Radiofarmakum je radioaktivní látka, podaná pacientovi většinou nitrožilně, využívaná v nukleární medicíně při diagnostice různých typů onemocnění. Radiofarmakum se skládá ze dvou částí – radionuklidu neboli značkovacího radioaktivního prvku (v případě PET se jedná o pozitronový zářič) a neaktivní látky, jejímž úkolem je distribuce radiofarmaka v těle pacienta do cílených oblastí, což může být například glukóza, která dopraví radiofarmakum do oblastí se zvýšeným metabolismem. Jednou z velkých výhod PET zobrazování je existence pozitronových zářičů pro širokou škálu prvků s nízkým atomovým číslem. Mezi nejpoužívanější pozitronové zářiče používané v PET patří nuklidy ¹¹C,¹³N, ¹⁸F, ¹⁵O, ⁸²Rb, ⁶²Cu, ⁶⁸Ga [1]. Tato široká škála pozitronových zářičů umožňuje v PET zobrazování začlenění do mnoha typů biologicky aktivních sloučenin a díky tomu můžeme sledovat velmi specifické fyziologické děje v různých orgánech.

Výroba radiofarmak pro PET probíhá většinou poblíž PET oddělení a je velice důležité načasování jednotlivých výrobních operací s ohledem na předpokládaný termín použití z důvodů velmi krátkého poločasu rozpadu nuklidů. Nejčastěji používané radionuklidy pozitronových zářičů - ¹¹C,¹³N, ¹⁸F, ¹⁵O využívaných v PET se vyrábějí v zařízeních zvaných cyklotron. Cyklotron je kruhové zařízení, ve kterém jsou nabité částice jako proton či alfa částice urychlovány po spirálovité dráze ve vakuu. Zdroj vysokofrekvenčního napětí napájí dva duanty (polokruhy), které vytvářejí rychle se měnící elektrické pole a díky tomu v jejich mezeře probíhá urychlování částic. Další částí cyklotronu je velmi silný elektromagnet, který vede svazek částic, magnetické pole je orientováno kolmo na dráhu částic a způsobuje zakřivování dráhy do kruhu. S rostoucí rychlostí částic se poloměr kruhové dráhy zvětšuje a tak se částice pohybují po spirálovité dráze. Jakmile jsou částice dostatečně urychleny, jsou deflektorem směrovány na terč. Terč obsahuje neradioaktivní nuklid, jehož ostřelováním urychlenými částicemi, z něj vzniká radioaktivní nuklid – radionuklid. Vyrobené radionuklidy se poté od terče oddělí a dochází k finální výrobě radiofarmak v syntetizačních modulech, kde dojde ke sloučení radionuklidů s neaktivní transportní látkou [1].

Nyní se podíváme na jednotlivé typy radiofarmak používaných v PET tomografických zobrazovacích systémech v lékařství. Nejvýznamnější je fluordeoxyglukóza (FDG), která se využívá pro lokalizaci tumorů a také k vizualizaci mozkového a srdečního glukózového metabolismu. Přehled ostatních je uveden v tabulce, kde ve sloupci radiofarmakum jsou uvedeny nuklidy prvků s jejich nukleonovými čísly a popřípadě neaktivní látka, na kterou jsou nuklidy vázány:

Tabulka 1: přehled radiofarmak využívaných v PET [1]

Doprovodná prezentace: