PET-keskus vihki uuden syklotronin

Turun yliopistollisen keskussairaalan yhteydessä toimivaan valtakunnalliseen PET-keskukseen marraskuussa asennettu uusi syklotroni (hiukkaskiihdytin) otettiin tutkimuskäyttöön maanantaina 14.12.2015. Syklotronin arvo on noin kaksi miljoonaa euroa, ja sen rahoituksesta vastaavat Åbo Akademi, Turun yliopisto ja Suomen Akatemia.

Syklotroni tuottaa radioaktiivisia isotooppeja, joita käytetään esimerkiksi lääketieteellisessä kuvantamisessa. Uusi syklotroni on neljäs PET-keskuksen käyttöön hankittu hiukkaskiihdytin.

Åbo Akademin tutkimusjohtaja Mikael Bergelin ja Turun yliopiston radiokemian professori Olof Solin esittelivät taustalla näkyvää, 23 tonnia painavaa syklotronia käyttöönottopäivänä. (Kuva: Esa Halsinaho)

Koska kliinisissä potilastutkimuksissa käytettävien radioaktiivisten isotooppien kysyntä kasvaa jatkuvasti ja samanaikaisesti myös kiinnostus muuta radioisotooppitutkimusta kohtaan on nousussa, PET-keskus hankki uuden TR-19-syklotronin, jonka valmistaja on kanadalainen Advance Cyclotron Systems, Inc.

PET-kuvantaminen yleistyy potilastyössä

Hankinta auttaa PET-keskuksen omia tutkimusryhmiä syventämään yhteistyötään radioaktiivisten lääkeaineiden ja kliinisten diagnostiikkamenetelmien kehittämiseksi. Lisäksi se avaa mahdollisuuksia yhteistyöhön muiden kemiantekniikan ja luonnontieteiden alalla toimivien yliopistolaboratorioiden kanssa.

Positroniemissiotomografia eli PET-kuvantaminen on menetelmä, jota käytetään yhä laajemmin kliinisessä tutkimustyössä esimerkiksi syöpää, sydän- ja verisuonitauteja, sekä neurologisia tai tulehduksellisia sairauksia sairastavilla potilailla.

PET-keskuksen johtaja, professori Juhani Knuuti pitää uutta syklotronia merkittävänä lisänä radioaktiivisten lääkeaineiden tutkimukseen.

– Uusi syklotroni lisää kapasiteettiamme olennaisesti sekä tieteellisen tutkimustyön että potilastutkimusten osalta. Sillä on ratkaiseva merkitys radioaktiivisten lääkeaineiden tuotantomme kehittämiselle, sanoo Knuuti.

Ensimmäinen PET-keskukseen hankittu syklotroni sijaitsee Åbo Akademin Gadolinia-rakennuksessa, kun taas kolme muuta syklotronia on sijoitettu Tyksin yhteydessä toimivaan PET-keskukseen.

Åbo Akademin kiihdytinlaboratorio käyttää syklotronia radionukliditutkimukseen. Tutkimustyön tavoitteena on parantaa radionuklidien ominaisradioaktiivisuutta, radionuklidista puhtautta ja kemiallista puhtautta sekä tuottaa monipuolisesti ja tehokkaasti niin PET-tutkimuksissa kuin muussa radioisotooppitutkimuksessa käytettäviä radionuklideja.

Syklotroni tuottaa radioaktiivisia isotooppeja

Mikael Bergelin toimii tutkimusjohtajana Åbo Akademin kiihdytinlaboratoriossa, joka on osa valtakunnallista PET-keskusta.

– Kiihdytinlaboratoriossa tuotetaan syklotronien avulla erilaisia sekä perustutkimuksessa että prekliinisessä ja kliinisessä tutkimuksessa käytettäviä radioaktiivisia isotooppeja, joita ovat esimerkiksi fluori-18, hiili-11, happi-15 ja kupari-64. Omassa perustutkimuksessamme painopisteenä on ollut säteilytyskohtioiden kehittäminen, samalla kun PET-keskuksen prekliinisiin ja kliinisiin tutkimuksiin käytettävien isotooppien tuotantotarve on kasvanut jo monen vuoden ajan.

– Laitteet ovat jatkuvassa käytössä, koska säteilytyksen jälkeinen korkea aktiivisuus ja annosnopeus rajoittaa mahdollisuuksia tehdä tutkimusta, muutoksia tai lisäyksiä kliinisiin tarkoituksiin ajojen välillä.

– Neljäs syklotroni auttaa siis tehostamaan prekliiniseen ja kliiniseen käyttöön tarvittavien radioisotooppien tuotantoa, mutta ennen kaikkea se antaa meille mahdollisuuden laajentaa tieteellistä tutkimusta ja siten lisätä yhteistyötä muiden kemiantekniikan ja luonnontieteiden alalla toimivien laboratorioiden kanssa, toteaa Bergelin.

Mistä on kyse?

PET = positroniemissiotomografia.

Varsinais-Suomen sairaanhoitopiirin (Tyks), Åbo Akademin ja Turun yliopiston yhdessä omistama Valtakunnallinen PET-keskus on tutkimuslaitos, joka käyttää lyhytikäisiä positroniemittoivia radionuklideja lääketieteelliseen tutkimukseen ja kliiniseen diagnostiikkaan.

PET-keskus on toiminut valtakunnallisena tutkimuslaitoksena vuodesta 1996 alkaen, ja siihen kuuluvat Åbo Akademin kiihdytinlaboratorion lisäksi Turun yliopiston radiokemian laboratorio, Turun yliopiston prekliinisen kuvantamisen laboratorio ja PET-kuvantamislaboratorio.

Åbo Akademin kiihdytinlaboratorio on osa valtakunnallista PET-keskusta. Kiihdytinlaboratorio perustettiin 1970-luvull. Lyhytikäisten radionuklidien tuotanto aloitettiin, kun laboratorioon hankittiin ensimmäinen MGC-20-syklotroni vuonna 1974. Viimeksi tuotantoa laajennettiin vuonna 2006, kun Turun yliopistollisen keskussairaalan yhteydessä toimivaan PET-keskukseen asennettiin CC-18/9-syklotroni.

Syklotroni (hiukkaskiihdytin) kiihdyttää protonit (atomiytimet) vaihtelevassa magneettikentässä suihkuksi, ja näin saatu hiukkassuihku törmäytetään ns. kohtiomateriaaliin, joka voi olla kaasua, nestettä tai kiinteää ainetta.

Kun hiukkassuihku osuu kohtiomateriaalin atomiytimiin, syntyy epästabiili radionuklidi, joka lähettää säteilyä palatessaan stabiiliin tilaan. Siirtymisaika stabiiliin tilaan riippuu radionuklidista ja sitä kuvaa ns. puoliintumisaika eli aika, jonka kuluessa puolet nuklidin radioaktiivisuudesta häviää.

Tieteellisessä tutkimustyössä ja kliinisissä potilastutkimuksissa käytetään tyypillisesti radionuklideja, joiden puoliintumisaika on erittäin lyhyt, muutamasta minuutista muutamaan tuntiin. Ne siis lakkaavat olemasta radioaktiivisia suhteellisen lyhyessä ajassa. Näitä radionuklideja ei voi verrata luonnossa esiintyviin radioaktiivisiin isotooppeihin, joiden puoliintumisaika on satoja tai tuhansia vuosia ja joita käytetään esimerkiksi ydinvoimaloissa.

Radionuklideja voidaan käyttää sellaisinaan tai yhdistettyinä määrätyllä tavalla toimivaan kantajamolekyyliin, jolloin saadaan ns. radiolääkkeitä.

Tekstilähde: Åbo Akademin tiedote.