ES2897429T3 - Material fuente de germanio-68 - Google Patents

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Abstract

Un material fuente de germanio-68 en estado sólido que comprende: un material de matriz que tiene una estructura cristalina poliédrica tridimensional, comprendiendo el material de matriz: un primer tetraedro que comprende un átomo central, T, y oxígeno, seleccionándose el átomo central del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable, teniendo el primer tetraedro una fórmula TO4; y un segundo tetraedro, siendo el segundo tetraedro un tetraedro de germanio-68 que comprende germanio-68 y oxígeno y que tiene una fórmula 68Geo4, siendo los primeros tetraedros y tetraedros de germanio-68 parte de una estructura cristalina poliédrica tridimensional.

Description

DESCRIPCIÓN
Material fuente de germanio-68
Campo de la divulgación
El campo de la divulgación se refiere al material fuente de germanio-68 en estado sólido. El material fuente puede ser cristalino y el germanio-68 puede estar sustituido de forma isomórfica por otros átomos centrales del material de matriz cristalino.
Antecedentes
La tomografía por emisión de positrones (PET) es un Método in vivo de obtención de imágenes que utiliza radiotrazadores emisores de positrones para rastrear los procesos bioquímicos, moleculares y/o fisiopatológicos en seres humanos y animales. En los sistemas PET, los isótopos emisores de positrones sirven como balizas para identificar la ubicación exacta de enfermedades y procesos patológicos en estudio sin exploración quirúrgica del cuerpo humano. Con estos métodos de imagenología no invasivos, el diagnóstico de enfermedades puede ser más cómodo para los pacientes, a diferencia de los enfoques más tradicionales e invasivos, tales como las cirugías exploratorias.
Durante la obtención de imágenes de PET, los detectores de rayos gamma de PET (es decir, cámaras o escáneres) detectan pares de rayos gamma emitidos por los radiotrazadores. Los detectores de PET se calibran periódicamente para asegurar el funcionamiento y la precisión del equipo. La calibración puede implicar la obtención de imágenes de un dispositivo de calibración (a veces denominado fuente de calibración) que incluye una fuente de material radiactivo que emite una cantidad conocida de radiación. La cámara o el escáner PET toman imágenes del dispositivo y los resultados se comparan con la cantidad de radiación que se esperaba que emitiera el dispositivo según la cantidad de material radiactivo en el dispositivo de calibración y/o según la actividad medida.
Un grupo de dispositivos de calibración se basa en la desintegración del germanio-68 ("Ge-68"). El Ge-68 tiene una semivida de aproximadamente 271 días, se desintegra por captura de electrones a Ga-68, y carece de emisiones de fotones significativas. Estas propiedades hacen del germanio-68 un material ideal para calibrar cámaras y escáneres PET. Aveces se utiliza una matriz de plástico para albergar varias fuentes de calibración, sin embargo, este enfoque a veces sufre de lixiviación durante el uso y algunas veces es estructuralmente débil. Las resinas utilizadas como matriz pueden deteriorarse y formar gas dentro del material.
El documento US 2009/194677 A1 describe una fuente de calibración que se puede utilizar en PET. La fuente de calibración descrita puede comprender Ge-68 en un material de matriz. El material de matriz es del tipo de resina polimérica en el que se dispersa el radionúclido.
Existe la necesidad de mejores materiales fuente de germanio-68 para calibrar cámaras y escáneres de radiación y para dispositivos de calibración que incorporen tales materiales.
Esta sección está destinada a presentar al lector varios aspectos de la técnica que pueden estar relacionados con varios aspectos de la divulgación, que se describen y/o reivindican a continuación. Se cree que esta discusión es útil para proporcionar al lector información antecedente para facilitar una mejor comprensión de los diversos aspectos de la presente divulgación. Por consiguiente, se debe entender que estas declaraciones deben leerse bajo esta luz y no como admisiones de la técnica anterior.
Compendio
Un aspecto de la presente divulgación está dirigido a un material fuente de germanio-68 en estado sólido. El material fuente de germanio-68 incluye un material de matriz que tiene una estructura cristalina poliédrica tridimensional. El material de matriz incluye un primer tetraedro que comprende un átomo central, T y oxígeno, y tiene una fórmula TO4. El átomo central se selecciona del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable. El material de matriz incluye un segundo tetraedro. El segundo tetraedro es un tetraedro de germanio-68 que comprende germanio-68 y oxígeno y tiene una fórmula 68GeO4. El primer tetraedro y el tetraedro de germanio-68 son parte de una estructura cristalina poliédrica tridimensional.
Otro aspecto de la presente divulgación está dirigido a un método para producir un material fuente de germanio-68. El material fuente incluye un material de matriz con germanio-68 sustituido de manera isomórfica en el mismo. El método incluye formar una mezcla de partida de cristalización. La mezcla de partida tiene una fuente de un primer átomo central y una fuente de un segundo átomo central. El primer átomo central es germanio-68 y el segundo átomo central se selecciona del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable. La mezcla de partida se calienta para hacer que el material cristalice y forme tetraedros de germanio-68 y tetraedros del segundo átomo central en una estructura cristalizada.
Existen varios refinamientos de las características señaladas en relación con los aspectos mencionados anteriormente de la presente divulgación. También pueden incorporarse características adicionales en los aspectos mencionados anteriormente de la presente divulgación. Estos refinamientos y características adicionales pueden existir individualmente o en cualquier combinación. Por ejemplo, varias características discutidas a continuación con relación a cualquiera de las realizaciones ilustradas de la presente divulgación se pueden incorporarse a cualquiera de los aspectos descritos anteriormente de la presente divulgación, solos o en cualquier combinación.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un esquema de un material de zeolita en el que el germanio está sustituido de forma isomórfica por átomos centrales de silicio;
La Figura 2 es un esquema de una estructura de zeolita de chabacita que tiene una cavidad principal en un anillo 8T con germanio-68 sustituido de manera isomórfica por germanio estable; y
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo de calibración cilíndrico.
Descripción detallada
Las disposiciones de la presente divulgación se refieren al material fuente de germanio-68 para calibrar detectores de radiación y para dispositivos de calibración utilizados para calibrar tales detectores. El material fuente incluye un material de matriz que tiene una estructura cristalina poliédrica tridimensional con germanio-68 incorporado en el mismo. El germanio-68 está sustituido de forma isomórfica por uno o más átomos centrales en el material de matriz cristalizado.
El material de matriz incluye un primer tetraedro que comprende un átomo central, T, y oxígeno, seleccionándose el átomo central del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable (por ejemplo, SO4, AO 4, GeO4 y ZrO4). El primer tetraedro tiene una fórmula TO4" en donde T es el átomo central de la estructura. El material de matriz comprende un segundo tetraedro que es un tetraedro de germanio-68 que comprende germanio-68 y oxígeno y que tiene una fórmula 68Geo4. Los primeros tetraedros y tetraedros de germanio-68 son parte de una estructura cristalina poliédrica tridimensional. Tales estructuras tridimensionales pueden incluir varias cavidades o canales dentro de la estructura organizada.
En algunas realizaciones, el primer tetraedro es un tetraedro de silicio que tiene una fórmula SO4, en donde el germanio-68 se sustituye de manera isomórfica por silicio como átomo central de varios tetraedros dentro del material de matriz. Al respecto, cabe señalar que la fórmula TO4 como se describe en el presente documento, representa la coordinación de los tetraedros (incluido el oxígeno compartido) y que el material en sí puede tener una fórmula química diferente. Por ejemplo, el propio material puede ser sílice (SO2), alúmina (AO2), germania (GeO2), circonia (ZrO2) y combinaciones de estos materiales con una coordinación tetraédrica (TO4) dentro del material. La estructura puede ser un material de zeolita en el que el germanio-68 se sustituye de forma isomórfica por al menos algunos átomos de silicio dentro del material de zeolita. El material de zeolita generalmente incluye dos o más tipos diferentes de tetraedros que están unidos para formar la estructura cristalina tridimensional poliédrica del material de zeolita. Como se emplea en la presente memoria, "zeolita" se refiere a cualquier matriz de un primer tipo de átomo central (típicamente silicio), un segundo tipo de átomo central y oxígeno. Los diversos átomos centrales que se pueden utilizar se seleccionan entre silicio, aluminio, germanio y circonio. Por ejemplo, la zeolita puede ser una matriz de silicio y aluminio (silico-aluminatos) o una matriz de silicio y germanio (silicogermanatos) o incluso circonio y germanio (circonogermanatos).
El material de zeolita puede ser una zeolita natural que se modifica para incluir germanio-68 como un sustituto isomorfo de los diversos átomos centrales de las estructuras tetraédricas dentro del material. Más típicamente, la zeolita es una zeolita sintética con 68 átomos de germanio que se incorporan de forma isomórfica mientras se produce el material. En algunas realizaciones, la zeolita contiene tetraedros de silicio y de aluminio (es decir, es un silico-aluminato) con germanio-68 sustituido por algunos de los átomos de silicio y/o aluminio en las estructuras tetraédricas. En algunas realizaciones, la zeolita es una pentasil-zeolita (tal como ZSM-5) que contiene germanio-68 isomorfo. En algunas realizaciones, el material de zeolita contiene tetraedros de germanio y tetraedros de aluminio estables, sustituyéndose el germanio-68 por algunos de los átomos de germanio y/o átomos de aluminio.
En tales estructuras de zeolita, la zeolita comprende típicamente tres estructuras tetraédricas: tetraedros de silicio, tetraedros de germanio-68 y un tercer tetraedro seleccionado del grupo que consiste en aluminio, circonio y germanio estable. En algunas realizaciones, el tercer átomo central es tetraedro de aluminio, comprendiendo el tetraedro de aluminio y oxígeno y tiene una estructura de AlO4. En otras realizaciones, el tercer tetraedro es tetraedro de germanio estable, el tetraedro de germanio estable comprende germanio estable y oxígeno y tiene una fórmula GeO4.
La cantidad de germanio-68 en el material de matriz puede ser compatible con fuentes de calibración comerciales que incluyen germanio-68. En algunas realizaciones, la formación del material cristalito se controla para formar un material fuente con un rango de actividad particular.
Además del germanio-68, el material de matriz de zeolita puede contener germanio no activo (es decir, estable) (por ejemplo, germanio-74) que se incorpora de manera isomórfica en algunos de los átomos centrales de las estructuras tetraédricas (Fig. 1). La razón molar de germanio no activo a germanio-68 en la zeolita se puede controlar para producir una fuente de calibración con la actividad deseada.
Los materiales de matriz que incorporan germanio-68 se pueden obtener incluyendo germanio-68 en mezclas de partida a partir de las cuales se cristaliza la matriz. Al incluir germanio-68, el germanio-68 sustituye de manera isomórfica en varios de los átomos centrales tetraédricos de la estructura (p. ej., silicio, aluminio, circonio o germanio estable). La mezcla de partida de cristalización puede incluir una fuente de germanio-68 como primeros átomos centrales y una fuente de segundos átomos centrales. Los segundos átomos centrales se pueden seleccionar del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable.
En algunas realizaciones particulares, el germanio-68 es sustituido por germanio estable que se utiliza para ensamblar la estructura. Los materiales de zeolita que incorporan germanio estable se pueden preparar de acuerdo con métodos conocidos tales como, por ejemplo, como describen Kosslick et al., en "Synthesis and Characterization of Ge-ZSM-5 Zeolites", J. Phys. Chem. 1993, 97 (21), pág. 5678-5684.
En algunas otras realizaciones, el germanio-68 es sustituido por una cantidad de silicio en la estructura (p. ej., hasta aproximadamente 30% de los átomos de silicio). La razón molar de germanio-68 a silicio en la mezcla de partida se puede seleccionar para lograr la actividad deseada y, como en algunas realizaciones, puede ser al menos aproximadamente 1:1000 o, como en otras realizaciones, al menos aproximadamente 1:1000, al menos aproximadamente 1:100, al menos aproximadamente 1:50, al menos aproximadamente 1:20, al menos aproximadamente 1:10 o al menos aproximadamente 1:5.
El material de matriz, tal como las zeolitas, se puede preparar formando una mezcla o gel del material base y manteniendo las condiciones de cristalización hasta que se formen cristales. A medida que los cristales comienzan a formarse, los tetraedros forman una red tridimensional al compartir átomos de oxígeno.
En algunas realizaciones, se prepara una mezcla acuosa de óxido de germanio-68 (68Geo2) y uno o más óxidos (p. ej., sílice, alúmina y/o germania estable) y se calienta para formar cristales. Como alternativa al uso de germania, se puede añadir un haluro de germanio tal como cloruro de germanio (68GeCU) a la mezcla de formación de zeolita. Las condiciones de cristalización adecuadas pueden incluir el calentamiento en condiciones hidrotermales. Por ejemplo, la mezcla o gel de inicio de cristalización se puede calentar hasta al menos aproximadamente 100°C o incluso hasta al menos aproximadamente 150°C (por ejemplo, de aproximadamente 100°C a aproximadamente 200°C). Tras el calentamiento, la mezcla de partida cristaliza y forma tetraedros del primer átomo central y tetraedros de germanio-68 en la estructura cristalizada.
Los métodos adecuados para formar el material de matriz (p. ej., material de zeolita) pueden implicar el uso de varios agentes directores de estructura (SDA) que incluyen agentes orgánicos o inorgánicos que ayudan en la formación de las estructuras tridimensionales. Los SDA ilustrativos incluyen cationes inorgánicos, fosfacenos, compuestos de amonio cuaternario (p. ej., haluros e hidróxidos), compuestos de imidazolio y éteres cíclicos y lineales. También se pueden utilizar métodos asistidos por semillas para promover la cristalización y/o la formación de estructuras. Los métodos asistidos por semillas pueden implicar el uso de cristales semilla de la estructura deseada que actúan como superficies de crecimiento de cristales para la formación del material de matriz.
Después de la cristalización, los cristales de zeolita se pueden separar de la porción líquida del gel por medio de filtración o evaporación. Los cristales se pueden lavar (p. ej., con agua) para eliminar los líquidos residuales y los cristales finos. En algunas realizaciones, el material cristalino se calcina.
En algunas realizaciones, la mezcla de partida es un gel que tiene la fórmula (1)
xGeO2ySiO2 (1),
siendo (x, y) (0,8, 0,2), (0,4, 0,6) o (0,165, 0,835).
En algunas realizaciones, el segundo átomo central es silicio. Alternativamente o además, la mezcla de partida puede comprender una fuente de terceros átomos centrales (tal como en las estructuras de zeolita que también comprenden germanio-68). Si el segundo átomo central es silicio, el tercero se puede seleccionar del grupo que consiste en aluminio, circonio y germanio estable.
En algunas realizaciones, la razón molar de germanio estable a germanio-68 en el material de partida y el material cristalizado resultante se controla para ajustar la actividad del dispositivo de calibración. Generalmente, la reducción de la razón de germanio estable a germanio-68 da como resultado dispositivos de calibración más activos y viceversa.
Las estructuras de zeolita con germanio-68 resultantes pueden tener cualquier forma adecuada tal como, por ejemplo, estructuras cúbicas como describen O'Keeffe et al., en "Germanate Zeolites: Contrasting the Behavior of Germanate and Silicate Structures being from Cubic T8O20 Units (T = Ge or Si)", Chem. Eur. J. 1999, 5 (10). También se pueden preparar otras estructuras tales como Zeolita A (Linde Tipo A) o cadenas de anillos de 6 miembros tales como Zeolita Y (Linde Tipo Y) o chabacita, mordenita o ferrierita (véanse Davis y col., "Zeolite and Molecular Sieve Synthesis", Chem. Mater. 1992, 4(4) pág. 756-768 y Davis, "Zeolites from a Materials Chemistry Perspective," Chem. Mater., 2014, 26(1), pp. 239-245). En la Figura 2 se muestra una estructura dezeolita chabazita ilustrativa en la que germanio-68 es sustituido de forma isomórfica por una porción de átomos de germanio no activos.
Después de la formación, el material de matriz sustituido con germanio 68 se forma en una conformación adecuada para la calibración de detectores de radiación. El material de matriz se puede utilizar como polvo en la fuente de calibración estando el polvo contenido dentro de una carcasa de forma adecuada. El material de matriz se puede mezclar con diversas resinas, aglutinantes, cargas, cerámicas (p. ej., alúmina) y otros excipientes y se le pueden conferir varias formas (p. ej., bolitas, varillas, bloques y similares). En algunas realizaciones y como se muestra en la Figura 3, el material de matriz se forma en un fantasma tal como un fantasma cilíndrico 10 que se puede utilizar para la calibración de un escáner de PET. En otras realizaciones, el material se forma en una varilla, por ejemplo, para fuentes de calibración de línea.
El dispositivo de calibración puede incluir una carcasa que contiene el material de matriz sustituido con germanio-68. El dispositivo puede incluir un protector de radiación (p. ej., protector de plomo) que se puede retirar durante la calibración del detector de radiación. En algunas realizaciones, el material de matriz sustituido con germanio 68 se aloja dentro de un vial.
El dispositivo de calibración de germanio-68 emite una cantidad conocida de radiación. Esto permite que el dispositivo actúe como un patrón con el que se compara la radiación medida por el detector de radiación. Los detectores de radiación adecuados que se pueden calibrar incluyen escáneres y cámaras de PET y cámaras y espectrómetros de rayos gamma.
Para calibrar el detector, el dispositivo de calibración se coloca en el campo de detección del detector. El detector de radiación se maneja para detectar la radiación emitida por el dispositivo de calibración. La radiación detectada se puede comparar con la cantidad de radiación que se esperaba que emitiera el dispositivo de calibración. Se puede utilizar una diferencia (o falta de diferencia si se calibra correctamente) para normalizar los datos generados por el detector de radiación. Por ejemplo, los datos generados por dos o más detectores (p. ej., diferentes escáneres o cámaras en diferentes sitios médicos) se pueden normalizar para reducir las variaciones de medición entre escáneres. En algunas realizaciones, cualquier diferencia medida entre la radiación detectada y la radiación esperada (es decir, el patrón) se utiliza para recalibrar el detector a través de uno o más protocolos de ajuste.
En comparación con los dispositivos de calibración de germanio-68 convencionales, los dispositivos de calibración de la presente divulgación tienen varias ventajas. Al incluir de forma isomórfica germanio-68 en la estructura y estructura cristalina del material, el germanio-68 no lixivia fácilmente del material. El material de matriz es un material inorgánico de estado sólido con alta resistencia química, a la radiación y mecánica. La actividad del dispositivo de calibración se puede controlar ajustando la razón de germanio-68 a germanio no activo en el material de partida utilizado para preparar el material de matriz cristalino. Mediante la unión isomorfa del germanio-68, el material de matriz cristalino de germanio-68 se puede manipular fácilmente durante la fabricación de la fuente y la eliminación del material fuente.
Como se emplea en la presente memoria, los términos "alrededor de", "sustancialmente", "esencialmente" y "aproximadamente" cuando se utilizan junto con intervalos de dimensiones, concentraciones, temperaturas u otras propiedades o características físicas o químicas, están destinados a cubrir las variaciones que pueden existir en los límites superior y/o inferior de los intervalos de las propiedades o características, incluidas, por ejemplo, las variaciones resultantes del redondeo, la metodología de medición u otra variación estadística.
Cuando se introducen elementos de la presente divulgación o la realización o realizaciones de la misma, se pretende que los artículos "un", "uno", "una", "el", "la" y "dicho" signifiquen que hay uno o más de los elementos. Se pretende que los términos "que comprende", "que incluye", "que contiene" y "que tiene" sean inclusivos y significan que puede haber elementos adicionales distintos de los elementos enumerados. El uso de términos que indican una orientación particular (por ejemplo, "superior", "inferior", "lateral", etc.) es por conveniencia de la descripción y no requiere ninguna orientación particular del elemento descrito.
Puesto que se podrían realizar diversos cambios en las construcciones y métodos anteriores sin apartarse del alcance de la divulgación, se pretende que todo el material contenido en la descripción anterior y que se muestra en los dibujos adjuntos se interprete como ilustrativo y no en un sentido limitante.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un material fuente de germanio-68 en estado sólido que comprende:
un material de matriz que tiene una estructura cristalina poliédrica tridimensional, comprendiendo el material de matriz:
un primer tetraedro que comprende un átomo central, T, y oxígeno, seleccionándose el átomo central del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable, teniendo el primer tetraedro una fórmula TO4; y un segundo tetraedro, siendo el segundo tetraedro un tetraedro de germanio-68 que comprende germanio-68 y oxígeno y que tiene una fórmula 68Geo4, siendo los primeros tetraedros y tetraedros de germanio-68 parte de una estructura cristalina poliédrica tridimensional.
2. El material fuente de germanio-68 en estado sólido según se establece en la reivindicación 1, en donde el primer tetraedro es un tetraedro de silicio que tiene una fórmula SO4, siendo el germanio-68 sustituido de manera isomórfica por silicio como átomo central de una pluralidad de tetraedros en el material de matriz.
3. El material fuente de germanio-68 en estado sólido según se establece en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el material de matriz comprende adicionalmente un tercer tetraedro, comprendiendo el tercer tetraedro un átomo central seleccionado del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable.
4. El material fuente de germanio-68 en estado sólido según se establece en la reivindicación 3, en donde el tercer tetraedro es un tetraedro de aluminio, comprendiendo el tetraedro de aluminio aluminio y oxígeno y teniendo una fórmula AO 4.
5. El material fuente de germanio-68 en estado sólido según se establece en la reivindicación 3, en donde el tercer tetraedro es un tetraedro de germanio estable, comprendiendo el tetraedro de germanio estable germanio estable y oxígeno y teniendo una fórmula GeO4.
6. El material fuente de germanio-68 en estado sólido según la reivindicación 5, en donde el germanio estable está sustituido de forma isomórfica por silicio como átomo central de una pluralidad de tetraedros en el material de matriz.
7. Un método para producir un material fuente de germanio-68, comprendiendo el material fuente un material de matriz con gemanio-68 sustituido de manera isomórfica en el mismo, comprendiendo el método:
formar una mezcla de partida de cristalización, teniendo la mezcla de partida una fuente de un primer átomo central y una fuente de un segundo átomo central, siendo el primer átomo central germanio-68 y seleccionándose el segundo átomo central del grupo que consiste en silicio, aluminio, circonio y germanio estable; y
calentar la mezcla de partida para hacer que el material cristalice y forme tetraedros de germanio-68 y tetraedros del segundo átomo central en una estructura cristalizada.
8. El método según la reivindicación 7, en donde el segundo átomo central es silicio.
9. El método según la reivindicación 8, en donde la mezcla de partida de cristalización comprende adicionalmente un tercer átomo central seleccionado del grupo que consiste en aluminio, circonio y germanio estable, comprendiendo la estructura cristalizada tetraedros del tercer átomo central.
10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde la mezcla de partida se calienta hasta al menos 100°C o de 100°C a 200°C y el material de matriz se cristaliza en condiciones hidrotermales.
11. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en donde el primer átomo central es silicio, siendo la relación molar de germanio-68 a silicio en la mezcla de partida al menos 1:1000 o al menos 1:100, al menos 1:50, al menos 1:20, al menos 1:10 o al menos 1:5.
12. El método según se establece en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en donde:
un haluro de germanio-68 o 68Geo2 se añade a la mezcla de partida como fuente de germanio-68; y el segundo átomo central es silicio, añadiéndose sílice a la mezcla de partida como fuente de silicio.
13. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en donde la mezcla de partida es un gel, comprendiendo el gel sílice y germania estable según la fórmula
xGeO2ySiO2.
14. El método según la reivindicación 13, en donde y es igual a (1-x) y x es 0,8, 0,4 o 0,165.
15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en donde el material de matriz tiene una estructura cristalina poliédrica tridimensional.
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US5512267A (en) * 1993-09-15 1996-04-30 California Institute Of Technology Zeolite CIT-1
US7825372B2 (en) * 2006-04-11 2010-11-02 Radqual, Llc Simulated dose calibrator source standard for positron emission tomography radionuclides
US7858925B2 (en) * 2006-04-11 2010-12-28 University Of Washington Calibration method and system for PET scanners
CN101593567B (zh) 2009-06-18 2011-10-26 天津赛德生物制药有限公司 68Ge密封放射源的制备方法
US9117561B2 (en) * 2011-09-27 2015-08-25 Radqual, Llc Universal mounting system for calibration source for use in PET scanners
CN203346055U (zh) 2013-05-20 2013-12-18 原子高科股份有限公司 线型锗68校正源灌装设备
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