核医学科使用放射性核素18F通过/CT扫描进行医学诊断

【摘要】核医学科使用放射性核素18F通过PET/CT扫描进行医学诊断，可以准确发现和识别病灶。 PET/CT用短寿命放射性核素注射液18F标记人体新陈代谢所必需的物质并将其注入人体，并利用示踪原理显示活体生物活动的医学成像技术进行断层扫描，并通过数据采集和成像，疾病诊断诊断和分析。在应用核技术时，应采取相应的防护措施，有效保护辐射，确保辐射环境安全和人员健康。

简介

放射性核素 18F 是氟的同位素。 18F的原子核中有9个质子和9个中子。它的原子核不稳定，容易放出正电子变成18O。因此，18F 具有放射性，半衰期为 10 9.8 分钟。 18F不是天然存在的，通常是通过核反应人工制备相应的化合物而获得。由于18F的特殊性质，医学上常将其引入葡萄糖等有机分子中用于PET/CT扫描诊断。

PET/CT用于PET成像技术，又称“正电子发射计算机断层扫描”，是分子水平的现代高科技医学影像设备。实现PET和CT图像同机融合，融合了PET和CT的优势，可以同时进行功能和形态成像。 PET/CT可准确识别良恶性肿瘤、发现转移灶、评估疗效、检测肿瘤治疗后的复发转移情况、寻找肿瘤原发灶、预测放化疗效果，为肿瘤诊治提供科学依据。

1个放射性核素18F的制备

1.1回旋加速器工作原理

以大连某医院PET中心用于制备18F-FDG的回旋加速器（能量10MeV/电流100μA）为例。回旋加速器是利用射频电场在直流控制的磁场中加速质子、氘核、氦核或其他重粒子的加速器，主要包括D-box、离子源、偏转板、磁线圈、轭、真空泵等部分。使用回旋加速器将质子加速到 10MeV 的能量，它们撞击 18O 并反应 (p, n) 产生 18F。

回旋加速器产生的 18F 用示踪剂实验室标记，用于正电子发射断层扫描 (PET) 中的注射。 Tracer Laboratory 是一个小型自动化系统，可在实验室中将回旋加速器产生的放射性 18F-氟化物转化为放射性 2-18F-2-脱氧葡萄糖 (FDG)。

1.2回旋加速器核素生产工艺

回旋加速器可以产生四种放射性同位素药物，11C、13N、15O和18F。由于18F在四种核素中半衰期最长，应用最广泛，因此以18F-FDG的生产为例。

制作过程是：

加载目标（H218O，1.5ml）→目标→制作18F→将18F转移到热室→开始化学合成

化学合成过程如下：

18F通过地下管线转入收集瓶，转入自动合成装置→测定活性→QMA树脂柱，H218O分离回收→加入K222/K2CO3溶液，冲洗18F→无水乙腈除水→加入三氟乙酸甘露糖完成氟化取代反应→加醚溶解氟化产物，通过SiO2柱进入水解反应→蒸发醚，除去醚保护基→通过脱水离子树脂柱，与生理盐水混合在产品瓶中注入注射剂。

2放射性核素18F诊断流程

(1）护士登记候诊室等候患者的身高、体重等基本信息；

(2）根据患者基本情况，确定注射剂量，建立静脉通道，静候注射；

(3）患者注射的示踪剂18F的剂量计算为0.15mCi/kg医用回旋加速器及正电子核素生产，根据18F核素的半衰期，开始成像的剂量注射剂量一般为12mCi左右。对于有FDG标志物的患者，在候诊室等候50分钟左右；

(4）为了提高PET的成像质量，减少对工作人员的辐射剂量医用回旋加速器及正电子核素生产，在患者进入检查室后，医务人员将按照规定对患者进行后定位PET。检查不同部位/CT开始扫描成像，完成全身扫描成像的2D采集需要9分钟，完成3D采集需要12分钟，完成整体扫描成像的时间约为7- 15 分钟。

3 辐射防护

(1）PET中心回旋加速器机房、化学合成室、衰变池等工程建设应严格遵守辐射防护要求。当水管、电缆、排气等管线需要通过时屏蔽体，均采用地下通道方式，保证屏蔽效果不受影响。

(2）电缆屏蔽材料选择。回旋加速室所用电缆的外屏蔽材料应为抗辐射无机绝缘材料。

(3）通风。回旋加速机房和热房都安装了通风设施，排风设施的气流方向是加速器机房和热房的负压>其他的负压室外排风口安装空气过滤器，排风口应高于建筑物。

(4）易燃易爆气体管理。PET中心使用高纯氢气和氮氧混合气作为易燃易爆气体，按照易燃易爆气体管理规定进行管理。单独放置，在安全的房间内，在屋顶预留缓冲排气口，防止意外漏气。

(5）放射性废水管理

PET中心排放的放射性废水进入衰变池后，储存10个半衰期（20h）后即可排放至医院污水处理站。

(6）放射性固体废物管理

放射性固体废物按核素种类分类后，标注生产日期，用塑料袋密封，放入废物库。 10个半衰期后，将作为医疗废物集中处理。回旋加速器中用过的靶和靶膜由供应商回收。

(7）回旋机房、热房均设有监控装置和报警装置，防护门具有防盗功​​能。

4“三区”划分

(1）药房区

控制区：包括回旋加速室、热室、放化学检测室、质控室。

监管区域：包括垃圾库、缓冲间、卫生间通道及相关走廊。

其余处所均为非限制区域。回旋加速器制备完成后，回旋加速器底座底部通过地下管线输送至化学合成室进行药物合成，管线向地下延伸至放化室合成柜底部。在合成室合成、分装、校准后的核素注射液，通过药物转运梯运至注射室，由医务人员取出，置于制剂室暂存。

(2）扫描区域

控制区域：给药梯和注射剂准备室。

监管区：废品库、PET/CT扫描室、注射后等候区、卫生间、贵宾休息室。

其他场所为非限制区域。

核医学站点的布局应符合医患不交叉的原则，医护人员与患者有独立的渠道。

5 次讨论

放射性核素辐射环境影响分析与防护是医用核技术利用中不可或缺的环节。如果管理得当、科学合理，可以将辐射影响降到最低，对周边辐射环境的影响也可以降到最低。 在医用核技术利用中，应重点关注用户是否建立了专门的辐射防护制度，相关规章制度是否完备，操作程序是否科学合理，辐射事故应急预案是否可行。 ，以及日常管理能否落实到位。医疗核技术利用活动的辐射环境影响分析与防护是保障周边环境安全和人员健康的基础。

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