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115年:核醫診療(1)

⁹⁰Y射源進行治療後造影評估患者之體內劑量，最不建議使用下列何者？

ABremsstrahlung gamma camera
BBremsstrahlung digital radiographic system
CBremsstrahlung SPECT/CT
DPET/CT

詳細解析

本題觀念：

本題測驗核子醫學中釔-90 (90Y^{90}\text{Y}) 治療後的影像評估方式。90Y^{90}\text{Y} 是一種純貝他 (pure β−\beta^-) 放射性同位素，廣泛應用於肝腫瘤的選擇性體內放射線療法 (Selective Internal Radiation Therapy, SIRT) 或稱放射性栓塞治療。由於 90Y^{90}\text{Y} 幾乎不發射加馬射線 (γ\gamma-ray)，在評估其體內分布與吸收劑量時，臨床上主要依賴兩種影像機制：

  1. 制動輻射造影 (Bremsstrahlung imaging)：β\beta 粒子在人體組織中減速時會產生制動輻射 (X-rays)，這些光子可由配備準直儀的核醫儀器（如 Gamma camera 或 SPECT）偵測成影。
  2. 正子造影 (PET)：90Y^{90}\text{Y} 在衰變過程中有極微小的機率（約 32×10−632 \times 10^{-6}）發生內部成對產生 (internal pair production) 並釋放正子，因此可使用 PET 掃描儀進行高解析度的定量造影。

選項分析：

  • (A) Bremsstrahlung gamma camera：正確（可用）。傳統的加馬攝影機 (Gamma camera) 配備有準直儀 (collimator)，能夠接收來自體內 90Y^{90}\text{Y} 產生的制動輻射並進行平面造影 (planar imaging)。雖然影像解析度與對比度較差，但屬於核子醫學常規的評估方法之一。

  • (B) Bremsstrahlung digital radiographic system：不建議（無法使用）。數位X光攝影系統 (Digital radiographic system, DR) 屬於放射診斷設備。這類設備的設計原理是接收由「外部 X 光管」發射、穿透人體後的 X 光以形成二維解剖衰減影像。DR 系統的偵測板「沒有配備準直儀 (collimator)」，完全無法對來自人體內部、向四面八方發射的放射源進行空間定位與成像。若用 DR 拍攝內部發射制動輻射的患者，只會得到均勻的背景雜訊，無法評估體內劑量分佈。

  • (C) Bremsstrahlung SPECT/CT：正確（可用）。單光子射出電腦斷層掃描 (SPECT) 結合 CT，藉由多角度收集制動輻射進行 3D 斷層造影。相較於平面加馬攝影，SPECT/CT 可提供精確的解剖定位與衰減校正，是目前臨床上評估 90Y^{90}\text{Y} 體內劑量分佈的標準方法之一。

  • (D) PET/CT：正確（可用且推薦）。利用高靈敏度（特別是具備 Time-of-Flight, TOF 功能）的正子電腦斷層掃描儀，可以偵測到 90Y^{90}\text{Y} 產生正子互毀後的 511 keV 光子。文獻與臨床研究證實，90Y^{90}\text{Y} PET/CT 的空間解析度與定量準確度皆優於制動輻射 SPECT/CT，為評估治療後劑量分佈的最佳工具。

答案解析：

要評估患者體內放射性同位素的劑量分佈，所使用的儀器必須具備將體內游離輻射訊號轉換為空間影像的能力。這必須依靠「實體準直儀」（如 Gamma camera 與 SPECT）或「電子準直/符合偵測」（如 PET）。 選項 (A)、(C) 與 (D) 皆屬於核子醫學造影設備，具有定位體內放射源分佈的功能。而選項 (B) 提到的「數位X光攝影系統 (DR)」僅能接收體外射源穿透人體後的射線，缺乏形成體內發射源影像的幾何準直機制，因此完全無法用於評估體內劑量分佈，為最不建議（且不具備可行性）的方法。

核心知識點：

醫事放射師在準備此類題型時，應熟記以下核心概念：

  1. 90Y^{90}\text{Y} 的物理特性：純 β−\beta^- 發射體，半衰期約 64 小時，最大能量 2.28 MeV，組織內最大射程約 11 mm。
  2. 造影機制差異：
    • 制動輻射 (Bremsstrahlung)：發生在 β−\beta^- 粒子與組織原子核庫侖力作用時，產生連續能譜的光子，可用 Gamma camera/SPECT 接收。
    • 正子互毀 (Annihilation)：極少數 90Y^{90}\text{Y} 衰變至 90Zr^{90}\text{Zr} 激發態時產生正子對，可用 PET 接收，影像品質與定量能力遠優於 SPECT。
  3. 核醫儀器 vs 放射診斷儀器：核醫儀器是用來觀測「Emission (發射)」影像（需準直儀或符合偵測）；傳統X光與CT是用來觀測「Transmission (穿透)」影像，兩者的硬體設計（特別是準直器）截然不同。

參考資料：

  1. Practical reconstruction protocol for quantitative 90Y bremsstrahlung SPECT/CT (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4524456/)
  2. PET/CT and SPECT/CT imaging of 90Y hepatic radioembolization at therapeutic and diagnostic activity levels (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.07.08.22277402v1)
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