Utilización de un ciclotrón para la producción de radionucleidos emisores de positrones

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dedicado a la producci&#243;n de radionucleidos emisores de positrones de uso cl&#237;nico&#44; analiz&#225;ndose las caracter&#237;sticas de funcionamiento del ciclotr&#243;n&#44; los rendimientos de producci&#243;n&#44; el control de calidad en la utilizaci&#243;n del ciclotr&#243;n y los radiotrazadores sintetizados que determinan la demanda de producci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El ciclotr&#243;n permite producir hasta 3&#46;300 mCi de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#44; 270 mCi de <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#44; 3&#46;100 mCi de <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#44; 502 mCi de <span class="elsevierStyleSup">13</span>N &#40;en 120&#44; 60&#44; 35 y 20 minutos respectivamente&#41; y 540 mCi&#47;min de <span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#46; En nuestro centro&#44; el 85&#37; de los estudios realizados ha sido con <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG&#44; en el resto se ha utilizado <span class="elsevierStyleSup">15</span>O-agua&#44; <span class="elsevierStyleSup">11</span>C-bicarbonato&#44; <span class="elsevierStyleSup"> 11</span>C-metionina&#44; <span class="elsevierStyleSup">13</span>N-amonio y <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El ciclotr&#243;n forma parte de la Unidad de Radiofarmacia del PET&#44; estando sujeto a un programa de control de calidad&#46; El seguimiento de los par&#225;metros de control durante el bombardeo y las verificaciones peri&#243;dicas han permitido prevenir problemas de funcionamiento del equipo&#44; aumentar el tiempo medio entre paradas y disminuir el tiempo de inactividad del equipo por reparaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Se concluye que el ciclotr&#243;n es de altas prestaciones de producci&#243;n y que aporta la flexibilidad suficiente para un centro cl&#237;nico y de investigaci&#243;n en la tomograf&#237;a de emisi&#243;n de positrones&#44; pudiendo ser adem&#225;s utilizado para la producci&#243;n y distribuci&#243;n regional de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">PALABRAS CLAVE&#58; Ciclotr&#243;n&#46; PET&#46; Funcionamiento&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">USE OF A CYCLOTRON IN THE PRODUCTION OF POSITRON EMISSION RADIONUCLIDES</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Summary&#46;--</span>The experience acquired by our center during the first two years of using cyclotron 18&#47;9 &#40;IBA&#41; dedicated to the production of clinical positron emission radionuclides is described&#46; The cyclotron performance characteristics&#44; production yields&#44; quality control and synthesized radiotracers are analyzed&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Cyclotron makes it possible to produce up to 3&#44;300 mCi of <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#44; 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increase mean time between stoppage and decrease downtime&#46;</p><p class="elsevierStylePara">We conclude that cyclotron has high production capabilities and allows enough flexibility for a clinical and research positron emission tomography center&#59; furthermore&#44; it can also be used for regional distribution of <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG to satellite PET centers&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">KEY WORDS&#58; Cyclotron&#46; PET&#46; Performance&#46;</span></p><hr></hr><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">INTRODUCCI&#211;N</span></p><p class="elsevierStylePara">Los nucleidos emisores de positrones m&#225;s id&#243;neos para realizar estudios de tomograf&#237;a de emisi&#243;n de positrones &#40;PET&#41; son los radion&#250;clidos &#171;org&#225;nicos&#187; &#40;carbono-11&#44; nitr&#243;geno-13&#44; ox&#237;geno-15 y fl&#250;or-18&#41;&#46; Mientras que los tres primeros s&#243;lo los puede usar el centro que los produce&#44; debido a su corto per&#237;odo de semidesintegraci&#243;n &#40;inferior a 20 minutos&#41;&#44; el <span class="elsevierStyleSup">18</span>F puede ser utilizado en estudios de larga duraci&#243;n y distribuido a otros centros PET que no dispongan de ciclotr&#243;n &#40;centros sat&#233;lites&#41;<span class="elsevierStyleSup">1</span>&#46; As&#237;&#44; el ciclotr&#243;n se convierte en un elemento fundamental para un centro de tomograf&#237;a de emisi&#243;n de positrones con un amplio programa de aplicaci&#243;n cl&#237;nica y de investigaci&#243;n&#44; siendo deseable disponer de un ciclotr&#243;n vers&#225;til&#44; que permita obtener elevadas actividades de los diferentes radionucleidos de una forma reproducible&#46; Dentro de las distintas clasificaciones de los ciclotrones&#44; considerando como par&#225;metro la energ&#237;a de los protones&#44; la mayor&#237;a de los centros PET disponen de un ciclotr&#243;n del nivel II<span class="elsevierStyleSup">2&#44;3</span> con una energ&#237;a del haz de protones de entre 10 y 20 MeV&#46; En este grupo se clasifican los dos ciclotrones que en la actualidad existen en Espa&#241;a<span class="elsevierStyleSup">4</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En este trabajo se describe la experiencia de la Unidad PET de la Cl&#237;nica Universitaria de Navarra adquirida en los dos primeros a&#241;os de utilizaci&#243;n del ciclotr&#243;n Cyclone 18&#47;9 de Ion Beam Applications &#40;Louvain-la-Neuve&#44; B&#233;lgica&#41; dedicado a la producci&#243;n de radionucleidos emisores de positrones de uso cl&#237;nico&#44; analiz&#225;ndose las caracter&#237;sticas de funcionamiento del ciclotr&#243;n&#44; los rendimientos de producci&#243;n&#44; el control de calidad en la utilizaci&#243;n del ciclotr&#243;n y los radiotrazadores sintetizados en nuestro Centro&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">MATERIAL Y M&#201;TODOS</span></p><p class="elsevierStylePara">El ciclotr&#243;n Cyclone 18&#47;9 acelera iones H<span class="elsevierStyleSup">-</span> y D<span class="elsevierStyleSup">-</span> hasta energ&#237;as de 18 y 9 MeV respectivamente&#46; La intensidad del haz acelerado&#44; en las pruebas de aceptaci&#243;n&#44; fue de 90 &#181;A para protones y 35 &#181;A para deuterones&#44; durante 30 minutos&#46; De los ocho puertos de salida que tiene para alojar los blancos&#44; est&#225;n instalados los dise&#241;ados para la producci&#243;n de <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#44; <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#44; <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#44; <span class="elsevierStyleSup">15</span>O y <span class="elsevierStyleSup">13</span>N&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El ciclotr&#243;n acelera iones negativos producidos en el centro de la cavidad al aplicar un arco de corriente&#44; entre dos c&#225;todos situados en una chimenea&#44; que ioniza el gas de part&#237;culas que formar&#225;n el haz &#40;protones o deuterones&#41;&#46; Los iones&#44; sometidos a un campo magn&#233;tico fijo que los hace girar y los mantiene dentro de la cavidad&#44; van incrementando su energ&#237;a por medio de un campo el&#233;ctrico alternante aplicado a dos electrodos llamados &#171;des&#187;&#46; La radiofrecuencia es la misma para las dos part&#237;culas&#44; siendo los H<span class="elsevierStyleSup">-</span> acelerados en el segundo harm&#243;nico y los D<span class="elsevierStyleSup">-</span> en el cuarto harm&#243;nico&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La principal ventaja de acelerar iones negativos&#44; en lugar de positivos como se hace en los ciclotrones m&#225;s antiguos&#44; resulta de la simplicidad del procedimiento de extracci&#243;n del haz para hacerlo incidir en el blanco&#44; puesto que &#250;nicamente se requiere una fina l&#225;mina de carbono&#44; en contraposici&#243;n a un deflector&#46; El haz de iones negativos que es acelerado dentro de la cavidad va aumentando el radio de la &#243;rbita al ir ganando energ&#237;a hasta que alcanza el radio de extracci&#243;n&#44; donde se interpone en su trayectoria una laminilla de carb&#243;n &#40;laminilla de extracci&#243;n o &#171;stripper foil&#187;&#41;&#46; &#201;sta arranca los electrones de los iones negativos acelerados&#59; convirti&#233;ndose entonces el haz en uno de iones positivos que&#44; por efecto del campo magn&#233;tico&#44; cambiar&#225; el sentido de su curvatura hacia fuera de la cavidad &#40;el vector de la fuerza centr&#237;peta cambia de signo&#41;&#46; De este modo&#44; el haz se dirige hacia la &#171;puerta de extracci&#243;n&#187;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La puerta de extracci&#243;n consiste en dos finas l&#225;minas&#44; cuyo espacio intermedio est&#225; refrigerado por helio&#44; que separan la cavidad del ciclotr&#243;n del blanco&#46; Este es un peque&#241;o recept&#225;culo en el que se aloja el material que ser&#225; bombardeado por el haz de part&#237;culas aceleradas en el ciclotr&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El ciclotr&#243;n permite el bombardeo simult&#225;neo de dos blancos situados en oposici&#243;n &#40;a 180&#186; el uno del otro&#41;&#46; En nuestro ciclotr&#243;n se han distribuido los blancos de modo que se puede obtener simult&#225;neamente <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span> y <span class="elsevierStyleSup">13</span>N bombardeando con protones&#44; y <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span> y <span class="elsevierStyleSup">15</span>O bombardeando con deuterones&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En la tabla I se resumen algunas de las caracter&#237;sticas t&#233;cnicas del ciclotr&#243;n Cyclone 18&#47;9&#46; De los cinco blancos disponibles&#44; el material bombardeado es l&#237;quido en dos &#40;<span class="elsevierStyleSup">18</span>F y <span class="elsevierStyleSup">13</span>N&#41;&#44; mientras que en tres es gas &#40;<span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#44; <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#44; <span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#41;&#46; Las caracter&#237;sticas de todos ellos se resumen en la tabla II&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#160;</p><table><tr><td colspan="3"><span class="elsevierStyleBold">Tabla I</span> CARACTERISTICAS T&#201;CNICAS DEL CICLOTRON CYCLONE 18&#47;9</td></tr><tr><td colspan="3"><hr></hr></td></tr><tr><td>Haz</td><td>Extra&#237;do</td><td>H<span class="elsevierStyleSup">&#43;</span>&#44; D<span class="elsevierStyleSup">&#43;</span></td></tr><tr><td></td><td>Acelerado</td><td>H<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#44; D<span class="elsevierStyleSup">-</span></td></tr><tr><td>Energ&#237;a</td><td>Protones</td><td>18 MeV</td></tr><tr><td></td><td>Deuterones</td><td>9 MeV</td></tr><tr><td>Intensidad m&#225;xima del haz</td><td>Protones</td><td>90 &#181;A</td></tr><tr><td>en las laminillas de extracci&#243;n</td><td>Deuterones</td><td>35 &#181;A</td></tr><tr><td>N&#250;mero de puertos de extracci&#243;n</td><td></td><td>8</td></tr><tr><td>Blancos disponibles</td><td></td><td>5</td></tr><tr><td>Extracci&#243;n simult&#225;nea</td><td></td><td>En 4 pares de puertos situados a 180&#186;</td></tr><tr><td>Campo magn&#233;tico pico</td><td>N&#186; sectores</td><td>4</td></tr><tr><td></td><td>&#193;ngulo</td><td>54&#186;-58&#186;</td></tr><tr><td></td><td>Protones</td><td>1&#46;90 T</td></tr><tr><td></td><td>Deuterones</td><td>1&#46;85 T</td></tr><tr><td>Radiofrecuencia</td><td>N&#186; &#171;des&#187;</td><td>2</td></tr><tr><td></td><td>&#193;ngulo &#171;des&#187;</td><td>30&#186;</td></tr><tr><td></td><td>Frecuencia</td><td>42 MHz</td></tr><tr><td></td><td>Voltaje</td><td>32 kV</td></tr><tr><td colspan="3"><hr></hr></td></tr></table><p class="elsevierStylePara">&#160;</p><table><tr><td colspan="6"><span class="elsevierStyleBold">Tabla II</span> CARACTER&#205;STICAS DE LOS BLANCOS DISPONIBLES</td></tr><tr><td colspan="6"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span></span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span></span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">11</span>C</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">15</span>O</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">13</span>N</span></td></tr><tr><td colspan="6"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td>Puerto</td><td>1</td><td>2</td><td>3</td><td>5</td><td>6</td></tr><tr align="CENTER"><td>Part&#237;cula extra&#237;da</td><td>D<span class="elsevierStyleSup">-</span></td><td>H<span class="elsevierStyleSup">-</span></td><td>H<span class="elsevierStyleSup">-</span></td><td>D<span class="elsevierStyleSup">-</span></td><td>H<span class="elsevierStyleSup">-</span></td></tr><tr align="CENTER"><td>Energ&#237;a de part&#237;cula en blanco &#40;MeV&#41;</td><td>8</td><td>17&#44;5</td><td>15</td><td>7</td><td>17</td></tr><tr align="CENTER"><td>Material bombardeado</td><td><span class="elsevierStyleSup">20</span>Ne &#43;</td><td> H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">18</span>O</td><td><span class="elsevierStyleSup">14</span>N<span class="elsevierStyleInf">2</span> &#43;</td><td><span class="elsevierStyleSup">14</span>N<span class="elsevierStyleInf">2</span> &#43;</td><td>H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">16</span> &#43;</td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td>0&#44;2&#37; <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td></td><td><span class="elsevierStyleSup"> 16</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td> &#40;O<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#47;CO<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#41;</td></tr><tr align="CENTER"><td>Reacci&#243;n nuclear</td><td><span class="elsevierStyleSup"> 20</span>Ne&#40;d&#44;n&#41;<span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td><span class="elsevierStyleSup"> 18</span>O&#40;p&#44;n&#41;<span class="elsevierStyleSup">18</span>F</td><td><span class="elsevierStyleSup">14</span>N&#40;p&#44;&#42;&#41;<span class="elsevierStyleSup">11</span>C</td><td><span class="elsevierStyleSup"> 14</span>N&#40;d&#44;n&#41;<span class="elsevierStyleSup">15</span>O</td><td><span class="elsevierStyleSup">16</span>O&#40;p&#44;&#42;&#41;<span class="elsevierStyleSup">13</span>N</td></tr><tr align="CENTER"><td>Volumen de blanco &#40;cm<span class="elsevierStyleSup">3</span>&#41;</td><td>95</td><td>1&#44;5</td><td>45</td><td>45</td><td>1&#44;7</td></tr><tr align="CENTER"><td colspan="6"><hr></hr></td></tr></table><p class="elsevierStylePara">El funcionamiento del ciclotr&#243;n se ha analizado por medio de su capacidad de producci&#243;n de radionucleidos emisores de positrones&#44; evaluando el rendimiento o actividad de saturaci&#243;n de los bombardeos&#44; as&#237; como la actividad producida en bombardeos t&#237;picos&#46; El programa de garant&#237;a de calidad incluye los par&#225;metros registrados durante los bombardeos as&#237; como la revisi&#243;n peri&#243;dica de los distintos subsistemas&#46; Finalmente&#44; se detallan los radiof&#225;rmacos producidos en nuestro centro PET as&#237; como la distribuci&#243;n mensual de los estudios PET&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">RESULTADOS</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Producci&#243;n del ciclotr&#243;n</span></p><p class="elsevierStylePara">En la tabla III se indica la producci&#243;n del ciclotr&#243;n durante los tests de aceptaci&#243;n&#46; En el caso del blanco de <span class="elsevierStyleSup">15</span>O se comprob&#243; la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">15</span>O y de tres formas gaseosas diferentes &#40;<span class="elsevierStyleSup">15</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#44; C<span class="elsevierStyleSup">15</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> y C<span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#41;&#46; Destaca la capacidad de producci&#243;n de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span> superior a los 3 Curios&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#160;</p><table><tr><td colspan="5"><span class="elsevierStyleBold">Tabla III</span> PRODUCCI&#211;N DEL CICLOTR&#211;N EN LOS TESTS DE ACEPTACI&#211;N</td></tr><tr><td colspan="5"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleItalic">Blanco</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic">Tiempo &#40;min&#41;</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic">&#181;A</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic">GBq</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic">mCi</span></td></tr><tr><td colspan="5"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span></td><td>120</td><td>22</td><td>125</td><td>3372</td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td>60</td><td>22</td><td>10</td><td>270</td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 11</span>CO<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td>30</td><td>35</td><td>115</td><td>3126</td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 15</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td>&#173;</td><td>20</td><td>20&#47;min</td><td>540&#47;min</td></tr><tr align="CENTER"><td> H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">15</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td>10</td><td>30</td><td>36</td><td>980</td></tr><tr align="CENTER"><td> C<span class="elsevierStyleSup">15</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span></td><td>&#173;</td><td>20</td><td>20&#47;min</td><td>544&#47;min</td></tr><tr align="CENTER"><td>C<span class="elsevierStyleSup">15</span>O</td><td>&#173;</td><td>20</td><td>6&#47;min</td><td>167&#47;min</td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 13</span>MH<span class="elsevierStyleInf">4</span></td><td>20</td><td>20</td><td>19</td><td>502</td></tr><tr align="CENTER"><td colspan="5"><hr></hr></td></tr></table><p class="elsevierStylePara">En la tabla IV se muestran los rendimientos en saturaci&#243;n obtenidos con el ciclotr&#243;n&#44; valores que caracterizan su capacidad de producci&#243;n&#46; En la figura 1 se ilustra la actividad de <span class="elsevierStyleSup">13</span>NH<span class="elsevierStyleInf">3</span> producida en funci&#243;n del tiempo de bombardeo&#59; puede observarse c&#243;mo a partir de los 35 minutos de bombardeo se alcanza el 90&#37; de la saturaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v18n4-13006329fig01.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 1&#46;<span class="elsevierStyleItalic">--Curva de producci&#243;n de <span class="elsevierStyleSup">13</span>NH<span class="elsevierStyleInf">3</span> en funci&#243;n del tiempo de bombardeo&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara">&#160;</p><table><tr><td colspan="3"><span class="elsevierStyleBold">Tabla IV</span> RENDIMIENTO DE SATURACION</td></tr><tr><td colspan="3"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleItalic">Compuesto</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic">GBq&#47;&#181;A</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic">mCi&#47;&#181;A</span></td></tr><tr><td colspan="3"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span></td><td>8&#44;9</td><td>240</td></tr><tr align="CENTER"><td><span class="elsevierStyleSup"> 13</span>NH<span class="elsevierStyleInf">3</span></td><td>1&#44;3</td><td>36</td></tr><tr align="CENTER"><td> H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">15</span>O</td><td>1&#44;0</td><td>28</td></tr><tr align="CENTER"><td colspan="3"><hr></hr></td></tr></table><p class="elsevierStylePara">La actividad t&#237;pica producida en los bombardeos para la producci&#243;n de los radionucleidos emisores de positrones en nuestro ciclotr&#243;n es de 900 mCi de <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#44; 160 mCi de <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#44; 330 mCi de <span class="elsevierStyleSup"> 15</span>O y 80 mCi de <span class="elsevierStyleSup">13</span>N&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Programa de garant&#237;a de calidad</span></p><p class="elsevierStylePara">El ciclotr&#243;n es el elemento productor de radion&#250;clidos empleados por la Unidad de Radiofarmacia &#40;UR&#41; del PET&#44; en consecuencia su utilizaci&#243;n est&#225; sujeta a un programa de control de calidad que forma parte de la garant&#237;a de calidad de la UR&#46; As&#237;&#44; en cada uno de los bombardeos se verifican y registran una serie de par&#225;metros de operaci&#243;n del ciclotr&#243;n&#44; los cuales hacen posible su seguimiento durante el bombardeo y su comparaci&#243;n con los de otros bombardeos en los que los par&#225;metros de partida son los mismos&#46; Los par&#225;metros que se registran durante el bombardeo son&#58;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Radionucleido&#44; tiempo de bombardeo e intensidad de corriente del haz seleccionada&#59; estos par&#225;metros determinan la actividad esperada al final del bombardeo&#44; pudi&#233;ndose comparar con la actividad realmente obtenida&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Intensidades medias de corriente en la laminilla de extracci&#243;n y en el blanco&#44; que junto al cociente blanco&#47;stripper y la tasa de dosis en el b&#250;nquer son par&#225;metros indicativos de c&#243;mo est&#225; centrado el haz en el blanco as&#237; como de p&#233;rdidas del haz&#46; Asimismo&#44; se conserva el registro gr&#225;fico de la corriente en la laminilla de extracci&#243;n y en el blanco durante todo el bombardeo&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Tensi&#243;n y corriente de la fuente de iones&#44; que determinan la cantidad de haz producido en el centro de la cavidad&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Vac&#237;o en la cavidad&#44; par&#225;metro que determina el grado de transmisi&#243;n del haz desde el centro de la cavidad hasta el carrusel de extracci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Radiofrecuencia&#58; voltaje y poder disipado&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Campo magn&#233;tico&#58; voltaje e intensidad&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En la tabla V se dan valores caracter&#237;sticos de estos par&#225;metros para la producci&#243;n de los cuatro radionucleidos utilizados habitualmente en nuestro centro PET&#46; En la figura 2b se ilustra el registro de las intensidades de corriente en la laminilla de extracci&#243;n y en el blanco durante un bombardeo t&#237;pico en el blanco de <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v18n4-13006329fig02.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v18n4-13006329fig03.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 2&#46;<span class="elsevierStyleItalic">--Registro de la intensidad de corriente del haz &#40;protones&#41; en las laminillas de extracci&#243;n y en el blanco antes &#40;A&#41; y despu&#233;s &#40;B&#41; de cambiar los c&#225;todos y de limpiar la fuente de iones&#46; El eje de abcisas indica el tiempo de bombardeo y el eje de ordenadas la corriente en &#181;A en el blanco &#40;curva inferior&#41; y en la laminilla de extracci&#243;n &#40;curva superior&#41;&#46; Obs&#233;rvense las inestabilidades al principio del bombardeo&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara">&#160;</p><table><tr><td colspan="6"><span class="elsevierStyleBold">Tabla V</span> PAR&#193;METROS T&#205;PICOS DE BOMBARDEO</td></tr><tr><td colspan="6"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">18</span>F</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">11</span>C</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">15</span>O</span></td><td><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleSup">13</span>N</span></td></tr><tr><td colspan="6"><hr></hr></td></tr><tr align="CENTER"><td>Campo magn&#233;tico</td><td>Voltaje &#40;V&#41;</td><td>97&#44;2</td><td>96&#44;6</td><td>93&#44;8</td><td>96&#44;3</td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td>Corriente &#40;mA&#41;</td><td>149&#44;3</td><td>149&#44;1</td><td>142&#44;9</td><td>149&#44;27</td></tr><tr align="CENTER"><td>Radiofrecuencia</td><td>Voltaje &#40;kV&#41;</td><td>32&#44;2</td><td>32&#44;2</td><td>32&#44;0</td><td>32&#44;2</td></tr><tr align="CENTER"><td>Fuente de iones</td><td>Voltaje &#40;kV&#41;</td><td>0&#44;7</td><td>1&#44;0</td><td>0&#44;6</td><td>0&#44;9</td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td>Corriente &#40;mA&#41;</td><td>273</td><td>202</td><td>274</td><td>250</td></tr><tr align="CENTER"><td>Corriente acelerada</td><td>Seleccionada &#40;&#181;A&#41;</td><td>17</td><td>10</td><td>10</td><td>10</td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td>En el stripper &#40;&#181;A&#41;</td><td>16&#44;8</td><td>20&#44;6</td><td>11&#44;3</td><td>12</td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td>En el banco &#40;&#181;A&#41;</td><td>15&#44;0</td><td>20</td><td>10</td><td>10</td></tr><tr align="CENTER"><td></td><td>Blanco&#47;stripper</td><td>89&#37;</td><td>97&#37;</td><td>89&#37;</td><td>86&#37;</td></tr><tr align="CENTER"><td colspan="2">Tasa de dosis en el b&#250;nquer &#40;mSv&#47;h&#41;</td><td>21</td><td>33</td><td>2&#44;9</td><td>2&#44;5</td></tr><tr align="CENTER"><td colspan="2">Tiempo de bombardeo &#40;min&#41;</td><td>45</td><td>10</td><td>10</td><td>3-4</td></tr><tr align="CENTER"><td>Actividad &#40;mCi&#41;</td><td></td><td>900</td><td>750</td><td>330</td><td>65</td></tr><tr align="CENTER"><td colspan="6"><hr></hr></td></tr></table><p class="elsevierStylePara">Otros par&#225;metros que se registran en cada bombardeo son&#58;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Vac&#237;o de la cavidad previo y durante el bombardeo&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Resistividad del agua del circuito de refrigeraci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Temperatura del agua del circuito de refrigeraci&#243;n del ciclotr&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Flujo y temperatura del agua que entra y sale del intercambiador de calor &#40;circuito externo&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Dentro de la garant&#237;a de calidad se incluye un programa de mantenimiento del ciclotr&#243;n realizado por los t&#233;cnicos de IBA con 4 visitas anuales de 2 a 3 d&#237;as de duraci&#243;n&#46; Por otro lado&#44; el personal que opera el ciclotr&#243;n realiza operaciones b&#225;sicas de mantenimiento preventivo que incluyen la verificaci&#243;n de&#58;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Fuente de iones&#58; inspecci&#243;n de los componentes de las fuentes de iones&#44; y su recambio si es necesario &#40;c&#225;todos&#44; chimenea y aislantes&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Sistema de extracci&#243;n&#58; verificaci&#243;n de los carruseles y laminillas de extraccci&#243;n&#44; as&#237; como del mecanismo de movimiento del carrusel&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Sistema de radiofrecuencia&#58; verificaci&#243;n de las p&#233;rdidas del sistema de ajuste&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Inspecci&#243;n de la cavidad&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#42; Inspecci&#243;n de las cabinas de la radiofrecuencia&#58; filtros y ventiladores&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En la figura 2 se observa como mejora la estabilidad de la corriente del haz de protones tras un cambio de los c&#225;todos y limpieza de la chimenea&#46; Los c&#225;todos de la fuente de protones se cambian aproximadamente cada 100-120 horas de bombadeo&#46; Los de deuterones tienen una vida inferior &#40;menor de 10 horas&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Radiof&#225;rmacos</span></p><p class="elsevierStylePara">Aunque no es el objeto de este trabajo analizar con detalle la radioqu&#237;mica asociada con el centro PET&#44; si es importante destacar los elementos existentes para la s&#237;ntesis de los distintos radiof&#225;rmacos&#44; ya que la disponibilidad de los radiof&#225;rmacos para su utilizaci&#243;n con distintos fines diagn&#243;sticos determina la demanda y producci&#243;n de radion&#250;clidos en el ciclotr&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Nuestro PET dispone de dos m&#243;dulos dedicados exclusivamente a la s&#237;ntesis de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG&#44; un m&#243;dulo para la s&#237;ntesis de compuestos fluorados bien mediante sustituci&#243;n nucleof&#237;lica a partir de <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span> &#40;pudiendo ser programado tambi&#233;n para sintetizar <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG&#41; o sustituci&#243;n electrof&#237;lica con <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#44; un m&#243;dulo para la s&#237;ntesis de compuestos marcados con <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#44; un m&#243;dulo para la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#44; otro para gases marcados con <span class="elsevierStyleSup"> 11</span>C &#243; <span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#44; y un m&#243;dulo para la purificaci&#243;n de <span class="elsevierStyleSup">13</span>NH<span class="elsevierStyleInf">3</span> de dise&#241;o propio<span class="elsevierStyleSup">5</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En la figura 3 se muestra la distribuci&#243;n mensual de los estudios realizados con nuestro tom&#243;grafo&#46; El 85&#44;1&#37; de los estudios corresponden a <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG&#44; el 6&#44;4&#37; son de 15O-agua&#44; el 3&#44;3&#37; de <span class="elsevierStyleSup">11</span>C-bicarbonato&#44; el 4&#44;1 &#37; de <span class="elsevierStyleSup"> 11</span>C-metionina&#44; el 1&#44;0&#37; de amonio y el 0&#44;1&#37; a <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v18n4-13006329fig04.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 3&#46;<span class="elsevierStyleItalic">--Distribuci&#243;n mensual de los estudios PET durante los dos</span><span class="elsevierStyleItalic">primeros a&#241;os de funcionamiento&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">DISCUSION</span></p><p class="elsevierStylePara">A diferencia de los ciclotrones de iones positivos&#44; la mayor&#237;a de los ciclotrones comerciales son sistemas que aceleran iones negativos&#44; siendo posible irradiar dos blancos simult&#225;neamente al poder interponer parcialmente dos laminillas de extracci&#243;n en el recorrido del haz<span class="elsevierStyleSup">6</span>&#46; Seg&#250;n sea la elecci&#243;n de los blancos&#44; se podr&#225; producir dos radionucleidos a la vez o aumentar la producci&#243;n de un solo radion&#250;clido&#44; si los dos blancos son del mismo is&#243;topo&#46; En nuestro ciclotr&#243;n&#44; debido a que no se adquirieron blancos duplicados&#44; se instalaron de modo que la producci&#243;n simult&#225;nea fuera posible con los dos blancos bombardeados con deuterones&#44; o con los blancos de <span class="elsevierStyleSup">13</span>N y <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span> bombardeados con protones&#46; Sin embargo&#44; debido al modo de citaci&#243;n de los pacientes y a que el primer bombardeo diario se realiza para obtener <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F<span class="elsevierStyleSup">-</span>&#44; no ha sido necesario utilizar la opci&#243;n de bombardeo simult&#225;neo de modo rutinario&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Por otro lado&#44; la elecci&#243;n de un ciclotr&#243;n de doble part&#237;cula &#40;protones y deuterones&#41; como el Cyclone 18&#47;9&#44; a diferencia de los de part&#237;cula &#250;nica &#40;prot&#243;n&#41;&#44; posibilita la obtenci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">15</span>O por medio de la reacci&#243;n <span class="elsevierStyleSup"> 14</span>N&#40;d&#44;n&#41;<span class="elsevierStyleSup">15</span>O en lugar de <span class="elsevierStyleSup"> 15</span>N&#40;p&#44;n&#41;<span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#44; de modo que el coste del nitr&#243;geno-15 no hace impracticable los estudios de activaci&#243;n cerebral&#46; Adem&#225;s&#44; la producci&#243;n de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F<span class="elsevierStyleInf">2</span> es m&#225;s f&#225;cil<span class="elsevierStyleSup">6</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La capacidad de producci&#243;n de los radion&#250;clidos emisores de positrones con el ciclotr&#243;n Cyclone 18&#47;9 demostrada en las pruebas de aceptaci&#243;n del equipo fue superior a los valores de las especificaciones de compra&#44; y establecidos como m&#237;nimos para dichas pruebas&#46; As&#237;&#44; la elevada producci&#243;n de 18F-&#44; conjuntamente con un rendimiento de s&#237;ntesis de 18F-fluoro-desoxi-D-glucosa &#40;<span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG&#41; del 50&#37; &#40;sin corregir por la desintegraci&#243;n radiactiva&#41;<span class="elsevierStyleSup">7</span>&#44; permiten disponer con un solo bombardeo la cantidad suficiente de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG para nuestro centro as&#237; como para su distribuci&#243;n regional&#46; Por otro lado&#44; la posibilidad de producir m&#225;s de 3&#46;000 mCi de <span class="elsevierStyleSup">11</span>CO<span class="elsevierStyleInf">2</span> en s&#243;lo 30 minutos abre las puertas a la producci&#243;n de multitud de compuestos marcados con <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#44; porque en la mayor&#237;a de los casos --debido tanto a la duraci&#243;n de la s&#237;ntesis como al bajo rendimiento que puede lograrse-- es necesario partir de elevadas actividades de <span class="elsevierStyleSup">11</span>CO<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#46; La producci&#243;n tanto del H<span class="elsevierStyleInf">2</span><span class="elsevierStyleSup">15</span>O como de los gases marcados con <span class="elsevierStyleSup">15</span>O es m&#225;s que suficiente para la realizaci&#243;n de los estudios de perfusi&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La actividad en saturaci&#243;n&#44; par&#225;metro que caracteriza la capacidad m&#225;xima de producci&#243;n&#44; junto al per&#237;odo de semidesintegraci&#243;n del radion&#250;clido &#40;T&#41; permiten determinar la actividad producida tras un tiempo t de bombardeo por medio de la f&#243;rmula siguiente&#58;</p><p class="elsevierStylePara">Actividad producida &#61; actividad de saturaci&#243;n &#42; <br></br> &#42; intensidad del haz  &#42; &#40; 1 &#173; e<span class="elsevierStyleSup">-ln2t&#47;T</span>&#41;</p><p class="elsevierStylePara">Considerando que con tiempos de bombardeo iguales a 1&#44; 2&#44; 3 y 4 per&#237;odos de semidesintegraci&#243;n se alcanzan las fracciones del 50&#37;&#44; 75&#37;&#44; 87&#44;5&#37; y 93&#44;7&#37; de la actividad m&#225;xima&#44; resulta pr&#225;ctico el bombardeo a saturaci&#243;n del <span class="elsevierStyleSup">15</span>O&#44; pero no para el <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F&#46; As&#237;&#44; teniendo en cuenta las actividades de saturaci&#243;n de nuestro ciclotr&#243;n &#40;tabla IV&#41; y las demandas de los distintos radiof&#225;rmacos&#44; los bombardeos de <span class="elsevierStyleSup">15</span>O y <span class="elsevierStyleSup">13</span>N son espec&#237;ficos para cada estudio&#44; mientras que la <span class="elsevierStyleSup">11</span>C-metionina y el <span class="elsevierStyleSup"> 11</span>C-bicarbonato se sintetizan generalmente para dos estudios&#44; con un tiempo de bombardeo de 10 a 20 minutos&#59; asimismo&#44; se realiza un &#250;nico bombardeo de <span class="elsevierStyleSup">18</span>F&#44; con una duraci&#243;n de unos 45 minutos &#40;tabla V&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Para cada bombardeo se ajusta la duraci&#243;n del mismo as&#237; como la intensidad del haz de corriente en el blanco para producir la cantidad deseada del radion&#250;clido emisor de positrones&#44; la cual depende del n&#250;mero de pacientes programados&#44; siendo estos par&#225;metros &#40;tabla V&#41; similares a los utilizados en otros centros<span class="elsevierStyleSup">8</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El Ciclotr&#243;n&#44; como generador de radion&#250;clidos&#44; est&#225; incluido en la Unidad de Radiofarmacia del PET&#44; y en consecuencia sujeto a un programa de control de calidad&#46; El registro de una serie de par&#225;metros de operaci&#243;n del ciclotr&#243;n nos ha permitido detectar variaciones entre bombardeos y rectificar las condiciones que provocan tales diferencias&#46; Estas suelen ser generalmente indicativas de peque&#241;as anomal&#237;as en el funcionamiento normal del ciclotr&#243;n&#44; siendo el estudio de la evoluci&#243;n de los par&#225;metros de gran ayuda para prevenir y solucionar los problemas&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El seguimiento de los par&#225;metros de control durante el bombardeo y las verificaciones peri&#243;dicas permiten prevenir problemas de funcionamiento del equipo&#44; aumentar el intervalo de tiempo medio entre paradas y disminuir el tiempo de inactividad del equipo por reparaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El control de la puesta en marcha y funcionamiento del ciclotr&#243;n por medio de un ordenador es com&#250;n en los ciclotrones comerciales&#46; Ello ha sido debido en parte a la creciente complejidad de los sistemas y a una necesidad de estandarizar el proceso de producci&#243;n de los radiof&#225;rmacos<span class="elsevierStyleSup">6</span>&#46; Este es el caso del Cyclone 18&#47;9&#44; cuya operaci&#243;n se realiza por medio de un ordenador que permite controlar todos los subsistemas del equipo y hacer un seguimiento de los par&#225;metros caracter&#237;sticos del estado del bombardeo&#44; tales como la corriente del haz --acelerado y en el blanco--&#44; la corriente de la fuente de iones&#44; el vac&#237;o de la cavidad&#44; y la radiofrecuencia e intensidad del campo magn&#233;tico &#40;tabla V&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Por otro lado&#44; como elemento generador de radiaciones ionizantes y de material radiactivo&#44; el ciclotr&#243;n dispone de elementos de seguridad que limitan el acceso tanto a sus componentes como a la utilizaci&#243;n del mismo&#44; destacando que existe un acceso controlado a la instalaci&#243;n y que al ordenador se accede por medio de una palabra clave&#59; adem&#225;s&#44; si &#233;ste deja de utilizarse por un per&#237;odo de una hora&#44; la aplicaci&#243;n se cierra autom&#225;ticamente&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">CONCLUSION</span></p><p class="elsevierStylePara">La experiencia adquirida durante los dos primeros a&#241;os de utilizaci&#243;n del ciclotr&#243;n Cyclone 18&#47;9 nos permite concluir que &#233;ste es un ciclotr&#243;n de altas prestaciones de producci&#243;n y que aporta la flexibilidad suficiente para un centro cl&#237;nico y de investigaci&#243;n en la tomograf&#237;a de emisi&#243;n de positrones&#44; pudiendo ser adem&#225;s utilizado para la producci&#243;n y distribuci&#243;n regional de <span class="elsevierStyleSup"> 18</span>F-FDG&#46;</p><hr></hr><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">BIBIOGRAF&#205;A</span></p><p class="elsevierStylePara">1&#46;Qaim SM&#44; Clark JC&#44; Crouzel C&#44; Guillaume M&#44; Helelke HJ y cols&#46; PET Radionuclide production&#46; In&#58; St&#243;ckin G&#44; Pike VW&#44; eds&#46; Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography&#46; Dordrecht&#58; Kluwer Academic Publishers&#59; 1993&#46; p&#46; 1-42&#46;</p><p class="elsevierStylePara">2&#46;Fowler JS&#44; Wolf AP&#46; Positron emitter-labeled compounds&#58; priorities and problems&#46; I&#58; Phelps M&#44; Mazziotta J&#44; Schelbert H&#44; eds&#46; Positron Emission Tomography and Autoradiography&#58; Principles and applicati&#243;ns for the brain and heart&#46; New York&#58; Raven Press&#59; 1986&#46; p&#46; 391-450&#46;</p><p class="elsevierStylePara">3&#46;Wolf AP&#44; Jones WB&#46; Cyclotrons for biomedical radioisotope production&#46; Radiochimica Acta 1983&#59;34&#58; 1-7&#46;</p><p class="elsevierStylePara">4&#46;International Atomic Energy Agency&#44; Directory of cyclotrons used for radionuclide production in Member States&#46; IAEA-TECDOC-1007&#46; Viena&#58; IAEA&#59; 1998&#46;</p><p class="elsevierStylePara">5&#46;Catal&#225;n R&#44; Chalezquer A&#44; Ciordia MA&#44; Pe&#241;uelas I&#44; Richter JA&#46; Dise&#241;o de un sistema autom&#225;tico de purificaci&#243;n del &#91;<span class="elsevierStyleSup">13</span>N&#93;Amonio para estudios PET&#46; Rev Esp Med Nucl 1998&#59;17&#58;207&#46;</p><p class="elsevierStylePara">6&#46;McCarthy TJ&#44; Welch MJ&#46; The state of positron emitting radionuclide production in 1997&#46; Semm Nucl Med 1998&#59;28&#58;235-46&#46;</p><p class="elsevierStylePara">7&#46;Pe&#241;uelas I&#44; Mart&#237; JM&#44; Catal&#225;n R&#44; Chalezquer A&#44; Ciordia MA&#44; Richter JA&#46; S&#237;ntesis y control de calidad de 2-&#91;<span class="elsevierStyleSup">18</span>F&#93;-fluoro-2-desoxi-D-glucosa&#58; consideraciones pr&#225;cticas&#46; Rev Esp Med Nucl 1997&#59;16&#58;18-25&#46;</p><p class="elsevierStylePara">8&#46; Johannsen B&#44; Preuche St&#46; Eds&#46; Cyclone 18&#47;9 User Community&#46; First Workshop&#46; Rossendorf&#58; Forschungszentrum&#44; FZR-151&#46; 1996&#46;</p>"
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