Theoretical Investigation of Some Radiation Shielding Parameters of Radiodiagnostic Agents

Year 2022, , 829 - 839, 18.07.2022

Yusuf Kavun , Eyyup Tel

https://doi.org/10.47495/okufbed.992797

Abstract

The impact of medical imaging in health services is increasing day by day. In this way, diseases can be diagnosed earlier and treatments can be carried out more effectively. As the use of medical imaging goes beyond diagnosis and reaches the areas of disease prevention and treatment, the costs of healthcare services on a global scale are also significantly reduced. In this study, radiation shielding properties of drugs such as C23H30GdN3O11 (Gadoxetic acid), C28H54GdN5O20 (Gadopentetic acid) and C20H12O5 (Fluorescein) used in imaging have been investigated. These radiation parameters include linear and mass attenuation coefficients (LAC, MAC), half and tenth value layers (HVL, TVL), mean free path (MFP), effective atomic number and electron density (Zeff, Neff) and effective conductivity (Ceff) energy by using Phy-X software. These data have been generated for 1 keV to 2 MeV energy region. According to the data obtained, it was seen that the data scattered up to 100 keV were compatible with each other after this energy value.

Keywords

Phy-X software, Radiation shielding, Gadoxetic acid, Dadopentetic acid, Fluorescein

Supporting Institution

Kahramanmaraş Sütçü İmam University

Project Number

2020/7-18 M, 2020/7-19 M and 2021/3-2 YLS

Thanks

This study was supported by the Scientific Research Projects Coordination Unit of Kahramanmaraş Sütçü İmam University. Project numbers 2020/7-18 M, 2020/7-19 M and 2021/3-2 YLS.

Bazı Radyodiagnostik Ajanların Radyasyon Koruyucu Parametrelerinin Teorik İncelenmesi

Abstract

Tıbbi görüntülemenin sağlık hizmetlerindeki etkisi her geçen gün artmaktadır. Bu sayede hastalıklar daha erken teşhis edilebilir ve tedaviler daha etkin bir şekilde yürütülebilir. Tıbbi görüntülemenin kullanımı teşhisin ötesine geçerek hastalık önleme ve tedavi alanlarına ulaştığından, küresel ölçekte sağlık hizmetlerinin maliyetleri de önemli ölçüde azalmaktadır. Bu çalışmada, görüntülemede kullanılan C23H30GdN3O11 (Gadoxetic asit), C28H54GdN5O20 (Gadopentetik asit) ve C20H12O5 (Fluorescein) gibi ilaçların radyasyon koruyucu özellikleri araştırılmıştır. Bu radyasyon parametreleri, lineer ve kütle zayıflama katsayılarını (LAC, MAC), yarım ve onuncu değer katmanlarını (HVL, TVL), ortalama serbest yolu (MFP), etkin atom numarası ve elektron yoğunluğunu (Zeff, Neff) ve etkin iletkenliği (Ceff) içerir. Phy-X yazılımını kullanarak enerji. Bu veriler 1 keV ile 2 MeV enerji bölgesi aralığı için üretilmiştir. Elde edilen verilere göre bu enerji değerinden sonra 100 keV'a kadar saçılan verilerin birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür.

Keywords

Phy-X yazılımı, Radyasyon zırhlama, Gadoxetic asit

Project Number

2020/7-18 M, 2020/7-19 M and 2021/3-2 YLS

References

• Abbott Northwestern Hospital, 2009. MRI SHIELDING ARCHITECTURAL SITE PLANNING GUIDE. ETS-Lindgren 307–7571.
• Agar, O., 2018. Study on gamma ray shielding performance of concretes doped with natural sepiolite mineral. Radiochim. Acta. https://doi.org/10.1515/ract-2018-2981
• Bisgard-Frantzen, H., Svendsen, A., 2000. (30) Foreign Application Priority Data.
• Bormann, R.L., Rocha, E.L. da, Kierzenbaum, M.L., Pedrassa, B.C., Torres, L.R., D’Ippolito, G., 2015. The role of gadoxetic acid as a paramagnetic contrast medium in thecharacterization and detection of focal liver lesions: a review. Radiol. Bras. 48, 43. https://doi.org/10.1590/0100-3984.2013.1794
• Duvall, B., Kershner, R.M., 2006. Ophthalmic medications and pharmacology 130.
• Gessner, T., 2000. “Triarylmethane and Diarylmethane Dyes,” in: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ullmann’s Encycl. Ind. Chem. https://doi.org/10.1002/14356007.a27_179
• H. Eskalen, Y. Kavun, S. Kerli, S. Eken, 2020. An investigation of radiation shielding properties of boron doped ZnO thin films. Opt. Mater. (Amst). 105. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109871
• James E. Martin and Tanır G, 2013. Radyasyon ve radyasyondan korunma fiziği : sağlık fiziği uygulamalı, 2020th ed. Palme Yayıncılık.
• Kadıyoran C., 2010. Gastrointestinal Maligniteli Hastalarda Karaciğer Metastazlarının Manyetik Rezonans İle Saptanmasında Gadoksetik Asit Ve Gadopentate Dđmegluminin Etkinliğinin Karsılastırılması. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MERAM TIP FAKÜLTESİ.
• Kavun, Y., Eskalen, H., Kerli̇, S., Kavgaci, M., 2021. Fabrication and characterization of GdxFe2O3(100-x) /PVA (x=0, 5, 10, 20) composite films for radiation shielding. Appl. Radiat. Isot. 177, 109918. https://doi.org/10.1016/J.APRADISO.2021.109918
• Kavun, Y., TEL, E., ŞAHAN, M., SALAN, A., 2019a. Nükleer Tıpta Kullanılan Bazı Radyofarmasötiklerin Üretim Reaksiyon Tesir Kesitlerinin Yoğunluğa Bağlı Yeni Parametrelerle Hesaplanması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edeb. Fakültesi Fen Derg. 57–61. https://doi.org/10.29233/sdufeffd.477539
• Kavun, Y., Uruş, S., Tutuş, A., Eken, S., Özbek, R., 2019b. Investigation of Radiation Absorption Properties of Tungstate and Molibdate Doped Wallpapers. Cumhur. Sci. J. 40, 846–853. https://doi.org/10.17776/csj.600967
• Knoll, G.F., Kraner, H.W., 1981. Radiation Detection and Measurement. Proc. IEEE. https://doi.org/10.1109/PROC.1981.12016
• Krane, K.S., Lynch, W.G., 1989. Introductory Nuclear Physics . Phys. Today. https://doi.org/10.1063/1.2810884
• Murphy1, K.J., Brunberg, J.A., Cohan1, R.H., 1996. Adverse Reactions to Gadolinium Contrast Media: A Review of 36 Cases. AJR 167.
• Şakar, E., Özpolat, Ö.F., Alım, B., Sayyed, M.I., Kurudirek, M., 2020. Phy-X / PSD: Development of a user friendly online software for calculation of parameters relevant to radiation shielding and dosimetry. Radiat. Phys. Chem. 166, 108496. https://doi.org/10.1016/J.RADPHYSCHEM.2019.108496
• Seunghoon, H., MJ, H., WW, R., LT, M., O, N., 2010. Development of a new RF coil and gamma-ray radiation shielding assembly for improved MR image quality in SPECT/MRI. Phys. Med. Biol. 55, 2495–2504. https://doi.org/10.1088/0031-9155/55/9/005
• Sim, S., Jeon, D., Kim, D.H., Yum, W. sung, Yoon, S., Oh, J.E., 2021. Incorporation of copper slag in cement brick production as a radiation shielding material. Appl. Radiat. Isot. 176, 109851. https://doi.org/10.1016/J.APRADISO.2021.109851
• Un, A., Caner, T., 2014. The Direct-Zeff software for direct calculation of mass attenuation coefficient, effective atomic number and effective electron number. Ann. Nucl. Energy. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2013.10.041
• Weibler, J., 1993. Properties of metals used for RF shielding. EMC Test Des.