percorso di Alessia Embriaco
In medicina gli acceleratori sono anche utilizzati per la produzione di radionuclidi per la diagnosi. Sfruttando l'antimateria, la PET permette di ottenere immagini diagnostiche del paziente.
Uno dei più utilizzati è il Fluoro (isotopo 18F) che viene utilizzato per la PET (Positron Emission Tomography, in italiano tomografia a emissione di positroni).
La PET è una tecnica diagnostica di medicina nucleare utilizzata per la produzione di immagini di tipo fisiologico, permettendo di ottenere mappe dei processi funzionali all'interno del corpo.
Il 18F viene prodotto con un acceleratore attraverso la reazione nucleare:
p+ 18O → 18F + n
bombardando con protoni da 19 MeV un bersaglio di acqua arricchita dell'isotopo stabile del Ossigeno (18O ).
Il 18F decade attraverso un processo β+ trasformando un protone in un neutrone ed emettendo un positrone, particella della stessa massa dell’elettrone ma di carica positiva:
18F → 18O + e+ + υ
Per l'esame PET, si inietta nel paziente un radiofarmaco formato dal 18F legato chimicamente a una molecola attiva a livello metabolico (zucchero), il fluorodesossiglucosio (18F -FDG).
L’FDG andrà a depositarsi maggiormente nel tumore a causa del suo maggior metabolismo.
Dopo un tempo di attesa, durante il quale il radiofarmaco raggiunge una determinata concentrazione all'interno dei tessuti organici da analizzare, il soggetto viene posizionato nello scanner.
PET: sistema di acquisizione ed eleborazione dell'immagine
L'isotopo del Fluoro decade emettendo un positrone. Dopo un breve percorso (massimo pochi millimetri), il positrone si annichila con un elettrone, producendo una coppia di fotoni γ entrambi di energia 511 keV emessi in direzioni opposte tra loro.
Questi fotoni sono rilevati dal dispositivo di scansione formato da una corona di rivelatori, oggetti sensibili a questa radiazione e in grado di misurarne il passaggio. Andando a selezionare i segnali in coincidenza temporale e dalla misura della posizione in cui i fotoni colpiscono il rilevatore, si può ricostruire la posizione da cui sono stati emessi. In questo modo, l'esame PET è in grado di andare a identificare la posizione della massa tumorale con una precisione del millimetro.