2) 67 часов
3) 13 часов
4) 20 минут (+)
Углерод-11 относится к короткоживущим позитрон-излучающим радионуклидам. Его физический период полураспада составляет около 20,3 минуты, поэтому в тестовых заданиях значение округляют до 20 минут. За каждый такой интервал активность препарата уменьшается вдвое вследствие радиоактивного распада, не зависящего от химической формы вещества или скорости его выведения из организма.
11C распадается преимущественно по механизму β+-распада с образованием стабильного 11B. Испущенный позитрон после замедления аннигилирует с электроном, в результате чего возникают два фотона с энергией 511 кэВ, регистрируемые ПЭТ-сканером. Возможность включать 11C вместо стабильного углерода в органические молекулы позволяет получать радиофармпрепараты, химически близкие к естественным метаболитам и лекарственным соединениям.
Короткий период полураспада снижает лучевую нагрузку и дает возможность выполнять повторные исследования, но требует размещения циклотрона и радиохимической лаборатории непосредственно рядом с ПЭТ-центром. Синтез, контроль качества и введение препарата должны проводиться максимально быстро, поскольку примерно через один час сохраняется лишь около 12,5% исходной активности.
| Радионуклид | Примерный период полураспада | Основное применение или особенность | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| 11C | 20,3 минуты | Мечение органических молекул, аминокислот, нейрорецепторных лигандов | Необходимы быстрый синтез и циклотрон вблизи ПЭТ-камеры |
| 18F | Около 110 минут | ПЭТ с 18F-ФДГ и другими фторированными соединениями | Возможна транспортировка радиофармпрепарата между учреждениями |
| 13N | Около 10 минут | Оценка миокардиального кровотока с 13N-аммиаком | Требует производства непосредственно перед исследованием |
| 15O | Около 2 минут | Исследование перфузии, метаболизма кислорода и кровотока | Используется только при тесной интеграции циклотрона и диагностического отделения |
| 68Ga | Около 68 минут | ПЭТ с рецепторными и простат-специфическими лигандами | Может производиться с помощью радионуклидного генератора |
| 64Cu | Около 12,7 часа | Диагностические и тераностические радиофармпрепараты | Позволяет выполнять отсроченную визуализацию медленных биологических процессов |
Физический период полураспада необходимо отличать от биологического периода полувыведения, который характеризует удаление вещества из организма. Их совместное влияние описывается эффективным периодом полураспада, всегда меньшим каждого из этих показателей. Для 11C именно физический распад обычно определяет крайне ограниченное время работы с радиофармпрепаратом. Поэтому организация ПЭТ-исследований с углеродом-11 требует точно согласованной работы циклотронного, радиохимического и диагностического подразделений.