Das Radionuklid 11C ist, wie ich erwarte, ein Radionuklid mit einer ziemlich kurzen Halbwertszeit von etwa 20,4 Minuten. Das Radionuklid zerfällt mit der Emission eines Positrons (äquivalent zu einem positiv geladenen Elektron), das schnell verschwindet, wenn das Positron seine kinetische Energie verliert und sich mit einem herkömmlichen Elektron verbindet, um zwei Vernichtungsphotonen zu erzeugen. Die beiden Annihilationsphotonen gehen in entgegengesetzte Richtungen, jeweils mit einer Anfangsenergie von 511 Kiloelektronenvolt (keV). Diese Eigenschaft hat 11C für bestimmte bildgebende Verfahren in nuklearmedizinischen Diagnoseverfahren wünschenswert gemacht, insbesondere für die Bildgebung bestimmter Krebsarten. Die Verfahren fallen unter die als Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bezeichnete Kategorie.Das ultimative Risiko der großen Sorge im Umgang mit vielen radioaktiven Stoffen ist möglich erhöhte Wahrscheinlichkeit von Krebs durch Exposition gegenüber der Strahlung. Die Expositionspfade können extern sein (d.h., die 11C ist außerhalb des körpers und die externe strahlung macht eine individuelle) oder interne (dh, die 11C ist genommen in den körper, so aussetzen inneren organe zu strahlung direkt von der 11C, die kann verteilen in verschiedenen geweben). Das Organ, von dem erwartet wird, dass es die größte Dosis von intern abgelagertem 11C erhält, ist die Bauchspeicheldrüse. Für Personen, die das Radionuklid eng in ungeschirmter Form handhaben, besteht auch das Risiko von Hautschäden durch die Positronen, die während des Zerfalls emittiert werden, obwohl signifikante Auswirkungen, wie Hautrötung und Hautulzeration, sehr unwahrscheinlich sind. Die Ausnahme wäre, wenn man extrem nachlässig mit nennenswerten Mengen von 11C umgeht oder wenn man relativ große Mengen auf die Haut überträgt, möglicherweise durch einen Unfall, und die betroffene Haut nicht dekontaminiert. Wegen der sehr kurzen Halbwertszeit sind solche Vorfälle äußerst unwahrscheinlich, da in den meisten Fällen die Aktivität abklingen würde, bevor eine ausreichende Dosis anfällt, um ein Problem zu verursachen.Die Höhe der potenziellen Risiken, die mit der Verwendung von 11C verbunden sind, hängt zum Teil davon ab, welche Rolle man in Bezug auf das Radionuklid spielt. Ich weiß nicht, ob Sie direkt mit dem Umgang mit dem Radionuklid zu tun haben, ein Patient sein könnten, dem das 11C verabreicht wird, oder möglicherweise ein Familienmitglied eines Patienten sein könnten, der 11C in einem diagnostischen Test erhalten hat, Daher werde ich versuchen, die wahrscheinlichen Möglichkeiten in Betracht zu ziehen.Das Strahlenrisiko für Personen, die an der Herstellung und Anwendung des Radionuklids beteiligt sind, beruht hauptsächlich auf der Vernichtungsstrahlung, die entsteht, wenn sich das Positron mit einem Elektron verbindet. Die Annihilationsphotonen sind im Vergleich zu den Photonen aus typischen Radionukliden, die in der Nuklearmedizin verwendet werden, ziemlich energiereich und lassen sich durch lokale Abschirmung schwieriger in ihrer Intensität reduzieren. Das größte potenzielle Strahlenrisiko wäre wahrscheinlich für diejenigen, die an der Herstellung und Vorbereitung des Radionuklids für die Verwendung beteiligt sind. Das 11C wird typischerweise in einem Teilchenbeschleuniger hergestellt, normalerweise einem Zyklotron, das sich innerhalb oder sehr nahe am Belegungsbereich der Endbenutzer des 11C befindet. Die Nähe ist wegen der kurzen Halbwertszeit von 11C notwendig. Die Personen, die an der Herstellung und Vorbereitung für die Verwendung beteiligt sind, müssen möglicherweise erheblich größere Mengen an Radioaktivität handhaben, als letztendlich in einem bestimmten Verfahren verwendet wird, und tun dies möglicherweise ziemlich häufig. Dies gibt ihnen Gelegenheit, mehr externe Dosis zu erhalten, insbesondere von der Vernichtungsstrahlung. Es gibt auch ein gewisses Potenzial für die Exposition der Haut durch die Positronen, wenn Materialien zur Verwendung verarbeitet werden, obwohl dies durch geeignete Abschirmung und Handhabung vermieden werden kann.Ein nuklearmedizinischer Technologe oder Arzt würde jeweils eine Dosis handhaben, und mit der gebotenen Sorgfalt sollten seine Dosen weit unter den empfohlenen Grenzwerten für Berufstätige in einem medizinischen Bereich liegen, selbst wenn mehrere Verfahren durchgeführt werden. Der Hauptunterschied zwischen der Verabreichung typischer nuklearmedizinischer Radionuklide wie Technetium-99m (99mTc) und 11C besteht darin, dass die Energien der 11C-Photonen höher sind, so dass die Verwendung von Abschirmvorrichtungen wie Spritzenschildern nicht so effektiv ist und möglicherweise mehr Aufmerksamkeit erforderlich ist, um die Effizienz zu verbessern und die Expositionszeit zu verkürzen. Die externe Photonenstrahlungsdosiskonstante für 11C beträgt 1,908 × 10-4 Millisievert pro Stunde pro Megabecquerel (mSv h-1 MBq-1) bei 1 Meter (m) von einer Punktquelle (Quelle, deren Abmessungen viel kleiner sind als der Abstand zwischen der Quelle und dem Dosispunkt). Man könnte dies verwenden, um externe Dosen aus dem Umgang mit kleinen Volumenquellen abzuschätzen. Angenommen, ein Technologe verbrachte fünf Minuten in einer effektiven Entfernung von 0,6 m, um eine Dosis von 740 MBq für einen Patienten zu erstellen, zu kalibrieren und zu verabreichen. Wir konnten die externe Dosis für den Technologen (unter Vernachlässigung der Auswirkungen des Zerfalls während der fünf Minuten) als / (0, 6 m) 2 = 0, 032 mSv schätzen. Die Multiplikation mit der wahrscheinlichen Anzahl solcher Verfahren pro Monat würde eine Schätzung der zusätzlichen monatlichen Dosis aus der Durchführung dieses Verfahrens ergeben.
Technologen und Ärzte, die sich an die für ihre Aufgaben geeigneten Regeln und Protokolle halten, sollten aufgrund der Verwendung von 11C kein signifikant erhöhtes Risiko eingehen.Ein Patient, der eine Dosis von 11C für diagnostische Zwecke erhält, wird typischerweise eine interne Dosis erhalten, die die meisten Strahlenschutzfachleute für risikolos halten würden. Wenn ein Patient beispielsweise eine Dosis von 370 MBq 11C (als markiertes Cholin) für einen bestimmten Prostata-Bildgebungstest erhielt, würde die typische erwartete effektive Dosis für diesen Patienten etwa 1,6 × 103 Mikrosievert (µSv) betragen, basierend auf einem effektiven Dosisumwandlungsfaktor von 4,4 µSv MBq-1 (Dosisumwandlungsfaktor aus den FDA-Verschreibungsinformationen). Dies würde ungefähr die Hälfte der Dosis ausmachen, die jeder von uns normalerweise jährlich durch Exposition gegenüber normaler Hintergrundstrahlung erhält. Eine solche Dosis würde bei einer Person keine erwarteten Nebenwirkungen hervorrufen.Wegen der kurzen Halbwertszeit des 11C sollte es keine Sorge über die Vernichtungsstrahlung geben, die vom Körper des Patienten ausgeht und irgendeine Dosis von Sorge für irgendjemanden, wie ein Familienmitglied, in der Nähe des Patienten erzeugt.Zusammenfassend wäre zu erwarten, dass Patienten und andere, die mit Patienten in Verbindung stehen, nachdem sie 11C erhalten haben, keine Strahlendosen erhalten, die messbare negative Auswirkungen haben, insbesondere Krebs. Beruflich exponierte Arbeitnehmer, insbesondere solche, die mit größerer Aktivität arbeiten und / oder länger exponiert sind, haben das Potenzial, höhere Dosen zu erhalten, aber solange sie sich an Vorschriften und Schutzempfehlungen halten, sollten ihre Dosen nicht ausreichend hoch sein, um ein merklich höheres Krebsrisiko oder andere nachteilige Auswirkungen der Strahlenexposition zu erzielen.Abschließend möchte ich anmerken, dass wir in der Strahlenschutzgemeinschaft zwar eine sehr konservative Philosophie anwenden, die davon ausgeht, dass jede zusätzliche Strahlendosis ein erhöhtes Krebsrisiko verursacht, wobei das Risiko proportional zur Dosis ist, aber in Wirklichkeit haben wir keine tatsächlichen Daten, um diese Annahme für niedrige Dosen zu überprüfen. Es gibt beträchtliche Daten, die darauf hindeuten, dass niedrige Strahlendosen kein erhöhtes Risiko darstellen und sogar eine Schutzwirkung gegen zukünftige Expositionen hervorrufen können. Tatsächlich gab die Health Physics Society eine Stellungnahme ab, in der es heißt: „Unter einem Wert von etwa 100 mSv über dem Hintergrund aller Quellen zusammen unterscheiden sich die beobachteten Strahleneffekte bei Menschen statistisch nicht von Null.“ Mit anderen Worten, das Risiko, wenn es existiert, ist zu klein, um gesehen zu werden.
George Chabot, PhD, KWK