Základní kurz nukleární medicíny 1
NUKLEÁRNÍ MEDICÍNA I. Základní znalosti MUDr. Otto Lang Lektorovali: MUDr. Pavel Koranda, MUDr. Jan Šantora, CSc. Učební text pro posluchače 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy. Text převzat z 1. vydání (nakladatelství Karolinum, nakladatelství Univerzity Karlovy, Praha) z roku 1998. Tato publikace neprošla jazykovou ani redakční úpravou. Klinika nukleární medicíny 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy Primář: MUDr. Otto Lang ISBN 80-7184-721-6 (1. vydání, 1998) 2
OBSAH Předmluva...5 Úvod...6 Část první...7 1.1. Struktura hmoty...7 1.2. Radioaktivita...7 1.3. Biologické účinky ionizujícího záření...8 1.4. Radiační předpisy a radiační ochrana...9 Část druhá...11 2.1. Výroba radionuklidů...11 2.2. Radiofarmaka...12 2.2.1. Metody značení...12 2.2.2. Kontrola kvality...14 2.2.3. Zásady správné výrobní praxe...15 2.2.4. Radioaktivní odpad...16 2.2.5. Příklady často užívaných radiofarmak...16 Část třetí...20 3.1. Měření radioaktivity...20 3.2. Interakce záření s hmotou...20 3.3. Detekce záření...21 3.3.1. Základní pracovní charakteristiky detektorů...23 3.3.2. Studnový detektor...23 3.3.3. Scintilační sonda...23 3.4. Radionuklidové zobrazovací systémy...24 3.4.1. Planární gamakamera...24 3.4.2. Emisní počítačová tomografie...27 3
4 Vzdělávací program Den s jádrem 2014
PŘEDMLUVA Tato skripta jsou určená pro studenty 2. ročníku 3. LF UK v Praze. Byla sepsána pro potřeby nového curricula naší fakulty. Obsah skript je částí studijního předmětu zabývajícího se metodologickými základy medicíny. Zahrnuje metodologické základy nukleární medicíny. Sestává ze tří základních částí. Část první obsahuje vybrané základní informace o struktuře hmoty, radioaktivitě a zacházení s radioaktivními zdroji, o biologických účincích záření a ochraně proti nim. Druhá část pojednává o výrobě radionuklidů a radiofarmak a o jejich vlastnostech důležitých z hlediska použití v praxi nukleární medicíny. Třetí část vysvětluje základní principy detekce radioaktivního záření a jejich použití na poli nukleární medicíny, jak při měření radioaktivity, tak u zobrazovacích systémů. Tato skripta neobsahují možnosti klinických aplikací metod nukleární medicíny v diagnóze a terapii pacientů. Toto bude předmětem studia ve vyšších ročnících. 5
ÚVOD Nukleární medicína je neustále rychle se měnící lékařský obor, jeho obsah je neustále rozvíjen díky mnoha specialistům jak z nukleární medicíny, tak z příbuzných oborů. K udržení si aktuálních znalostí oboru je nutné neustálé vzdělávání i sebevzdělávání. Nukleární medicína představuje spojení mezi konkrétním klinickým problémem a příslušným testem při použití vhodného radionuklidu. Vznikla jako úzký technický obor užívaný v několika málo lékařských odvětví, zejména v endokrinologii a nefrologii. V současné době však představuje v celém světě uznávanou klinickou disciplínu s vlastní atestací, vlastním vzděláváním a specifickým přístupem k pacientovi. Nukleární medicína se neustále přizpůsobuje změnám v ostatních lékařských odvětvích a reaguje na nové situace způsobem, který zajišťuje tomuto odvětví důležitou roli v klinické medicíně. Tyto změny způsobily vývoj nových radiofarmak, konstrukci kvalitnějších přístrojů, nové klinické aplikace zavedených radionuklidových metod a širší pochopení jejich přínosu. Nukleární medicína vznikla v padesátých letech dvacátého století na základě endokrinologie, vnitřního lékařství, fyziologie a biofyziky. Praxe nukleární medicíny však vyžaduje také teoretické i praktické znalosti z patologické fyziologie, onkologie, neurologie, jaderné fyziky a chemie, statistiky a počítačové techniky. Nukleární medicína je svojí náplní převážně diagnostické odvětví medicíny, ale nové možnosti v léčbě různých onemocnění neustále zvyšují její příspěvek také k léčbě pacientů za určitých podmínek. Obor nukleární medicíny je v současné době možno rozdělit na část diagnostickou, která je převažující, a část terapeutickou. Část diagnostická dále zahrnuje diagnostiku in vivo a diagnostiku in vitro. Důležitým rysem nukleární medicíny jako diagnostické metody je zejména její neinvazivní charakter, který umožňuje použití jejích metod rovněž v pediatrii a zejména při sledování zdravotního stavu pacientů a efektu terapie mnoha onemocnění. Výhodou metod nukleární medicíny je jejich možnost měřit (kvantifikovat) mnoho fyziologických a patofyziologických procesů lidského organismu zcela neinvazivním způsobem, i když většinou pouze relativně (semikvantitativně). Funkci různých orgánů a systémů je možno hodnotit prostřednictvím tvorby obrazů a jejich interpretace nebo pomocí nezobrazovacích měření. Integrální součást diagnostických metod nukleární medicíny představují také metody in vitro. Umožňují s vysokou citlivostí a specificitou měřit i stopová množství řady biologicky aktivních látek, jako jsou různé hormony či nádorové markery (látky typu polypeptidů a polysacharidu, jejichž hladina v plazmě stoupá při nádorových onemocněních). Obecně je možno říci, že in vivo diagnostické metody nukleární medicíny jsou převážně zobrazovací, avšak tvorba obrazů je založena na funkčním nebo metabolickém stavu zobrazovaného orgánu či systému. Proto jsou tyto metody velmi citlivé, ale méně specifické. Podstatného zvýšení specifičnosti je možno dosáhnout kombinací několika metod nebo užitím speciálních radiofarmak. 6
ČÁST PRVNÍ 1.1. Struktura hmoty Elektrony rotují v okolí jádra atomu v oblasti diskrétních energetických hladin, označených hlavním, vedlejším, magnetickým a spinovým kvantovým číslem. Elektronová struktura atomu určuje do značné míry jeho chemické vlastnosti. Vnější energetická vrstva elektronů, zvaná valenční, a počet elektronů v této vrstvě jsou velmi důležité pro tvorbu chemických vazeb. Jádro atomu je složeno z protonů a neutronů, zvaných nukleony. Počet protonů vyjadřuje atomové číslo a označuje se Z. Počet neutronů vyjadřuje neutronové číslo a označuje se N. Počet nukleonů v jádře vyjadřuje hmotnostní číslo a označuje se A. Atomová jádra se stejným potem protonů a neutronů jsou stabilnější ve srovnání s jádry, která mají počet nukleonů různý. Nukleony jsou udržovány v jádře působením jaderných sil, které jsou mnohem větší než síly elektrostatické, ale existují pouze v atomovém jádře. Konkrétní složení jádra určuje přesně entitu zvanou nuklid. Nestabilní nebo radioaktivní nuklid se nazývá radionuklid. Nuklidy se stejným atomovým číslem se nazývají izotopy a mají totožné chemické vlastnosti. Nuklidy se stejným počtem protonů a neutronů lišící se energetickým stavem atomového jádra se nazývají izomery. 1.2. Radioaktivita V současné době bylo objeveno několik tisíc nuklidů a většina z nich je nestabilní. Jejich jádra se mohou rozpadat (přeměňovat) emisí alfa nebo beta částice, uvolněním gama záření nebo elektronovým záchytem. Emise částice nebo záchyt elektronů mění atomové číslo nuklidu, zatímco emisí gama záření se atomové číslo nemění. Charakteristické neboli X záření, které má stejné vlastnosti jako záření gama, má svůj původ v obalu atomu. Vzniká při přechodu elektronu na energickou vrstvu blíže k jádru a jeho energie odpovídá energetickému rozdílu příslušných vrstev. Při všech způsobem přeměny nestabilních nuklidů musí být zachována energie, hmotnost a náboj. Přeměna radionuklidu je náhodný proces. Proto můžeme vždy hovořit pouze o průměrném počtu jader atomů, které se přemění za určitý časový úsek. Počet přeměn radionuklidu za jednotku času (četnost) je vždy úměrný celkovému počtu radioaktivních atomů přítomných v určitém čase. Četnost se nazývá radioaktivita nebo zjednodušeně aktivita radionuklidu a označuje se A. Je třeba si jasně uvědomit, že stejná radioaktivita znamená stejný počet přeměn pro jakýkoli radionuklid. Každý radionuklid je charakterizován svým fyzikálním poločasem přeměny. Je to čas potřebný ke snížení počáteční radioaktivity na polovinu neboli k přeměně poloviny všech přítomných jader a je jedinečný pro daný radionuklid. Fyzikální poločas je nezávislý na fyzikálně-chemických podmínkách. Obdobně fyzikálnímu rozpadu je radiofarmakum aplikované do biologického systému odstraňováno exponenciálně. Čas potřebný k vyloučení jedné poloviny podaného radiofarmaka z biologického systému se nazývá biologický poločas. v biologických systémech ubývá radioaktivita jak fyzikálním rozpadem radionuklidu, tak biologickým vylučováním radiofarmaka. Efektivní úbytek radioaktivity oběma výše zmíněnými mechanismy je pak nazýván efektivní poločas. 7
Jednotkou radioaktivity je 1 Becquerel (1 Bq). Je definován jako jeden rozpad za sekundu. Historickou jednotkou radioaktivity je 1 Curie (1 Ci, 1 mci = 37 MBq). Jestliže se radionuklid A rozpadá na radionuklid B a ten dále na radionuklid C a současně je splněna podmínka, že fyzikální poločas radionuklidu A je 10 50x delší než radionuklidu B, je dosaženo přechodné rovnováhy. Zpočátku vzniká z mateřského radionuklidu A dceřiný radionuklid B a za přibližně 4 své poločasy dosáhne maximální radioaktivity. Po dosažení přechodné rovnováhy mezi oběma radionuklidy radioaktivity dceřiného radionuklidu B klesá s poločasem mateřského radionuklidu. 1.3. Biologické účinky ionizujícího záření Ionizující záření může způsobit závažná poškození živých systémů. Z toho důvodu je nezbytně nutné znát jeho účinky na člověka. Zdravotnický personál i pacienti mohu být ozářeni vnějšími i vnitřními zdroji ionizujícího záření. Výsledkem zevního ozáření či vnitřní kontaminace je absorbovaná dávka. Absorbovaná dávka je definována jako energie záření absorbovaná objemem hmoty o jednotkové hmotnosti. Je vyjádřena v Joulech na kilogram. Její jednotkou je 1 Gray (1 Gy). Tato jednotka nezávisí ani na typu radioaktivního záření, ani na jeho intenzitě, ani na druhu absorbátoru. Abychom mohli vyjádřit biologické účinky různých druhů záření, byla definována jednotka dávkový ekvivalent. Její jednotkou je 1 Sievert (1 Sv), rovněž vyjádřený v J/kg. Dávkový ekvivalent je definován jako absorbovaná dávka násobená jakostním faktorem. Tento jakostní faktor odráží relativní účinky různých druhů radioaktivního záření na biologické systémy. Dávkový ekvivalent je jednotka zvláště užitečná z hlediska ochrany před ionizujícím zářením. Pro záření gama, X a beta, nejčastěji užívané v nukleární medicíně, se jakostní faktor rovná jedné. Škodlivý účinek záření je způsoben absorpcí energie jeho fotonů ve tkáních. Velikost absorbované energie závisí na mnoha faktorech: a) radioaktivita podaného radionuklidu, b) fyzikální a biologický poločas radionuklidu, c) orgánová distribuce a metabolická přeměna radiofarmaka v organismu, d) absorbovaná dávka z radioaktivního záření radionuklidu, e) tvar a hmotnost cílového orgánu, f) věk a metabolický stav příslušné tkáně. Škodlivý účinek ionizujícího záření z hlediska organismu jako celku vyjadřuje veličina efektivní dávka. Je dána součtem biologických účinků záření v jednotlivých ozářených tkáních a orgánech. Biologické účinky ionizujícího záření naopak s výhodou využíváme pro terapeutické účely, zejména v onkologii. Pro tento účel se v nukleární medicíně používají zářiče beta nebo alfa aplikované do vnitřního prostředí organismu. Od doby objevení radioaktivity se použití radionuklidů pro různé účely nesmírně rozšířilo. Rovněž se významně zvýšilo riziko pocházející z ionizujícího záření. Radioaktivita poškozuje živé systémy a rozsah poškození závisí na absorbované dávce. Radioaktivní záření může vyvolat v biologickém systému dva druhy poškození nestochastické neboli deterministické účinky a stochastické neboli náhodné. Nestochastické účinky vykazují dávkový práh a jejich závažnost roste úměrně rostoucí absorbované dávce. Patří k nim například akutní radiační dermatitida nebo akutní nemoc z ozáření. Stochastické účinky nevykazují dávkový práh. předpokládá se, že každá, i velmi malá absorbovaná dávka, může s jistou pravděpodobností poškodit biolo- 8
gický systém a pravděpodobnost poškození stoupá s dávkou. Obvykle je dělíme na účinky somatické a genetické. Jelikož radioaktivní záření může poškodit lidský organismus, byly založeny mezinárodní a národní organizace, jejichž úkolem je stanovit pravidla a návody pro bezpečné zacházení s radioaktivním materiálem. K zjištění redukce ozáření jednotlivců byl stanoven princip rozumně minimálního ozáření. Cílem radiační ochrany je zcela vyloučit nestochastické účinky a minimalizovat stochastické účinky záření k udržení co nejmenší rozumně dosažitelné individuální i kolektivní absorbované dávky. Pro zjišťování vnějšího ozáření a vnitřní kontaminace zdravotnických pracovníků a kontaminace pracovních ploch je na oddělení nukleární medicíny stanoven monitorovací program. Zahrnuje pravidelné měření vnější expozice, vnitřní kontaminace a měření radioaktivity pracovních prostor. Monitorování osob může být prováděno třemi hlavními přístroji: filmovým dozimetrem, termoluminiscenčním prstovým dozimetrem a elektronickým operativním dozimetrem. Vnitřní kontaminace bývá nejčastěji způsobena radioizotopy jódu. Jód je akumulován štítnou žlázou a proto je vnitřní kontaminace jódem zjišťována pravidelným měřením radioaktivity nad štítnou žlázou. Rovněž je požadováno denní měření kontaminace pracovních ploch ve všech prostorách, kde jsou připravována a aplikována radiofarmaka. Pro tato měření se nejčastěji používají přístroje vybavené Geiger-Müllerovými trubicemi nebo scintilačními detektory. Podle stejného principu je nutno rovněž minimalizovat ozáření pacientů. Pro snížení absorbované dávky pacientů můžeme použít několik metod. Na prvním místě stojí správná indikace metod nukleární medicíny. Odesílající lékař by ml mít vždy na mysli dvě základní myšlenky. První je, jakou informaci potřebuji pro správnou léčbu pacienta a druhá je, která metoda je schopna mi tuto informaci poskytnout. Další metodou je správná volba radiofarmaka. V diagnostice musíme upřednostnit čisté gama zářiče s krátkým fyzikálním poločasem s vysokou radionuklidovou a radiochemickou čistotou. Podaná radioaktivita musí být dostatečně vysoká pro získání dobrých výsledků a jejich správnou interpretaci a dostatečně nízká vzhledem k minimalizaci absorbované dávky pro pacienta. Rovněž můžeme urychlit eliminaci radiofarmaka z těla pacienta, např. použitím diuretik nebo projímadel. Obecně je radiační riziku přípustné, pokud jsou splněny základní podmínky. Patří k nim: nepřekročit dávkové limity pro pracovníky, dosáhnout dobrých výsledků s nejnižším možným ozářením jedince a vyvážit radiační riziko jednotlivce přínosem daným výsledkem měření. Rovněž si musíme uvědomit relativní riziko různých činností v lidském životě a v životním prostředí. Např. riziko vzniku zhoubného nádoru s následkem smrti z průměrného vyšetření na pracovišti nukleární medicíny je srovnatelné s rizikem smrti způsobeným vykouřením 100 cigaret, jízdou 5000 km autem, praktikováním horolezectví po dobu dvou hodin nebo podstoupením průměrného chirurgického výkonu. 1.4. Radiační předpisy a radiační ochrana Použití záření a radioaktivních látek pro jakékoli účely je regulování na vládní úrovni všech zemí na celém světě. Rovněž výstavba a provoz jakéhokoli oddělení nukleární medicíny je možná pouze na základě povolení vládního úřadu ve shodě se zvláštním zákonem. Každé pracoviště nukleární medicíny musí mít vlastní provozní, monitorovací a havarijní řad. Většinou je rozděleno na dvě části. v neaktivní části bývají umístěny čekárny pro neaplikované pacienty, administrativní místnosti pracoviště, denní místnosti personálu a pracovny lékařů. Aktivní část pra- 9
coviště nukleární medicíny, kontrolované pásmo, je ta část, kde se pracuje se zdroji ionizujícího záření a kde může být pracovník vystaven ozáření. Je zde rovněž regulován vstup a pohyb osob. Každá organizace provozující pracoviště nukleární medicíny musí jmenovat dohlížejícího pracovníka, který dohlíží na používání a odstraňování radioaktivních látek v organizaci. Jeho náplní bývá sledování dávek pracovníků, radiačních nehod, úniků radioaktivity, nesprávného podání radioaktivity a nápravná opatření organizace. Pro pochopení principů radiační ochrany je nezbytná znalost druhu a energie ionizujícího záření. v radiační ochraně se využívají tři základní principy: čas, vzdálenost a stínění. Celková radiační zátěž jednotlivce je přímo úměrná době, po kterou je vystaven zdroji ionizujícího záření. Je tedy rozumné trávit v blízkosti zdrojů radioaktivity pouze tolik času, kolik je nezbytně nutné. Všechny laboratorní postupy jsou zpočátku nacvičovány bez radioaktivních materiálů a teprve po získání zručnosti je možno pracovat s radioaktivitou. Rovněž se nedoporučuje dlouhé prodlévání s pacienty léčenými I-131 několik dnů po aplikaci. Princip času je také důvodem pro používání radionuklidů s krátkým poločasem. Intenzita radioaktivního záření klesá přímo úměrně se čtvercem vzdálenosti. Je proto žádoucí, aby jedinec zůstával od zdroje ionizujícího záření co nejdále. Z tohoto důvodu se při manipulaci s radioaktivními zdroji používají různé nástroje a rovněž je dodržována určitá vzdálenost od pacientů. Stínění představuje důležitý prostředek v radiační ochraně, zejména před pronikavým zářením. Je možno používat různé materiály s vysokým protonovým číslem, ale z ekonomických důvodů je nejčastěji pro pohlcení ionizujícího záření užíváno olovo. Všechny zdroje ionizujícího záření, pokud je to možné, musí být uloženy ve stíněném prostoru. Radiofarmaka připravená pro pacienty by měla být před aplikací uchována ve stíněných stříkačkách. Radionuklidy emitující beta částice by měly být uskladněny v nádobách z materiálu s nízkým protonovým číslem, jako jsou plastické hmoty, aby nedocházelo k tvorbě pronikavého brzdného záření. 10
ČÁST DRUHÁ 2.1. Výroba radionuklidů Radionuklidy používané v nukleární medicíně jsou pouze umělé. Jsou vyráběny v cyklotronech a jaderných reaktorech. Rovněž existují sekundární zdroje krátkodobých radionuklidů, nazývané radionuklidové generátory. V cyklotronu jsou elektromagnetickým polem urychlovány částice s elektrickým nábojem. Urychlením se zvyšuje jejich energie v závislosti na typu a uspořádání cyklotronů. Urychlené částice ozařují terčová jádra, kde probíhají jaderné reakce. Abychom se vystříhali zisku nežádoucích radionuklidů, musí být ozařovaný materiál čistý a energie a druh ozařovacích částic musí být přesně stanoveny. Radionuklidy vyráběné v cyklotronu jsou beznosičové, protože v důsledku odlišného atomového čísla od ozařovaných izotopů neobsahují žádné stabilní izotopy vyráběného radionuklidu. Nezbytná je izolace radionuklidu příslušnými chemickými metodami. K radionuklidům vyráběným v cyklotronu a rutinně užívaných v nukleární medicíně patří Ga-67, I-123, In-111 a Tl-201 pro jednofotonové zobrazování a krátkodobé radionuklidy C-11, N-13, O-15 a F-18 pro pozitronové zobrazovací systémy. V jaderném reaktoru se vyrábějí různé radionuklidy buď pomocí tepelných neutronů, které reagují s cílovými jádry v reaktorovém obalu, nebo pomocí chemické izolace radionuklidů z vyhořelých palivových tyčí reaktoru. Příkladem klinicky užívaných radionuklidů vyráběných v jaderném reaktoru může být I-131, Mo-99, Xe-133, Fe-59, Cr-51, Yb-169, P-32 a další. Izotopy různých prvků jsou oddělovány příslušnými chemickými postupy, ale v důsledku podobného chemického chování bývá obvykle problematické izolovat požadovaný radionuklid. Radionuklidové generátory představují velmi užitečný zdroj krátkodobých radionuklidů. Jejich použití je značné rozšířené, neboť je možný snadný transport na pracoviště vzdálená od cyklotronu či jaderného reaktoru. Díky krátkému fyzikálnímu poločasu vyráběných radionuklidů umožňují aplikovat pacientům vyšší aktivity při nízké absorbované dávce a současné výborné kvalitě obrazu. Jsou konstruovány na principu vztahu dlouhodobého mateřského radionuklidu a krátkodobého dceřiného radionuklidu. Aby bylo možno oba radionuklidy oddělit, musí mít různé chemické vlastnosti. Radionuklidový generátor je tvořen skleněnou chromatickou kolonou, umístěnou v olověném stínícím válci. Kolona je naplněna adsorpčním materiálem (kysličník hlinitý), na nějž je adsorbován mateřský radionuklid. Vzhledem k tomu, že dceřiný prvek má odlišné chemické vlastnosti, může být z kolony vymyt (eluován) vhodným roztokem (fyziologický roztok). Po vymytí dochází k nové produkci dceřiného radionuklidu, který může být opakovaně vymýván, Generátorový eluát nesmí obsahovat mateřský radionuklid ani adsorpční materiál. Radionuklidový generátor musí být sterilní a nepyrogenní. Měl by být jednoduchý, měl by se snadno obsluhovat,měl by být kdykoli k dispozici a měl by poskytovat vysoké aktivity dceřiného radionuklidu opakovaně a reprodukovaně. Musí být vhodně stíněn pro minimalizaci ozáření pracovníků. Dceřiný nuklid se musí rozpadat na stabilní nebo velice dlouhodobý nuklid pro minimalizaci absorbované dávky pacienta. Nejčastěji užívaným generátorovým systémem v nukleární medicíně je Mo-99/Tc-99m generátor 11
v eluční formě. Je možno ho rutinně používat týden až 10 dní. Tc-99m je eluováno fyziologickým roztokem ve formě technecistanu sodného. Je nezbytné provádět některé testy kontroly kvality. Dalším rutinně užívaným generátorovým systémem je Rb-81/Kr-81m generátor. Kr-81m je eluován vzduchem, užívá se pro zobrazení plicního parenchymu. 2.2. Radiofarmaka Radiofarmakum je radioaktivní sloučenina používající se pro diagnostické a terapeutické účely u lidí. Více než 95 % radiofarmak v nukleární medicíně slouží pro diagnostické účely. Radiofarmaka obvykle nemají žádný farmakologický účinek, protože jsou užívána pouze ve stopových množstvích. Nevykazují žádný vztah mezi farmakologickou dávkou a účinkem a tím se liší od běžných léků. Musí být sterilní a nepyrogenní a musí vyhovovat všem kontrolním testům jako běžné léky, aby mohla být bezpečně podána lidem. Radiofarmakum může být buď radioaktivní prvek nebo značená sloučenina. Radiofarmakum má dvě součásti: radionuklid a farmakum. Při návrhu nového radiofarmaka je nejprve vybráno vhodné farmakum na základě své farmakokinetiky. Musí se buď přednostně hromadit v daném orgánu nebo se musí účastnit příslušné fyziologické funkce. Poté je na vybrané farmakum navázán vhodný radionuklid. Po podání radiofarmaka jako diagnostického indikátoru člověku je radioaktivní záření z něho emitované registrováno detektorem, umístěným vně pacientova těla. Tímto způsobem je možno hodnotit funkčně morfologickou strukturu nebo fyziologickou funkci daného orgánu nebo systému. Radiofarmakum aplikované pro diagnostické účely musí být bezpečné, nesmí být toxické, radioaktivní záření musí být snadno detekovatelné a absorbovaná dávka musí být co nejmenší. Radiofarmakum je z těla vylučováno močí, stolicí, potem a dalšími mechanismy. Ideální radiofarmakum by mělo splňovat některé vlastnosti. Mělo by být snadno dostupné, mělo by mít krátký efektivní poločas, nemělo by mít žádné korpuskulární záření v případě použití pro diagnostické účely a naopak by mělo mít korpuskulární záření, je-li užíváno pro terapeutické účely, poměr jeho akumulace v příslušném orgánu a akumulace v okolí by měl být vysoký. Radiofarmaka se akumulují v různých orgánech a tkáních prostřednictvím několika mechanismů. Nejdůležitější je metabolická aktivita tkán, pasivní difuse a fagocytosa, blokáda kapilár, buněčná sekvestrace, vazba na receptory, reakce antigenu s protilátkou a některé další. 2.2.1. Metody značení Užití sloučenin značených radionuklidy neustále roste v lékařství, biochemii a ostatních oborech. v medicíně jsou sloučeniny značené beta-zářiči a v poslední době také alfa-zářiči používány zejména pro terapii, zatímco sloučeniny značené gama-zářiči mají mnohem širší uplatnění. Zejména jsou užitečné pro zobrazování in vivo. Ve sloučeninách značených radionuklidy jsou některé atomy v molekule nahrazeny podobným či odlišným radioaktivním atomem. v procesu značení je možno použít celou šíři různých metod. Nejčastěji se používá chemická syntéza, biologická syntéza, izotopová výměnná reakce nebo přímé značení v reaktoru. V průběhu izotopové výměnné reakce je jeden či více atomů v molekule nahrazen radioaktivním izotopem téhož prvku. Reakce tohoto typu jsou používány zejména pro značení látek obsahujících jod pomocí radioizotopů jodu a pro značení pomocí pozitronových zářičů. 12
V průběhu biologické syntézy se nechá růst živý organismus (obvykle vhodná bakterie) v živné půdě obsahující radioaktivní značkovač. Radionuklid je zabudován do produkovaných metabolitů organismu a tyto metabolity jsou pak chemicky izolovány. Příkladem je vitamin B-12 značený radioaktivním kobaltem. Většina radiofarmak používaných v klinické praxi se připravuje jednoduchým způsobem v příslušných lékových formách a mnoho z nich je možno připravit za použití komerčně dostupných souprav kitů. Vždy je třeba mít na mysli několik důležitých faktorů ovlivňujících stálost složení značných sloučenin. K nejdůležitějším patří chemická stabilita, skladovací podmínky, měrná radioaktivita, radiolýza a doba expirace. Chemická stabilita závisí na typu vazby mezi radionuklidem a sloučeninou. Sloučeniny s kovalentními vazbami jsou obvykle relativně stabilní za různých fyzikálně chemických podmínek. Mnoho značených sloučenin je značně citlivých a snadno se rozkládají při zvýšené teplotě nebo působením světla. proto je vhodné uchovávat tato radiofarmaka v chladu a v temnu. Měrná radioaktivita je definovaná jako radioaktivita na jeden gram značené sloučeniny. v mnoha případech je nutno padat pacientům radiofarmakum s vysokou měrnou radioaktivitou. Na druhé straně však vysoká měrná radioaktivita může způsobit rozklad sloučeniny a vznik nežádoucích příměsí nebo může způsobit denaturaci bílkovin. Radiolýza znamená rozklad značené sloučeniny působením radioaktivního záření, vysílaného radionuklidem. Čím vyšší je měrná radioaktivita, tím snadněji dochází k radiolýze. Radiolýza se rovněž zvyšuje s delším poločasem radionuklidu a s vyšší energií jeho záření. Expirace radiofarmaka znamená dobu, po kterou je možno jej bezpečně použít k určenému účelu. Expirace Tc-99m sloučenin je obvykle 10 minut až 5 hodin. 2.2.1.1. Značení pomocí Tc-99m a izotopů jodu V nukleární medicíně patří k nejpoužívanějším radionuklidům Tc-99m a izotopy jodu. Tc-99m značené sloučeniny představují zhruba 70 % všech radiofarmak, zatímco I-123 a I-131 značená radiofarmaka se používají přibližně v 5 %. Často používaným způsobem značení sloučenin v lékařství a v biologii je jodace. I-123 je vhodný pro diagnostické metody in vivo. Je to čistý gama zářič s energií fotonů 160 kev a má rovněž poměrně krátký fyzikální poločas 13 hodin. I-125 je nejpoužívanějším radionuklidem ve vyšetřovacích metodách in vitro. I-131 patří k nejvíce užívaným izotopům jodu v klinické praxi zejména pro radioterapii. Je to smíšený gama a beta zářič, energie fotonů gama je 364 kev a jeho fyzikální poločas je 8 dní. Tc-99m má ideální fyzikální vlastnosti pro diagnostiku in vivo a proto má v praxi nukleární medicíny dominantní postavení. Je to čistý gama zářič s energií 140 kev, která je optimální pro detekci moderními gamakamerami, a s fyzikálním poločasem pouhých 6 hodin. Z tohoto důvodu můžeme pacientům aplikovat radioaktivitu stovek megabecquerelů, což nám umožní získat obrazy výborné kvality při udržení nízké absorbované dávky pro pacienta. Tc-99m je snadno dostupné ve sterilní, apyrogenní a beznosičové formě z molybden-techneciových generátorů. Tc-99m je získáváno z generátorů jako roztok technecistanu sodného (Na 99m TcO4). v této formě je chemicky málo reaktivní a pouhým přidáním není možno označit žádnou sloučeninu. Pro zvýšení reaktivity je nutno Tc-99m nejprve redukovat do nižších oxidačních stupňů. Rudinně nejpoužívanější chemickou látkou pro redukci Tc-99m jsou cínaté ionty, nejčastěji ve formě chloridu. 13
V současné době jsou pro výrobu Tc-99m značených radiofarmak běžně na trhu dostupné hromadně vyráběné neradioaktivní soupravy kity. Jejich použití významně usnadnilo výrobu radiofarmak přímo na odděleních nukleární medicíny. Obvykle mají dlouhou expirační dobu, mohou tedy být dlouho skladovány a použity k výrobě radiofarmaka v době jeho bezprostřední potřeby. Značení Tc-99m je možno obvykle provést pouhým přidáním technecistanu sodného. Kity pro většinu Tc-99m značených radiofarmak jsou připravovány ze sloučeniny, která má být označena, a cínatých iontů v příslušné formě a v příslušném množství. Acidita je upravena přidáním zředěného hydroxidu sodného a rovněž jsou přítomny konzervační a stabilizační látky. Takto vzniklý roztok je pak lyofilizován (vysušen mražením) a lahvička soupravy je vyplněna sterilním dusíkem, aby se zabránilo oxidaci cínatých iontů. V každém kitu je velmi důležité množství přítomných cínatých iontů. Pokud je jich příliš mnoho, mohou přebytečné cínaté ionty vytvářet koloidní částice. Po přidání technecistanu sodného se pak Tc-99m váže nejen na požadovanou sloučeninu, ale také na koloidní částice. To způsobí sníženou účinnost značení a změnu biodistribuce radiofarmaka. Pokud je jich málo, nedojde k úplné redukci technecistanu, což má za následek přítomnost volného Tc-99m v radiofarmaku. Podle způsobu podání mohou být radiofarmaka v různých lékových formách. v zásadě se jedná o formy parenterální, perorální, inhalační a externí. Nejčastěji se radiofarmaka užívají v parenterální formě. Obvykle se jedná o pravé roztoky (většinou), koloidy nebo suspenze. Perorální formy jsou obvykle koloidní roztoky nebo kapsle. Inhalační formy mohou být jak radioaktivní plyny, jako je Kr-81m, tak radioaktivní aerosoly. Externí formy se užívají výjimečně. 2.2.2. Kontrola kvality Jelikož jsou radiofarmaka přípravky určené k podání člověku, musí splňovat požadavky řady přísných kontrolních testů. Používají se veškeré kontrolní testy jako u neradioaktivních léků. Navíc je nutno provést měření radionuklidové a radiochemické čistoty. Zavedení kitů a užívání krátkodobých radionuklidů vyžaduje provádění testů kontroly kvality přímo na pracovišti nukleární medicíny dříve, než je možné povolit jejich podání pacientům. Testy kontroly kvality jsou dvojího druhu. Fyzikálně chemické testy zahrnují zejména měření radioaktivity, měření radionuklidové a radiochemické čistoty a některé další parametry. Biologické testy zahrnují kontrolu sterility, pyrogenicity a toxicity. 2.2.2.1. Fyzikálně chemické testy Radionuklidová čistota radiofarmaka je definovaná jako část celkové radioaktivity přípravku emitovaná příslušným požadovaným radionuklidem. Je vyjádřena v procentech. Příkladem radionuklidových nečistot může být Mo-99 nebo Tc-99 v radiofarmakách značených Tc-99m a některé izotopy jodu v přípravcích značených I-131. Přítomnost těchto nežádoucích radionuklidů zvyšuje absorbovanou dávku pacienta a může znehodnotit scintigrafické obrazy. Radionuklidová čistota gama zářičů se kontroluje měřením energetických spekter na scintilačním spektrometru. Tímto způsobem je možno odlišit jednotlivé gama zářiče, které mají odlišnou energii gama fotonů. Radiochemická čistota radiofarmaka je definovaná jako část celkové radioaktivity obsažená v pří- 14
pravku v požadované chemické formě. Také je vyjádřena v procentech. Příkladem radiochemické nečistoty je volný Tc-99m technecistan či Tc-99m cínatý koloid v Tc-99m značených přípravcích. Přítomnost radiochemických nečistot v radiofarmaku má za následek zkreslení scintigrafických obrazů v důsledku nízké akumulace v cílovém orgánu a vysoké akumulace v okolních tkáních. Rovněž může změnit biodistribuci radiofarmaka a nepřiměřeně zvýšit absorbovanou dávku pacienta. Existuje mnoho analytických metod pro zjišťování a určení přítomnosti radiochemických nečistot v příslušném radiofarmaku. K nejčastěji rutinně užívaným patří tenkovrstvá chromatografie. Měření radioaktivity jakéhokoli radiofarmaka je základní operace v nukleární farmacii. Musí se změřit celková radioaktivita před ředěním a obvykle se také měří každá individuální dávka před aplikací pacientovi. Tato měření se provádějí pomocí měřiče aktivity. 2.2.2.2. Biologické testy Biologické testy užívané pro kontrolu kvality radiofarmak jsou shodné s testy užívanými u běžných léků. Je třeba si uvědomit, že konkrétní sterilní roztok radiofarmaka může být po podání pacientovi silně pyrogenní. Pyrogenicita je totiž způsobena hlavně metabolickými produkty mikroorganismů nebo jejich částmi. Sterilita znamená nepřítomnost jakéhokoliv živého organismu v radiofarmaku. Nejběžnější metodou sterilizace v nukleární farmacii je membránová filtrace. Spočívá v prostém přefiltrování radiofarmaka přes membránový filtr, který odstraňuje různé organismy díky malé velikosti otvorů. Pyrogenní látky jsou buď polysacharidy nebo bílkoviny produkované metabolickou aktivitou mikroorganismů. Neexistuje žádná specifická metoda, která by zajistila nepyrogenicitu přípravku. Nejlepší způsob prevence pyrogenicity je správný pracovní postup při výrobě, zejména užití sterilního nádobí, roztoků a dalších pomůcek a práce v aseptickém prostředí. Před uvolněním jakéhokoliv radiofarmaka pro humánní použití musí být stanovena jeho toxicita a bezpečnost. Testy toxicity jsou prováděny na různých zvířatech. U většiny radiofarmak způsobuje toxicitu farmaceutická část, nikoliv radionuklid. Protože hmotnost radiofarmak užívaných v klinické praxi je velmi malá, toxický efekt prakticky nepřichází v úvahu. 2.2.3. Zásady správné výrobní praxe Obecným cílem zásad správné výrobní praxe je vyrobit radiofarmakum výborné kvality. Hlavním problémem při výrobě je jednak ochrana radiofarmaka před možnou kontaminací v procesu výroby, jednak ochrana personálu před možným poškozením zdraví. Zásady správné výrobní praxe zahrnují architektonické uspořádání výrobních prostor včetně různých druhů přístrojů, vzdělání zdravotnického personálu a jejich praxi, veškeré pracovní postupy při přípravě radiofarmak včetně ředění a podání pacientům. Úsek nukleární farmacie obvykle tvoří několik místností pro výrobu generátorových radionuklidů, výrobu vlastních radiofarmak, jejich skladování, měření a ředění. Součástí úseku nukleární farmacie jsou rovněž pracovní místnosti pro laboranty a kancelář. Vstup do prostor nukleární farmacie je silně omezen z důvodů výše uvedených. Laboratorní část úseku nukleární farmacie musí být vybavena pracovními povrchy z nerezové oceli, podlaha musí být pokryta lidem, musí zde být instalovány čističe vzduchu, které pohlcují částice ra- 15
dioaktivních materiálů. Místo pro výrobu a ředění radiofarmak musí být vybaveno boxy s laminárním prouděním vzduchu pro práci ve sterilním prostředí. Rovněž zde musí být instalována havarijní sprcha pro případ větší kontaminace tělesného povrchu. Pro dodržení správných výrobních postupů musí být laboratoř vybavena požadovanými přístroji. Příkladem může být měřič aktivity, zařízení pro tenkovrstvou chromatografii, měřiče kontaminace prostředí, monitor radioaktivity, ph metr, světelný mikroskop, scintilační spektrometr, ledničky a mrazničky, temperované lázně, olověné kryty, dostatečný počet olověných nádob pro lahvičky obsahující radioaktivitu, autokláv, lyofilizátor, váhy, pipety a další. Na úseku nukleární farmacie musí pracovat vysokoškolák chemik nebo farmaceut s atestací z výroby radiofarmak a zkušené laborantky se středoškolským vzděláním. Denní provoz úseku nukleární farmacie mimo jiné zahrnuje příjem radioaktivních materiálů a neradioaktivních kitů, přípravu radiofarmak, kontrolu jejich kvality, jejich skladování, ředění na jednotlivé dávky pro pacienty a odstraňování radioaktivního odpadu. Personál musí nosit laboratorní pláště a gumové rukavice, veškeré laboratorní práce musí být prováděny v boxech s laminárním prouděním vzduchu za aseptických podmínek. S radioaktivními materiály se musí pracovat za olověným stíněním. Po přípravě radiofarmaka musí být vystaven jeho průvodní list, a lahvička řádně označena. Průvodní list musí obsahovat název radionuklidu, jeho chemickou formu, celkovou a měrnou radioaktivitu vztaženou k určitému datu a hodině a informaci o radiochemické čistotě. Veškerý pohyb radiofarmaka musí být zaznamenán do provozního deníku úseku radiofarmacie. Zejména je nutno zaznamenat jméno a rodné číslo pacienta, název, množství a označení radiofarmaka, které bylo pacientovi podáno. 2.2.4. Radioaktivní odpad Radioaktivní odpat vznikající na pracovištni nukleární medicíny představují např. injekční stříkačky, jehly, lahvičky obsahující zbytky radioaktivity a kontaminované tampony, příp. prádlo. Je možno je odstranit různými způsoby, obvykle v závislosti na poločasu použitého radionuklidu. Radionuklidy s poločasem kratším než 65 dní se obvykle nechají ve vhodném prostoru fyzikálně rozpadnout a potom se odstraňují jako běžný neradioaktivní nemocniční odpad. Za minimální dobu ponechání odpadu na stíněném místě se považuje 10 poločasů příslušného radionuklidu. Před likvidací je nutno obaly s odpadem proměřit vzhledem k radioaktivitě. Podle délky poločasu se radioaktivní odpad obvykle dělí na třídenní (Tc-99m), tříměsíční (Ga-67, In-111, Tl-201, I-131), půlroční a dlouhodobý a podle obsahu příslušných radionuklidů se po dobu rozpadu skladuje odděleně. 2.2.5. Příklady často užívaných radiofarmak 2.2.5.1. Radiofarmaka značená Tc-99m Tc-99m značený makroagregovaný albumin (MAA) Po intravenosním podání se vzhledem k velikosti částic zachytí na přechodnou dobu v plicních kapilárách. Jedná se tedy o radiofarmakum volby pro zobrazení plicní perfúze, rovněž se užívá při radionuklidové flebografii pro detekci průchodnosti žilního systému dolních končetin. Je dostupný ve formě komerčních kitů. Obvykle obsahuje 2 mg makroagregovaného albuminu. Po- 16
čet částic se pohybuje od 1 do 4 milionů. Aplikovaná aktivita je 70 až 200 MBq podle váhy pacienta, injekční stříkačku je před aplikací nutno dobře promíchat. Tc-99m značená fosfonátová radiofarmaka V současné době se používají tři sloučeniny: pyrofosfát (PYP), metylendifosfonát (MDP) a hydroxymetylendifosfonát (HDP). Tc-99 MDP a Tc-99 HDP se používají pro zobrazování skeletu, zatímco Tc-99m PYP slouží pro zobrazení srdečního infarktu. Komerční kity jsou běžně dostupné, aplikovaná aktivita je od 500 do 1 000 MBq na pacienta v závislosti na jeho váze. Tc-99m sulfurkoloid Jedná se o koloidní částice fagocytované buňkami RES. Používá se proto pro statické zobrazení jater a sleziny. Rovněž je možno ho použít pro vyšetřování horní části trávicí trubice, neboť se nevstřebává. Je možno ho použít i pro zobrazování RES kostní dřeně a lymfatického systému. v této indikace se však používají částice menší velikosti. Komerčně vyráběné kity jsou běžně dostupné. Velikost částic se pohybuje od 10 do 500 nm. Aplikovaná aktivita pro zobrazení jater je zhruba 150 MBq. Tc-99m DTPA Tc-99m DTPA se používá pro zobrazení dynamické studie mozku, pro dynamickou scintigrafii ledvin, pro měření glomerulární filtrace a pro přípravu aerosolu u ventilační scintigrafie plic. Rovněž je možno ji použít pro zjišťování průchodnosti zkratů u hydrocephalů a k detekci likvorové píštěle. Je dostupná ve formě komerčního kitu. Obvykle podaná aktivita pro zobrazení ledvin se pohybuje kolem 150 MBq na pacienta. Tc-99m značené deriváty kyseliny iminodioctové (IDA) Tc-99m deriváty IDA mají obdobnou farmakokinetiku jako bilirubin a proto se používají pro hodnocení funkce jaterních buněk, průchodnosti žlučových cest a funkce žlučníku. Deriváty IDA jsou dostupné ve formě komerčně vyráběných kitů. Obvykle se aplikuje aktivita 150 až 200 MBq na pacienta, u ikterických pacientů je nutno aplikovanou aktivitu zvýšit. Tc-99m hexamethylpropylen amin oxim (HMPAO) Tc-99m HMPAO je lipofilní komplex užívaný primárně pro zobrazení relativní perfúze mozkové tkáně. Vzhledem ke své lipoficitě se rovněž používá pro značení bílých krvinek. Je dostupný ve formě komerčních kitů, obvyklá aplikovaná aktivita pro zobrazení mozkové perfúze je kolem 500 MBq. Tc-99m značené kationty Při hledání náhrady za Tl-201 pro zobrazování perfúze srdečního svalu byl vytvořen kationtový komplex Tc-99m s různými chemickými skupinami. V současné době je tento preparát dostupný ve dvou hlavních formách jako setamibi (komplex s izonitrilovou skupinou) tetrofosmin (komplex s phosphinovou skupinou). Obě jsou používané pro 17
zobrazování prokrvení srdečního svalu u pacientů s ischemickou chorobou srdeční. Obvykle aplikujeme 300 až 1 000 MBq na vrcholu zátěže a v klidu. v poslední době se obě uvedená radiofarmaka úspěšně používají pro zobrazení různých nádorových tkání, např. nádorů prsu a nádorů mozku. Rovněž slouží k zobrazení adenomu příštítných tělísek. Tc-99m merkaptoacetyltriglycin (MAG3) Poměrně dlouhou dobu se hledala vhodná Tc-99m značená náhrada I-131 značeného hippuranu pro hodnocení funkce ledvin. Tyto snahy vyústily v objevení Tc-99m MAG3, který má podobnou farmakokinetiku jako kyselina paraaminohippurová. V současné době je dostupný ve formě komerčních kitů, užívá se pro hodnocení funkce ledvin a pro měření efektivního průtoku plasmy ledvinami. Obvykle se aplikuje 120 MBq na pacienta. Tc-99m dimerkaptojantarová kyselina (DMSA) Kumuluje se v buňkách proximálních tubulů ledvinné kůry, užívá se tedy pro zobrazení funkčního ledvinného parenchymu a do určité míry rovněž slouží pro hodnocení funkce ledvin. Naředěný roztok musí být použit do 30 minut, obvykle aplikujeme 120 MBq Tc-99m DMSA na jednoho pacienta. Ostatní Tc-99m značená radiofarmaka Existuje mnoho dalších radiofarmak značených pomocí Tc-99m a jejich počet neustále narůstá. Velmi důležitým radiofarmakem jsou krevní buňky značené Tc99m. Erytrocyty se používají v nativní formě pro zobrazení krevního poolu a pro měření mechanické funkce srdce. Je možno je označit jak in vivo, tak in vitro. Obvykle užíváme aktivitu 1000 MBq. Rovněž můžeme použít teplem denaturované erytrocyty pro zobrazení slezinné tkáně. v této indikaci podáváme obvykle 150 MBq. Kromě toho je možno pomocí Tc-99m značit také bílé krvinky a krevní destičky. V poslední době bylo věnováno velké úsilí pro syntézu použitelných monoklonálních protilátek pro zobrazování různých nádorů. v současné době je na trhu několik druhů komerčně dostupných kitů ve formě protilátek nebo jejich částí pro zobrazování nádorů a zánětlivých afekcí. Patří k nim např. Tc-99m Anti-CEA a další. 2.2.5.2 Radiofarmaka značená jodem I-131 jodid sodný Je podáván buď v kapslích nebo ve formě roztoku a podáván perorálně. Nejvíce se používá pro léčbu chorob štítné žlázy, jako je karcinom nebo hyperthyreosa. I-123 nebo I-131 orthojodhippuran sodný Má podobnou farmakokinetiku jako kyselina paraaminohippurová, je tedy užíván pro měření efektivního průtoku plazmy ledvinami metodami zobrazovacími i měření krevních vzorků. Rovněž umožňuje vyšetřovat ledvinné funkce u pacientů s akutní tubulární nekrózou. I-123 nebo I-131 značený matajodbenzylguanidin (MIBG) Jako prekursor noradrenalinu je akumulován buňkami dřeně nadledvin. I-123 MIBG se používá pro 18
diagnostiku feochromocytomů a neuroblastomů, rovněž je možno ho použít pro zobrazení hustoty adrenergních receptorů v myokardu. I-131 MIBG se používá pro léčbu neuroblastomů, zejména u dětí. I-123 jodbenzamid (IBZM) Používá se pro zobrazení hustoty mozkových dopaminových D2 receptorů. I-131 značené monoklonální protilátky Používají se v terapii různých druhů nádorů, v současné době stále ještě spíše experimentálně. 2.2.5.3 Ostatní různá radiofarmaka In-111 DTPA Přednostně se používá pro mozkovou cisternografii a perimyeloscintigrafii. In-111 značené monoklonální protilátky Používají se především pro zobrazování kolorektálních a ovariálních karcinomů. In-111 značený pentetreotid Jedná se o analog somatostatinu, používá se především pro zobrazování různých druhů nádorů, jejichž buňky mají na svém povrchu receptory pro somatostatin. Tl-201 chlorid Má podobnou farmakokinetiku jako draslíkový iont, v klinické praxi nukleární medicíny se hojně používá pro zobrazování perfúze srdečního svalu a zejména k hodnocení životaschopnosti myokardu v případě nedostupnosti F-18 FDG. Rovněž slouží pro zobrazování různých tumorů, v poslední době je však nahrazován Tc-99m sestamibi. Ga-67 citrát Používá se zejména pro zobrazování nádorů a zánětlivých afekcí. Z nádorů je vhodný pro zobrazování lymfomů a plicních karcinomů, ze zánětlivých afekcí se používá pro diagnostiku osteomyelitidy, sarkoidosy a dalších. F-18 fluorodeoxyglukosa (FDG) Jedná se o radiofarmakum značené pozitronovým zářičem F-18. Používá se pro zobrazení oblastí s vysokým metabolickým obratem glukosy. Jeho nejdůležitější použití je v oblasti onkologie, kardiologie a neurologie. Sr-89 chlorid Akumuluje se v místech kostních metastáz různých druhů nádorů. Jedná se o beta zářič, může odstranit bolest spojenou s přítomností metastáz, zejména při difúzním postižení skeletu. 19
Re-189 hydroxyethyliden difosfonát (HEDP) Obdobně jako předchozí radiofarmakum se používá v paliativní léčbě bolesti pacientů s kostními metastázami různých nádorů. Vývoj nových potřebných radiofarmak je nikdy nekončící proces. v současné době je velké úsilí věnováno vývoji zhruba ve třech oblastech. Jednak se zkouší řada různých peptidů pro zobrazení nejrůznějších patologických procesů, jednak se vyvíjejí receptorová radiofarmaka pro zobrazení nejrůznějších receptorů, zejména v neurologii a v onkologii, jednak je velké úsilí věnováno použití různých fragmentů monoklonálních protilátek jak pro diagnostiku, tak pro terapii, zejména v onkologii. 20