khoảng thời gian tối đa gấp 2-3 lần thời gian bán rã vì tốc độ tạo

ra đồng vị phóng xạ 18F tăng chậm khi thời gian vượt quá khoảng thời gian này. Với

khoảng thời gian chiếu dài gấp 3 lần chu kỳ bán rã, suất lượng đã đạt khoảng hơn

80% của hoạt đợ bão hòa.



4.3 Khảo sát suất lượng theo năng lượng chùm tia

Bằng cách thiết lập thời gian chiếu (Irradiation Time) bằng 100.000 phút, bỏ

qua thời gian tổng hợp (thời gian tổng hợp cho bằng 0) và cường độ chùm tia bằng

1 μA, chúng ta có thể khảo sát suất lượng đồng vị 18F theo năng lượng khi tăng dần

năng lượng chùm tia từ 2.6 MeV (ngưỡng phản ứng) đến 30 MeV. Kết quả được

biểu diễn trên hình 4.4.



Đinh Quang Huy



Trang 39



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



Xuất lượng bão hòa (mCi/uA)



400



300



200



100



0



0



5



10



15



20



25



30



Ep (MeV)



Hình 4.4. Suất lượng đồng vị 18F theo năng lượng chùm tia



Nhìn trên hình 4.4 ta thấy rằng tớc đợ tăng của śt lượng bão hòa theo năng

lượng mạnh nhất trong vùng năng lượng từ 5-18 MeV, ở năng lượng chùm tia cỡ 17

MeV suất lượng bão hòa đạt cỡ gần 80% so với suất lượng bão hòa ở năng lượng 30

MeV. Với khoảng năng lượng chùm tia lớn hơn 17 MeV, suất lượng bão hòa tăng

chậm theo năng lượng. Về nguyên tắc, năng lượng chùm tia càng cao thì càng cho

ra suất lượng bão hòa càng lớn. Tuy nhiên, với năng lượng càng cao sẽ đòi hỏi tiêu

hao năng lượng lớn hơn và có khả năng gây ra nhiều hơn các phản ứng khác trong

bia làm ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm FDG cuối cùng. Nhiều hãng sản

xuất máy gia tốc dùng để sản xuất 18F - FDG đã khảo sát và đưa ra các giá trị năng

lượng chùm tia căn cứ vào quy mô của máy gia tốc, tại Trung tâm máy gia tốc, với

năng lượng chùm tia cực đại 30 MeV, hãng IBA đã đưa ra giá trị năng lượng chùm

tia proton để sản xuất dược chất 18F - FDG là 18 MeV.



Đinh Quang Huy



Trang 40



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



4.4 Đánh giá hiệu suất tổng hợp 18F – FDG

Hiệu śt tổng hợp (ε) được tính theo cơng thức so sánh hoạt đợ:



Kết quả tính toán hiệu śt tổng hợp 18F – FDG được tổng hợp và thể hiện

bằng đờ thị trong hình 4.5.



Hình 4.5. Đồ thị thể hiện hiệu suất tổng hợp 18F - FDG



Ta có thể thấy được hiệu suất tổng hợp 18F – FDG theo phương pháp tính dựa

trên hoạt đợ này là: ε = 51.13% ± 5.31%.

 Nhận xét: So sánh với hai bộ tổng hợp Coincidence và Microlab2 được sử

dụng tại trung tâm Cyclotron Shin Kong tương ứng là 69 ± 7.4% và 53 ±

15.9% [6], bên cạnh đó, theo kết quả 80 lần tổng hợp đầu tiên tại trung tâm

Máy gia tốc do IBA khảo sát, hiệu suất tổng hợp ≈ 64.8% [7]. Sớ liệu thu

được sau khi tính toán của chương trình theo phương pháp đánh giá dựa vào

hoạt độ 18F – FDG phần nào phù hợp với các nghiên cứu và tính toán trước

đó. Theo thời gian, cũng như các tác nhân bên ngoài tác động, hiệu suất

trong các lần sản xuất không quá ổn định, nhưng nhìn chung vẫn giữ được

chất lượng thuốc, cũng như đảm bảo về mặt kinh tế trong sản xuất thường

quy.



Đinh Quang Huy



Trang 41



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



 Kết luận: Theo những nghiên cứu và tính toán của em trong đờ án, nhằm góp

phần cho việc sản xuất 18F và tổng hợp 18F – FDG trong sản xuất thường quy

tại trung tâm máy gia tốc, một vài yếu tố liên quan đến bài toán có thể được

cải thiện để hiệu suất tổng hợp 18F – FDG được cao hơn. Có thể kể ra một vài

yếu tố như: chất lượng nước giàu 18O (tăng độ làm giàu nước lên trên 95%

như hiện tại); cải thiện độ hiệu quả của hệ thống làm mát bằng khí He nhằm

tăng tới đa cường đợ chùm tia bắn bia, cũng như đảm bảo an toàn cho toàn

bộ hệ thống; tối ưu bộ phận định hướng chùm tia, tránh thất thoát trong quá

trình truyền chùm tia tới bia; đánh giá lại chất lượng hoạt hóa, lọc của các bộ

tổng hợp; …



Đinh Quang Huy



Trang 42



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



KẾT LUẬN

Sau quá trình thực hiện đồ án với đề tài: “ Tính toán hiệu suất tổng hợp 18F –

FDG tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108”, em đã thu

được một số kết luận như sau:

 Hiểu được một cách cơ bản về cấu tạo, cơ sở vật lý và nguyên tắc vận hành

của máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA trong sản xuất dược chất phóng xạ

18



F – FDG.

 Áp dụng được phương pháp vật lý trong tính toán hiệu suất tổng hợp dược

chất phóng xạ, góp phần kiểm tra, đánh giá độ ổn định và hiệu quả trong việc

sản xuất.

Hiện tại, máy gia tớc đang đóng mợt vai trò quan trọng trong sản xuất các

đồng vị phóng xạ, phục vụ nghiên cứu cũng như chuẩn đoán, phát hiện và chữa trị

ung thư rất hiệu quả. Trong tương lai, máy gia tốc sẽ ngày càng được phát triển rộng

rãi và nâng cao vai trò trong đảm bảo chất lượng c̣c sớng.

Với những kiến thức và kinh nghiệm trong quá trình thực hiện đồ án, em rất

muốn có cơ hội được tiếp tục nghiên cứu nhiều đề tài hơn nữa về máy gia tốc trong

tương lai, qua đó góp phần hiệu chỉnh cũng như đưa ra được những phương án tối

ưu trong việc áp dụng máy gia tốc vào thực tế cuộc sống.



Đinh Quang Huy



Trang 43



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. PGS. TS Ngô Quang Huy, Cơ sở vật lý hạt nhân, Nhà xuất bản khoa học và kỹ

thuật, Hà Nội.

2. PGS. TS Trần Đức Thiệp, Máy gia tốc, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà

Nội, 2002.

3. TS. Đàm Nguyên Bình, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học thực tiễn, 2013.

4. Luận văn thạc sĩ Nguyễn Văn Dinh, Nghiên cứu hệ thống tạo và dẫn truyền

chùm ion trong máy gia tốc Cyclotron 30 MeV của IBA, Hà Nội, 2013.

5. ThS. Hoàng Ngọc Liên, bài giảng môn “Kỹ thuật hạt nhân trong y tế”.

6. A study on the [18F]FDG production efficiency of the MINItraceTMcyclotron

in Shin Kong Memorial Hospital, Yuan-Hao Liu et al., Nuclear Instruments and

Methods in Physics Research A 562 (2006) 1064–1067.

7. Critical points for improvement of performance in a summary of module

synthera



18FDG:



http://www.iba-radiopharmasolutions.com/media-



center#scientific-publications.

8. Cyclotron Produced Radionuclides- Physical Characteristics and Production

MethodsTechnical 465.

9. Isotopes for Medicine and the Life Sciences, S. James Adelstein and Frederick J.

Manning, NATIONAL ACADEMY PRESS, Washington, D.C, 1995.

10. REVIEW OF CYCLOTRONS USED IN THE PRODUCTION



OF



RADIOISOTOPES FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS, P. W. Schmor,

AAPS Inc., TRIUMF, 4004 Wesbrook Mall, Vancouver, BC, Canada.

11. The Cross Data: http://www.nndc.bnl.gov.



12.



Đinh Quang Huy



Trang 44



Đồ án tốt nghiệp



KTHN & VLMT – K54



PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Bảng dữ liệu đầu vào của chương trình tính tốn hiệu

suất:



STT



Ngày



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30



14/2

18/2

19/2

20/2

21/2

25/2

26/2

27/2

28/2

4/3

5/3

6/3

7/3

11/3

12/3

13/3

14/3

18/3

19/3

20/3

25/3

26/3

27/3

28/3

1/4

2/4

3/4

4/4

8/4

15/4



Cường đợ chùm

tia

(µA)

34

36

34

35

35

35

34

36

20

35

30

34

31

34

24

33

28

35

33

35

36

34

34

36

34

32

34

33

31

35



Đinh Quang Huy



Cường đợ tích

phân

(µA)

11.5

25.5

10.1

24.1

12.5

25.6

19.7

21.8

10.2

19.0

11.5

25.6

21.5

25.1

12.2

25.0

10.0

18.1

11.0

21.7

25.1

16.0

24.2

17.2

24.9

11.9

23.6

11.1

17.5

19.0



Thời gian

tổng hợp

(phút)

37

43

32

33

33

39

35

35

37

33

43

35

31

33

50

35

37

39

44

38

38

36

44

34

32

41

36

40

38

41



Hoạt độ

18F-FDG

(mCi)

467.621

831.081

451.554

831.081

548.513

903.108

781.216

692.567

383.783

770.135

447.108

991.756

830.135

775.675

455.986

880.945

298.081

635.000

311.918

736.891

858.783

410.540

831.081

506.405

692.567

468.729

747.973

445.459

753.513

714.729

Trang 45



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×