用于PET成像的创新核素$^{52g}$Mn：产生截面建模与剂量学评估

背景：近年来，$^{nat}$V($\alpha$,x)$^{52g}$Mn反应被提出作为标准$^{nat}$Cr($p$,x)$^{52g}$Mn反应的可能替代方案，但需要对建模进行改进以更好地比较这两种生产途径。目的：本工作致力于开发精确的模拟与模型，以从放射性活度和放射性核素纯度（RNP）方面，以及相对于纯$^{52g}$MnCl$_2$注射而言由共产生的放射性污染物引起的剂量增加（DI）方面，比较两种反应产生$^{52g}$Mn的情况。方法：采用核物理代码Talys，通过调节微观能级密度的参数来优化$^{nat}$V($\alpha$,x)$^{52g}$Mn截面。使用OLINDA软件2.2.0及女性和男性体模完成了[$^{xx}$Mn]Cl$_2$的剂量学评估。最后，将两种生产途径估算的$^{xx}$Mn放射性同位素的产额与剂量学结果相结合，以评估照射结束后不同时间的DI。结果：截面计算与测量结果之间取得了良好的一致。两种反应通道的比较表明，$^{nat}$V($\alpha$,x)$^{52g}$Mn导致更高的产额和更高的纯度，从而在DI方面对患者健康产生较小的有害影响。结论： $^{nat}$V($\alpha$,x)和$^{nat}$Cr($p$,x)生产途径均提供临床可接受的用于PET成像的$^{52g}$MnCl$_2$。然而，$^{nat}$V($\alpha$,x)$^{52g}$Mn反应提供的DI系统地低于$^{nat}$Cr($p$,x)$^{52g}$Mn可获得的值，并且具有更长的临床可用时间窗口（RNP $\ge$ 99%）。