115年:放射器材(1)

下列何者為正子核種孳生器(generator )?

A⁸²Rb / ⁸¹ᵐKr
B⁸²Sr / ⁸²Rb
C⁹⁹Mo / ⁹⁹ᵐTc
D¹⁸⁸W / ¹⁸⁸Re

詳細解析

本題觀念:

核醫學中的核種孳生器(Radionuclide generator)是利用半衰期較長且容易運送的「母核種(Parent radionuclide)」發生衰變,來持續產生半衰期較短的「子核種(Daughter radionuclide)」的系統。題目要求選出「正子核種孳生器(Positron generator)」,這表示其產生的子核種必須發生正子衰變(Positron emission, β+\beta^+),從而釋放正子以應用於正子斷層造影(PET)。

選項分析

  • (A) 82Rb / 81mKr:此選項為錯誤的組合。這兩個核種之間並不具備母子衰變關係。臨床上正確的孳生器為 81Rb/81mKr^{81}\text{Rb} / ^{81\text{m}}\text{Kr},其母核種 81Rb^{81}\text{Rb} 衰變為子核種 81mKr^{81\text{m}}\text{Kr}81mKr^{81\text{m}}\text{Kr} 釋放加馬射線(γ\gamma-ray),常用於核醫肺部通氣造影,並非正子發射體。
  • (B) 82Sr / 82Rb:正確。母核種鍶-82(82Sr^{82}\text{Sr},半衰期約 25.5 天)會藉由電子捕獲(Electron capture)衰變成子核種銣-82(82Rb^{82}\text{Rb})。82Rb^{82}\text{Rb} 的半衰期極短(約 76 秒),會發生正子衰變(β+\beta^+),在臨床上專門用於心肌灌注正子造影(PET MPI)。
  • (C) 99Mo / 99mTc:錯誤。這是核醫科最普遍使用的孳生器。母核種鉬-99(99Mo^{99}\text{Mo},半衰期 66 小時)衰變為子核種鎝-99m(99mTc^{99\text{m}}\text{Tc},半衰期 6 小時)。99mTc^{99\text{m}}\text{Tc} 主要釋放 140 keV 的單純加馬射線,用於單光子射出電腦斷層造影(SPECT),並不發射正子。
  • (D) 188W / 188Re:錯誤。母核種鎢-188(188W^{188}\text{W},半衰期 69.4 天)衰變為子核種錸-188(188Re^{188}\text{Re},半衰期 17 小時)。188Re^{188}\text{Re} 主要釋放貝他射線(β\beta^-)與部分加馬射線,臨床上主要用於核醫放射標靶治療(如骨轉移疼痛控制),屬於治療用核種而非正子核種。

答案解析

綜合上述分析,選項中僅有 (B) 82Sr/82Rb^{82}\text{Sr} / ^{82}\text{Rb} 屬於正子核種孳生器。其產生的 82Rb^{82}\text{Rb} 可釋放正子,是目前 PET 臨床應用上相當重要的心臟核醫藥物。其餘選項之子核種大多為發射單純加馬射線或是貝他射線。因此正確答案為 (B)。

核心知識點

醫事放射師國考常考的核醫孳生器分類與其子核種衰變特性,考生務必熟記以下三大類:

  1. 正子孳生器(PET Generators, 發射 β+\beta^+
    • 82Sr/82Rb^{82}\text{Sr} / ^{82}\text{Rb}:用於心肌灌注造影。
    • 68Ge/68Ga^{68}\text{Ge} / ^{68}\text{Ga}:用於神經內分泌腫瘤(如 68Ga^{68}\text{Ga}-DOTATOC)及攝護腺癌(如 68Ga^{68}\text{Ga}-PSMA)造影。
    • 62Zn/62Cu^{62}\text{Zn} / ^{62}\text{Cu}:可用於心室造影或血流造影。
  2. 單光子孳生器(SPECT / Planar Generators, 發射 γ\gamma
    • 99Mo/99mTc^{99}\text{Mo} / ^{99\text{m}}\text{Tc}:核醫應用最廣,子核種發射 140 keV 加馬射線。
    • 81Rb/81mKr^{81}\text{Rb} / ^{81\text{m}}\text{Kr}:子核種發射 190 keV 加馬射線,用於肺通氣造影。
  3. 治療用孳生器(Therapeutic Generators, 發射 β\beta^-
    • 188W/188Re^{188}\text{W} / ^{188}\text{Re}:用於放射性標靶治療。
    • 90Sr/90Y^{90}\text{Sr} / ^{90}\text{Y}:用於放射免疫治療或微球治療。

臨床重要性

82Sr/82Rb^{82}\text{Sr} / ^{82}\text{Rb} 孳生器的引進,使得不具備醫用迴旋加速器(Cyclotron)的醫療機構也能夠執行高畫質的 PET 心肌灌注造影。82Rb^{82}\text{Rb} 是一種類似鉀離子的鹼金屬,會經由心肌細胞膜上的 Na+^+/K+^+ ATPase 幫浦進入心肌。由於其半衰期僅有 76 秒,病患接受的輻射劑量較低,並允許在短時間內快速完成休息與壓力相(Rest/Stress)的造影檢查,大幅提升臨床檢查效率。

參考資料

  1. Rubidium-82 generator yield and efficiency for PET perfusion imaging: Comparison of two clinical systems. PMC. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7296062/)
  2. Positron emission tomography. Wikipedia. (https://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomography)
  3. RADIONUCLIDE GENERATORS PowerPoint Presentation. SlideServe. (https://www.slideserve.com/quillon/radionuclide-generators)