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사이클로트론 방사성동위원소 표적 집합체

전문가 제언: ○ 본 발명은 방사성의약품 (radiopharmacy) 생산을 위한 사이클로트론 가속기의 표적 집합체와 관련이 있다. 표적 집합체는 가속기의 자장 내에 위치하며 표적 물질을 담는 챔버를 가진 표적용기를 포함한다. 표적 챔버는 입자가 투과할 수 있는 얇은 덮개로 커버된다. 가속기에서 생산된 고에너지 입자 빔은 덮개를 통과하여 표적 챔버에 침투하여 표적물질과 상호작용하며 방사선동위원소를 생산한다.

○ 양전자를 방출하는 방사성동위원소는 양전자단층촬영 (PET)에 사용된다. 동위원소에서 방출된 양전자는 근처의 전자와 결합하여 두 개의 광자를 방출하며, 광자는 검출기에 의하여 탐지된다. PET는 심근관류, 신진대사, 내장의 생화학적 활동의 영상 등, 재래의 MRI (magnetic resonance imaging), CT (computed tomography), 초음파가 제공하지 못하는 해부학 이외의 정보를 제공한다.

○ 진료에 중요한 양전자 방출 동위원소는 사이클로트론을 이용하여 생산된다. 종래의 조사방법은, 사이클로트론에서 방출된 입자가 자장을 떠난 후, 빔 튜브와 콜리메이터를 사용하여 초점을 맞춘 후 표적을 조사한다. 이러한 외부 조사방법은 입자가 콜리메이터를 통과하면서 에너지의 일부를 손실하는 단점이 있다.

○ 본 발명은 표적을 사이클로트론 내부에 표적을 설치함으로써 콜리메이터가 필요 없고, 콜리메이터에 의한 입자빔의 에너지 손실을 방지하는 장점이 있다. 또한 내부 표적을 사용함으로써 저 에너지의 사이클로트론을 사용하여 방사성동위원소를 생산할 수 있고, 표적 집합체, 방사선 관리, 차폐 등을 간소화 하는 장점이 있다.

○ 한국원자력의학원은 2002년에 사이클로트론 가속기의 국산화에 성공하였다. KIRAMS-13으로 불리우는 이 가속기는 13MeV 양성자 사이크로트론으로 경북대, 조선대, 부산대, 서울대 등 국내 대학에 설치되어 PET의 사용을 위한 F18-FDG를 생산에 기여하고 있다. 또한 한국원자력의학원은 2008년에 의료, 산업용 방사선동위원소를 생산을 목적으로 중형 KIRAMS-30 사이크로트론을 개발하였다.

○ 본 발명은 사이크로트론 가속기의 내부에 표적장치를 설치하여 낮은 에너지 손실로 방사선동위원소를 생산하고, 방사선 차폐의 간소화 등의 장점을 주장하고 있으므로 발명의 실용성과 경제성을 검토할 필요가 있을 것으로 본다.

저자: NUTT, Ronald, et al
자료유형: 특허정보