انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 14 2 2025 08 23 Analysis of FDG Radiopharmaceutical Injected into Cancer Tissue by Increasing the Mole Fraction of Oxygen-18 Using MCNP آنالیز و تحلیل رادیو‌داروی FDG تزریق شده به بافت سرطانی با افزایش کسر مولی اکسیژن-18 با استفاده از MCNP 77 83 115089 10.22052/rsm.2025.256264.1090 FA هدیه احمدی گروه مهندسی هسته‌ای، دانشکده مهندسی هسته‌ای، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمد ره‌گشای گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت و شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران امیر حیدری‌نسب گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت و شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-0417-4863 Journal Article 2025 02 01 A PET scan, or positron emission tomography, is a non-invasive method used to create three-dimensional images of tissues containing a radiopharmaceutical based on the amount of positrons emitted. The process requires substances such as fluorine-18 deoxyglucose (FDG), the production of which necessitates the separation of fluorine-18 and oxygen-18 isotopes with high enrichment. FDG, the most common radiopharmaceutical used in PET imaging, is produced in a saline solvent, stored in a glass vial, and injected intravenously. The use of cryogenic distillation columns as an industrial method is suitable for producing enriched oxygen. In this study, two enrichments of 95% and 99% oxygen-18 were evaluated using the ORNL phantom in the MCNP6 nuclear code. The liver was selected as the cancerous tissue, and the energy deposited (MeV/gram) in the tissue was calculated using Tally No. 6. The results indicate that increasing the oxygen-18 mole fraction from 95% to 99% significantly enhances the fluorine-18 yield. Specifically, the uptake of fluorine deoxyglucose (FDG), represented as energy uptake in MCNP6, increased by approximately 15% at 99% enrichment. This suggests that higher enrichment can improve the sensitivity and accuracy of PET imaging in cancer detection. دستگاه PET Scan یا برش‌نگاری با نشر پوزیترون با استفاده از روش غیر تهاجمی، تصویری سه بعدی بر اساس میزان نشر پوزیترون از بافت حاوی رادیو‌دارو تشکیل می‌دهد. این دستگاه به داروهایی مانند فلوئورین دئوکسی گلوکز (FDG) نیاز دارد، که تولید آن مستلزم جداسازی ایزوتوپ‌های فلوئور-18 و اکسیژن-18 با غنای بالا است. FDG متداول‌ترین داروی PET در حلال سالین تولید می‌شود و در یک ویال شیشه‌ای ذخیره شده و به شکل داخل وریدی تزریق می‌گردد. استفاده از ستون‌های تقطیر برودتی به عنوان روش صنعتی، مناسب برای تولید اکسیژن غنی می‌باشد. در این پژوهش از دو غنای 95 و 99 درصد اکسیژن-18 و فانتوم ORNL در کد هسته‌ای MCNP6 استفاده گردید. کبد به عنوان بافت سرطانی انتخاب گردید، با استفاده از تالی شماره 6 مقدار Mev/gram رسیده بر بافت محاسبه گردید. نتایج نشان‌دهنده آن است که افزایش کسر مولی اکسیژن-18 از 95% به 99%، به طور قابل توجهی بازده فلوئور-18 را افزایش می‌دهد. به طور خاص جذب فلوئورین دئوکسی گلوکز (FDG) یا همان جذب انرژی در کد MCNP6 تقریبا 15% در غنی‌سازی 99% افزایش یافت. این امر نشان‌دهنده آن است که غنی‌سازی بالاتر می‌تواند حساسیت و دقت تصویربرداری PET را در تشخیص سرطان بهبود بخشد. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_115089_c9c880201992d4dba2b5ae18a4676eb2.pdf