Frontiers in Medicine (Jul 2021)
CERN-MEDICIS: A Review Since Commissioning in 2017
- Charlotte Duchemin,
- Charlotte Duchemin,
- Joao P. Ramos,
- Joao P. Ramos,
- Thierry Stora,
- Essraa Ahmed,
- Elodie Aubert,
- Nadia Audouin,
- Ermanno Barbero,
- Vincent Barozier,
- Ana-Paula Bernardes,
- Philippe Bertreix,
- Aurore Boscher,
- Frank Bruchertseifer,
- Richard Catherall,
- Eric Chevallay,
- Pinelopi Christodoulou,
- Katerina Chrysalidis,
- Thomas E. Cocolios,
- Jeremie Comte,
- Bernard Crepieux,
- Matthieu Deschamps,
- Kristof Dockx,
- Alexandre Dorsival,
- Valentin N. Fedosseev,
- Pascal Fernier,
- Robert Formento-Cavaier,
- Robert Formento-Cavaier,
- Safouane El Idrissi,
- Peter Ivanov,
- Vadim M. Gadelshin,
- Vadim M. Gadelshin,
- Simone Gilardoni,
- Jean-Louis Grenard,
- Ferid Haddad,
- Reinhard Heinke,
- Reinhard Heinke,
- Benjamin Juif,
- Umair Khalid,
- Umair Khalid,
- Moazam Khan,
- Moazam Khan,
- Ulli Köster,
- Laura Lambert,
- G. Lilli,
- Giacomo Lunghi,
- Bruce A. Marsh,
- Yisel Martinez Palenzuela,
- Renata Martins,
- Stefano Marzari,
- Nabil Menaa,
- Nathalie Michel,
- Maxime Munos,
- Fabio Pozzi,
- Francesco Riccardi,
- Julien Riegert,
- Nicolas Riggaz,
- Jean-Yves Rinchet,
- Sebastian Rothe,
- Ben Russell,
- Christelle Saury,
- Thomas Schneider,
- Simon Stegemann,
- Simon Stegemann,
- Zeynep Talip,
- Christian Theis,
- Julien Thiboud,
- Nicholas P. van der Meulen,
- Miranda van Stenis,
- Heinz Vincke,
- Joachim Vollaire,
- Nhat-Tan Vuong,
- Benjamin Webster,
- Klaus Wendt,
- Shane G. Wilkins,
- the CERN-MEDICIS collaboration
Affiliations
- Charlotte Duchemin
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Charlotte Duchemin
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Joao P. Ramos
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Joao P. Ramos
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Thierry Stora
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Essraa Ahmed
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Elodie Aubert
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Nadia Audouin
- Groupement d'Intérêt Public ARRONAX, Nantes, France
- Ermanno Barbero
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Vincent Barozier
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Ana-Paula Bernardes
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Philippe Bertreix
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Aurore Boscher
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Frank Bruchertseifer
- European Commission, Joint Research Centre, Nuclear Safety and Security, Karlsruhe, Germany
- Richard Catherall
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Eric Chevallay
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Pinelopi Christodoulou
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Katerina Chrysalidis
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Thomas E. Cocolios
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Jeremie Comte
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Bernard Crepieux
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Matthieu Deschamps
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Kristof Dockx
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Alexandre Dorsival
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Valentin N. Fedosseev
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Pascal Fernier
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Robert Formento-Cavaier
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Robert Formento-Cavaier
- Groupement d'Intérêt Public ARRONAX, Nantes, France
- Safouane El Idrissi
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Peter Ivanov
- National Physical Laboratory, Teddington, United Kingdom
- Vadim M. Gadelshin
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Vadim M. Gadelshin
- Johannes Gutenberg University, Mainz, Germany
- Simone Gilardoni
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Jean-Louis Grenard
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Ferid Haddad
- Groupement d'Intérêt Public ARRONAX, Nantes, France
- Reinhard Heinke
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Reinhard Heinke
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Benjamin Juif
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Umair Khalid
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Umair Khalid
- Pakistan Institute of Nuclear Science and Technology, Islamabad, Pakistan
- Moazam Khan
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Moazam Khan
- Pakistan Institute of Nuclear Science and Technology, Islamabad, Pakistan
- Ulli Köster
- Institut Laue Langevin, Grenoble, France
- Laura Lambert
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- G. Lilli
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Giacomo Lunghi
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Bruce A. Marsh
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Yisel Martinez Palenzuela
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Renata Martins
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Stefano Marzari
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Nabil Menaa
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Nathalie Michel
- Groupement d'Intérêt Public ARRONAX, Nantes, France
- Maxime Munos
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Fabio Pozzi
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Francesco Riccardi
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Julien Riegert
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Nicolas Riggaz
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Jean-Yves Rinchet
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Sebastian Rothe
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Ben Russell
- National Physical Laboratory, Teddington, United Kingdom
- Christelle Saury
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Thomas Schneider
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Simon Stegemann
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Simon Stegemann
- Katholieke Universiteit (KU) Leuven, Institute for Nuclear and Radiation Physics, Leuven, Belgium
- Zeynep Talip
- Paul Scherrer Institute, Villigen, Switzerland
- Christian Theis
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Julien Thiboud
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Nicholas P. van der Meulen
- Paul Scherrer Institute, Villigen, Switzerland
- Miranda van Stenis
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Heinz Vincke
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Joachim Vollaire
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Nhat-Tan Vuong
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- Benjamin Webster
- National Physical Laboratory, Teddington, United Kingdom
- Klaus Wendt
- Johannes Gutenberg University, Mainz, Germany
- Shane G. Wilkins
- Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN), Geneva, Switzerland
- the CERN-MEDICIS collaboration
- DOI
- https://doi.org/10.3389/fmed.2021.693682
- Journal volume & issue
-
Vol. 8
Abstract
The CERN-MEDICIS (MEDical Isotopes Collected from ISolde) facility has delivered its first radioactive ion beam at CERN (Switzerland) in December 2017 to support the research and development in nuclear medicine using non-conventional radionuclides. Since then, fourteen institutes, including CERN, have joined the collaboration to drive the scientific program of this unique installation and evaluate the needs of the community to improve the research in imaging, diagnostics, radiation therapy and personalized medicine. The facility has been built as an extension of the ISOLDE (Isotope Separator On Line DEvice) facility at CERN. Handling of open radioisotope sources is made possible thanks to its Radiological Controlled Area and laboratory. Targets are being irradiated by the 1.4 GeV proton beam delivered by the CERN Proton Synchrotron Booster (PSB) on a station placed between the High Resolution Separator (HRS) ISOLDE target station and its beam dump. Irradiated target materials are also received from external institutes to undergo mass separation at CERN-MEDICIS. All targets are handled via a remote handling system and exploited on a dedicated isotope separator beamline. To allow for the release and collection of a specific radionuclide of medical interest, each target is heated to temperatures of up to 2,300°C. The created ions are extracted and accelerated to an energy up to 60 kV, and the beam steered through an off-line sector field magnet mass separator. This is followed by the extraction of the radionuclide of interest through mass separation and its subsequent implantation into a collection foil. In addition, the MELISSA (MEDICIS Laser Ion Source Setup At CERN) laser laboratory, in service since April 2019, helps to increase the separation efficiency and the selectivity. After collection, the implanted radionuclides are dispatched to the biomedical research centers, participating in the CERN-MEDICIS collaboration, for Research & Development in imaging or treatment. Since its commissioning, the CERN-MEDICIS facility has provided its partner institutes with non-conventional medical radionuclides such as Tb-149, Tb-152, Tb-155, Sm-153, Tm-165, Tm-167, Er-169, Yb-175, and Ac-225 with a high specific activity. This article provides a review of the achievements and milestones of CERN-MEDICIS since it has produced its first radioactive isotope in December 2017, with a special focus on its most recent operation in 2020.
Keywords