Il radionuclide 11C, come mi aspetto che tu abbia imparato nella tua ricerca di informazioni, è un radionuclide con un’emivita piuttosto breve, circa 20,4 minuti. Il radionuclide decade con l’emissione di un positrone (equivalente ad un elettrone caricato positivamente), che scompare rapidamente quando il positrone perde la sua energia cinetica e si combina con un elettrone convenzionale per produrre due fotoni di annichilazione. I due fotoni di annichilazione si spengono in direzioni opposte, ciascuno con un’energia iniziale di 511 kiloelectronvolt (keV). Questa caratteristica ha reso 11C desiderabile per particolari procedure di imaging nelle procedure diagnostiche di medicina nucleare, in particolare per l’imaging di alcuni tipi di tumori. Le procedure rientrano nella categoria indicata come tomografia ad emissione di positroni (PET).
Il rischio ultimo di grande preoccupazione nella gestione di molti materiali radioattivi è possibile aumento della probabilità di cancro da esposizione alle radiazioni. Le vie di esposizione possono essere esterne (es., il 11C è fuori del corpo e la radiazione esterna espone un individuo) o interno (cioè, il 11C è preso nel corpo, esponendo così gli organi interni a radiazione direttamente dal 11C che può distribuire in vari tessuti). L’organo che dovrebbe ricevere la dose maggiore da 11C depositato internamente è il pancreas. Per gli individui che trattano strettamente il radionuclide nella forma non schermata, c’è inoltre rischio di dose della pelle dai positroni emessi durante il decadimento, sebbene gli impatti significativi, quali l’arrossamento della pelle e l’ulcerazione della pelle, siano molto improbabili. L’eccezione sarebbe se si dovesse essere estremamente negligenti nel maneggiare quantità apprezzabili di 11C o se si trasferissero quantità relativamente grandi sulla propria pelle, possibilmente attraverso un incidente, e non si decontaminasse la pelle colpita. A causa dell’emivita molto breve, tali incidenti sono estremamente improbabili perché nella maggior parte dei casi l’attività decaderebbe prima che la dose sufficiente accumulasse per causare un problema.
Il livello dei rischi potenziali associati all’uso di 11C dipende, in parte, da quale sia il proprio ruolo riguardo al radionuclide. Non so se sei direttamente coinvolto nella gestione del radionuclide, potrebbe essere un paziente a cui viene somministrato l ’11C, o forse potrebbe essere un membro della famiglia di un paziente che ha ricevuto l’ 11C in un test diagnostico, quindi cercherò di considerare le probabili possibilità.
Il rischio di radiazioni per gli individui coinvolti nella preparazione e nell’applicazione del radionuclide deriva principalmente dalla radiazione di annichilazione prodotta quando il positrone si combina con un elettrone. I fotoni di annichilazione sono piuttosto energici rispetto ai fotoni dei radionuclidi tipici utilizzati in medicina nucleare e sono più difficili da ridurre in intensità con l’uso della schermatura locale. Il maggior rischio potenziale di radiazioni sarebbe probabilmente per coloro che sono coinvolti nella produzione e nella preparazione del radionuclide per l’uso. Il 11C è prodotto tipicamente in un acceleratore di particelle, solitamente un ciclotrone situato all’interno o molto vicino all’area di occupazione degli utenti finali del 11C. La vicinanza è necessaria a causa della breve emivita di 11C. Gli individui coinvolti nella produzione e nella preparazione per l’uso possono essere tenuti a gestire quantità considerevolmente maggiori di radioattività rispetto a quelle utilizzate in una determinata procedura e possono farlo su una base piuttosto frequente. Ciò fornisce loro l’occasione di ricevere più dose esterna, specialmente dalla radiazione di annientamento. C’è anche un certo potenziale per l’esposizione della pelle dai positroni quando i materiali vengono elaborati per l’uso, anche se questo può essere evitato attraverso una corretta schermatura e manipolazione.
Un tecnologo o un medico di medicina nucleare maneggerebbe una dose alla volta e, con la dovuta diligenza, le sue dosi dovrebbero essere ben al di sotto dei limiti raccomandati per i lavoratori professionali in un’arena medica anche quando vengono eseguite più procedure. La principale differenza tra la somministrazione di radionuclidi tipici della medicina nucleare, come il tecnezio-99m (99mTc) e 11C, è che le energie dei fotoni 11C sono più alte in modo che l’uso di dispositivi di schermatura, come gli scudi delle siringhe, non sia efficace e potrebbe essere necessaria maggiore attenzione per migliorare l’efficienza per ridurre il tempo di esposizione. La costante di dose di radiazione fotonica esterna per 11C è 1,908 × 10-4 millisievert all’ora per megabecquerel (mSv h-1 MBq-1) a 1 metro (m) da una sorgente puntiforme (sorgente le cui dimensioni sono molto più piccole della distanza tra la sorgente e il punto di dose). Si potrebbe usare questo per stimare dosi esterne dalla manipolazione di piccole fonti di volume. Ad esempio, supponiamo che un tecnologo abbia impiegato cinque minuti a una distanza effettiva di 0,6 m per elaborare, calibrare e somministrare una dose di 740 MBq a un paziente. Potremmo stimare la dose esterna al tecnologo (trascurando gli effetti del decadimento durante i cinque minuti)come /(0,6 m) 2 = 0,032 mSv. Moltiplicando per il numero probabile di tali procedure al mese produrrebbe una stima della dose mensile aggiunta dall’esecuzione di questa procedura.
Tecnologi e medici, rispettando le regole e i protocolli appropriati ai loro compiti, non dovrebbero sperimentare alcun rischio significativamente aumentato a causa dell’uso di 11C. La dose accumulata varia naturalmente con il numero di procedure condotte.
Un paziente che riceve una dose di 11C per scopi diagnostici in genere riceverà una dose interna che la maggior parte dei professionisti della protezione dalle radiazioni considererebbe priva di significato di rischio. Ad esempio, se un paziente ha ricevuto una dose di 370 MBq di 11C (come colina etichettata) per un particolare test di imaging prostatico, la dose efficace tipica prevista per quel paziente sarebbe di circa 1,6 × 103 microsieverts (µSv), basata su un fattore di conversione della dose efficace di 4,4 µSv MBq-1 (fattore di conversione della dose dalle informazioni sulla prescrizione della FDA). Ciò rappresenterebbe circa la metà della dose che ognuno di noi riceve tipicamente ogni anno dall’esposizione alle normali radiazioni di fondo. Tale dose non produrrebbe effetti avversi attesi in un individuo.
A causa della breve emivita del 11C, non ci dovrebbe essere alcuna preoccupazione per la radiazione di annientamento che emana dal corpo del paziente producendo qualsiasi dose di preoccupazione per chiunque, come un membro della famiglia, nelle vicinanze del paziente.
In sintesi, i pazienti e gli altri che si associano ai pazienti dopo aver ricevuto 11C non dovrebbero ricevere dosi di radiazioni che produrrebbero alcun effetto negativo misurabile, in particolare il cancro. I lavoratori esposti a radiazioni, in particolare quelli che lavorano con grandi quantità di attività e/o che sono esposti per periodi più lunghi hanno il potenziale per ricevere dosi più elevate, ma finché rispettano le normative e le raccomandazioni di protezione, le loro dosi non dovrebbero essere sufficientemente elevate da produrre rischi notevolmente più elevati di cancro o altri effetti avversi dell’esposizione alle radiazioni.
Devo infine notare che, mentre noi nella comunità della radioprotezione scegliamo di applicare una filosofia molto conservatrice che presuppone che qualsiasi dose di radiazioni aggiunta produca un aumento del rischio di cancro, il rischio è proporzionale alla dose, in realtà non abbiamo dati reali per verificare questa ipotesi per basse dosi. Esistono dati considerevoli che indicano che basse dosi di radiazioni non presentano alcun rischio aumentato e possono persino indurre un effetto protettivo contro esposizioni future. Infatti, la Health Physics Society ha rilasciato una dichiarazione di posizione che afferma ” al di sotto dei livelli di circa 100 mSv sopra lo sfondo da tutte le fonti combinate, gli effetti delle radiazioni osservati nelle persone non sono statisticamente diversi da zero.”In altre parole, il rischio, se esiste, è troppo piccolo per essere visto.
George Chabot, PhD, COGENERAZIONE