Internal exposure in nuclear medicine: application of IAEA criteria to determine the need for internal monitoring

The manipulation of unsealed sources in nuclear medicine poses significant risks of internal exposure to the staff. According to the International Atomic Energy Agency, the radiological protection program should include an evaluation of such risks and an individual monitoring plan, assuring acceptable radiological safety conditions in the workplace. The IAEA Safety Guide RS-G-1.2 recommends that occupational monitoring should be implemented whenever it is likely that committed effective doses from annual intakes of radionuclides would exceed 1 mSv. It also suggests a mathematical criterion to determine the need to implement internal monitoring. This paper presents a simulation of the IAEA criteria applied to commonly used radionuclides in nuclear medicine, taking into consideration usual manipulated activities and handling conditions. It is concluded that the manipulation of 131I for therapy presents the higher risk of internal exposure to the workers, requiring the implementation of an internal monitoring program by the Nuclear Medicine Centers.

A manipulação de fontes abertas em Serviços de Medicina Nuclear envolve riscos de exposição externa e contaminação interna. O plano de proteção radiológica das Instalações licenciadas pela CNEN deve incluir a avaliação de tais riscos e propor um programa de monitoração individual de forma a controlar as exposições e garantir a manutenção das condições de segurança radiológica. As recomendações da AIEA apresentadas no Safety Guide RS-G-1.2 sugerem que seja implementado um programa de monitoração interna do trabalhador sempre que houver possibilidade da contaminação interna conduzir a valores de dose efetiva comprometida anual igual ou superior a 1 mSv. Este trabalho apresenta a simulação da aplicação de tais critérios para os radionuclídeos mais utilizados na área de Medicina Nuclear, levando-se em consideração as condições usuais de manipulação das fontes e as faixas de atividade autorizadas pela CNEN. Conclui-se que a manipulação de iodo 131 para fins terapêuticos é a prática que apresentada maior risco de exposição interna dos trabalhadores, requerendo a adoção de um programa de monitoração interna por parte dos Serviços de Medicina Nuclear.

Biodistribution of 99Mo in rats

The modification of 99Mo standard metabolism in the presence of MDP would alter the dosimetry of this radionuclide in nuclear medicine patients. Therefore, the objective of this work is to evaluate the influence of MDP in the biodistribution of 99Mo. Wistar rats were divided in two groups of six animals, being inoculated respectively 99Molibdate and 99Mo+MDP via plex ocular. The biodistribution study was carried out after 10 and 120 minutes respectively. The organs were counted with a NaI(Tl) detector. The uptake values did not present significant differences among the groups. An in vitro study through planar chromatography was carried out to determine the affinity between molybdenum and MDP. The results show that 99Mo has low affinity both to propanone and NaCl-0.9 percent solution. However, 99Mo in the presence of MDP presented affinity to NaCl-0.9% solution and low affinity to propanone suggesting that 99Mo was bound to MDP under the conditions of the experiment.

A modificação do metabolismo padrão do 99Mo em presença de MDP levaria a alterações na dosimetria deste radionuclídeo em pacientes de medicina nuclear. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência do MDP na biodistribuição de 99Mo. Ratos Wistar foram divididos em dois grupos de seis animais, sendo inoculados respectivamente com 99Molibdato e 99Molibdato+MDP via plexo ocular. O estudo de biodistribuição foi realizado após 10 e 120 minutos respectivamente. Os órgãos foram contados com detector NaI(Tl). Os valores de uptake não apresentaram diferenças significativas entre os grupos. Foi realizado um estudo in vitro através de cromatografia planar para determinar a afinidade entre o molibdênio e o MDP. Os resultados mostraram que o molibdênio tem baixa afinidade tanto pela propanona quanto pela solução 0.9 por cento de NaCl. Entretanto, o molibdênio em presença de MDP apresentou afinidade pela solução 0.9% de NaCl e baixa afinidade pela propanona, sugering ter ocorrido ligação entre o 99Mo e o MDP nas condições do experimento.

In Vitro study of Vellozia pusilla pohl (Velloziaceae), a Brazilian plant species: antitumoral activity and labeling of blood elements

Vellozia pusilla Pohl is a species of the botanic family Velloziaceae that occurs in the subtropical regions of South America and, although it lives under conditions of high solar irradiation and low water availability, shows great longevity. The methanol extract of roots, stem and leaf sheaths of this species showed an antitumoral activity through the inhibition of the enzyme Topoisomerase I when analyzed by an in vitro bioassay employing DNA repair or recombination deficient mutants of the yeast Saccharomyces cerevisiae. In the evaluation of the effect of Vellozia pusilla methanol extract on the labeling of RBC, blood of mice was treated with 99mTc tracer solutions. The percentage of radioactivity ( percentATI) bound to plasma (P) and blood cells (BC) was determined. The percentATI in the insoluble fraction of plasma (IF) was also evaluate, and the results showed that there was a decrease in percentATI in this fraction that represents the plasmatic proteins.

Vellozia pusilla Pohl é uma espécie de planta da família Velloziaceae que ocorre em regiões subtropicais da América do Sul e, apesar de viver sob condições de alta incidência solar e baixa disponibilidade de água, apresenta grande longevidade. O extrato metanólico das raízes, caule e folhas desta espécie apresentou atividade antitumoral através da inibição da enzima Topoisomerase I quando utilizado o bioensaio in vitro que emprega cepas mutantes Saccharomyces cerevisiae que apresentam deficiência na reparação ou recombinação do DNA. Na avaliação do efeito do extrato metanólico de Vellozia pusilla na marcação dos elementos sangüíneos com tecnécio 99m, sangue de rato foi tratado com solução de 99mTc como traçador sendo determinado o percentual de radioatividade ( por centoATI) no plasma (P) e nas células vermelhas (BC). As frações solúvel e insolúvel do plasma também foram avaliadas. Os resultados mostraram que houve um decréscimo de por centoATI na fração insolúvel do plasma que é representada pelas proteínas plasmáticas.

Determination of 99Mo contamination in a nuclear medicine patient submitted to a diagnostic procedure with 99mTc

99mTc is a radionuclide widely used for imaging diagnosis in nuclear medicine. In Brazil it is obtained by elution from 99Mo-99mTc generators supplied by the Nuclear Energy Research Institute (IPEN). The elution is carried out in radiopharmacy laboratories located in hospitals and clinics. Depending of the quality of the generator and conditions of use during the elution process, 99Mo can be extracted from the column of the generator, becoming a radionuclidic impurity of the eluate used for the obtention of the radiopharmaceutical to be administered to the patient. 99Mo emits high-energy photons and beta particles and its presence degrades the quality of the image and unnecessarily increases the radiation dose delivered to the patient. An in-vivo measurement technique was developed to verify the occurrence of internal contamination by 99Mo in nuclear medicine patients. Direct measurements were made in a volunteer who underwent myocardial scintigraphy with 99mTc-sestamibi. The results indicated the presence of internal contamination of the patien by 99Mot. The activity was tracked for several days, and an assessment of the radiation dose from the contaminant 99Mo was made.

O 99mTc é um radionuclídeo largamente utilizado em diagnósticos por imagem em medicina nuclear. No Brasil, ele é obtido por eluição de um gerador de 99Mo-99mTc fornecido pelo IPEN. A eluição do gerador é feita nas clínicas onde se realizam os exames. Durante a eluição o 99Mo pode ser carreado da coluna, tornando-se uma impureza radionuclídica do eluato a ser utilizado para a obtenção do radiofármaco administrado ao paciente. O 99Mo emite fótons de alta energia e partículas beta, e sua presença, além de provocar degradação na qualidade da imagem do exame, aumenta desnecessariamente a dose de radiação no paciente. Assim, com o objetivo de verificar a possível ocorrência de contaminação interna por 99Mo em pacientes de medicina nuclear, foi desenvolvida uma técnica de medida in vivo e monitorado um paciente voluntário submetido a cintilografia do miocárdio com 99mTc-sestamibi. Os resultados revelaram a presença de 99Mo no corpo do paciente monitorado.