Йод-123 ( 123 I) — радиоактивный изотоп йода , используемый в ядерной медицинской визуализации, включая однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (SPECT) или SPECT/CT-исследования. Период полураспада изотопа составляет 13,2232 часа; [1] распад путем захвата электронов до теллура-123 испускает гамма-излучение с преобладающей энергией 159 кэВ (это гамма-излучение в основном используется для визуализации). В медицинских приложениях излучение обнаруживается гамма-камерой . Изотоп обычно применяется в виде йодида -123, анионной формы.
Йод-123 производится в циклотроне путем облучения протонами ксенона в капсуле. Ксенон-124 поглощает протон и немедленно теряет нейтрон и протон, образуя ксенон-123 , или же теряет два нейтрона, образуя цезий-123 , который распадается на ксенон-123 . Ксенон-123, образованный любым из этих путей, затем распадается на йод-123 и улавливается на внутренней стенке капсулы для облучения при охлаждении, затем элюируется гидроксидом натрия в реакции диспропорционирования галогена , аналогичной сбору йода-125 после того, как он образовался из ксенона путем облучения нейтронами ( более подробную информацию см. в статье о 125 I ).
Йод-123 обычно поставляется в виде [123
I ]-йодид натрия в 0,1 М растворе гидроксида натрия , с изотопной чистотой 99,8%. [3]
123I для медицинских целей также производился в Окриджской национальной лаборатории путем протонной циклотронной бомбардировки 80% изотопно-обогащенного теллура-123. [4]
Подробный механизм распада - это электронный захват (EC) для образования возбужденного состояния почти стабильного нуклида теллура-123 (его период полураспада настолько велик, что он считается стабильным для всех практических целей). Это возбужденное состояние 123 Te, полученное в результате, не является метастабильным ядерным изомером 123m Te (распад 123 I не требует достаточного количества энергии для получения 123m Te), а скорее является ядерным изомером 123 Te с более низкой энергией , который немедленно распадается гамма-излучением в основное состояние 123 Te при указанных энергиях или же (13% времени) распадается посредством внутренней конверсионной электронной эмиссии (127 кэВ) [5] , за которой следует в среднем 11 оже-электронов, испускаемых при очень низких энергиях (50-500 эВ). Последний канал распада также производит основное состояние 123 Te. Особенно из-за внутреннего конверсионного канала распада, 123 I не является абсолютно чистым гамма-излучателем, хотя иногда клинически предполагается, что он таковым является. [ необходима ссылка ]
В одном исследовании было обнаружено, что электроны Оже из радиоизотопа наносят небольшой клеточный ущерб, если только радионуклид не включен химическим путем непосредственно в клеточную ДНК , что не относится к современным радиофармацевтическим препаратам , которые используют 123 I в качестве радиоактивного нуклида-метки. Ущерб от более проникающего гамма-излучения и внутреннего конверсионного электронного излучения 127 кэВ от начального распада 123 Te смягчается относительно коротким периодом полураспада изотопа . [6]
123 I является наиболее подходящим изотопом йода для диагностического исследования заболеваний щитовидной железы . Период полураспада около 13,2 часов идеален для 24-часового теста поглощения йода , а 123 I имеет другие преимущества для диагностической визуализации ткани щитовидной железы и метастазов рака щитовидной железы . Энергия фотона, 159 кэВ, идеальна для кристаллического детектора NaI ( йодид натрия ) современных гамма-камер , а также для коллиматоров с точечным отверстием . Он имеет гораздо больший поток фотонов, чем 131 I. Он дает примерно в 20 раз большую скорость счета, чем 131 I для той же введенной дозы, в то время как радиационная нагрузка на щитовидную железу намного меньше (1%), чем у 131 I. Более того, сканирование остатка щитовидной железы или метастаза с помощью 123 I не вызывает «оглушения» ткани (с потерей поглощения) из-за низкой радиационной нагрузки этого изотопа. [7] По тем же причинам 123I никогда не используется для лечения рака щитовидной железы или болезни Грейвса , и эта роль зарезервирована для 131I .
123 I поставляется в виде йодида натрия (NaI), иногда в основном растворе, в котором он растворен как свободный элемент. Он вводится пациенту внутрь в форме капсул, внутривенной инъекцией или (реже из-за проблем, связанных с разливом) в напитке. Йод поглощается щитовидной железой , и гамма-камера используется для получения функциональных изображений щитовидной железы для диагностики. Количественные измерения щитовидной железы могут быть выполнены для расчета поглощения (абсорбции) йода для диагностики гипертиреоза и гипотиреоза .
Дозировка может варьироваться; 7,5–25 мегабеккерелей (200–680 мкКи ) рекомендуется для визуализации щитовидной железы [8] [9] и для всего тела, в то время как тест поглощения может использовать 3,7–11,1 МБк (100–300 мкКи). [10] [11] Существует исследование, которое показывает, что данная доза может эффективно приводить к эффектам в противном случае более высокой дозы из-за примесей в препарате. [12] Доза радиоактивного йода 123 I обычно переносится людьми, которые не переносят контрастные вещества , содержащие большую концентрацию стабильного йода, такие как используемые при КТ , внутривенной пиелограмме (IVP) и подобных диагностических процедурах визуализации. Йод не является аллергеном . [13]
123I также используется в качестве метки в других радиофармацевтических препаратах для визуализации , таких как метайодобензилгуанидин (МИБГ) и иофлупан .
Удаление радиоактивного загрязнения йодом может быть сложным, и рекомендуется использовать дезактиватор, специально предназначенный для удаления радиоактивного йода. Два распространенных продукта, предназначенных для институционального использования, — это Bind-It [14] и I-Bind. [ необходима цитата ] Продукты для радиоактивной дезактивации общего назначения часто непригодны для йода, поскольку они могут только распространять или улетучивать его. [ необходима цитата ]