2) генератор
3) ядерный реактор
4) синхротрон
18F получают на циклотроне путем облучения стабильной мишени ускоренными заряженными частицами, чаще всего протонами. Наиболее распространена ядерная реакция 18O(p,n)18F: протоны направляют на воду, обогащенную изотопом кислорода 18O, в результате чего образуется фтор-18. После радиохимического выделения радионуклид используют для синтеза позитрон-эмиссионных радиофармпрепаратов, прежде всего 18F-фтордезоксиглюкозы.
Циклотрон обеспечивает энергию протонов, необходимую для преодоления кулоновского отталкивания и протекания ядерной реакции. Фтор-18 имеет период полураспада около 110 минут, поэтому его производство, радиохимический синтез, контроль качества и доставка в отделение ПЭТ должны выполняться в короткие сроки. Генераторные системы применяются для получения дочерних радионуклидов из долгоживущих материнских изотопов, а ядерные реакторы преимущественно используются для производства нейтронно-избыточных радионуклидов путем нейтронного облучения или деления ядер.
| Установка или способ | Физический принцип | Типичные радионуклиды | Значение для получения 18F |
|---|---|---|---|
| Циклотрон | Ускорение протонов, дейтронов или других заряженных частиц в магнитном поле | 18F, 11C, 13N, 15O | Основной промышленный и клинический способ синтеза 18F |
| Радионуклидный генератор | Распад долгоживущего материнского радионуклида с выделением дочернего | 99mTc, 68Ga, 82Rb | Для стандартного получения 18F не применяется |
| Ядерный реактор | Облучение мишени потоком нейтронов или образование продуктов деления | 131I, 177Lu, 60Co, 99Mo | Не является основным источником 18F для ПЭТ |
| Синхротрон | Ускорение частиц по кольцевой траектории с синхронным изменением магнитного поля | Высокоэнергетические пучки для научных исследований и лучевой терапии | Технически сложен и не используется для рутинного производства 18F |
| Мишень с водой H218O | Ядерная реакция 18O(p,n)18F | Фторид-ион 18F− | Наиболее распространенная мишенная система для последующего радиохимического синтеза |
| Радиохимический модуль | Автоматизированное включение 18F в молекулу-предшественник | 18F-ФДГ и другие ПЭТ-радиофармпрепараты | Не производит радионуклид, а превращает полученный 18F в готовый препарат |
Продукция 18F обычно организуется в специализированном ПЭТ-центре, включающем циклотрон, радиохимическую лабораторию и систему контроля качества. Короткий период полураспада снижает лучевую нагрузку после исследования, но одновременно ограничивает время транспортировки препарата. Позитронный распад 18F сопровождается образованием двух аннигиляционных фотонов с энергией 511 кэВ, регистрируемых ПЭТ-сканером. Таким образом, циклотрон является ключевым технологическим звеном производства радиофармпрепаратов на основе фтора-18.