113年:核醫診療(1)

核子醫學接收一顆 ⁹⁹Mo-⁹⁹ᵐTc 射源孳生器(檢定日為週三 12:00,500 mCi),於週一上午 8:30 抽取 ⁹⁹ᵐTc-TcO₄⁻ 約 780 mCi,要抽取最大活度的 ⁹⁹ᵐTc-TcO₄⁻ 須再間隔多少小時?(⁹⁹Mo 半衰期為 66 小時,⁹⁹ᵐTc 半衰期為 6 小時)

A12
B23
C27
D20

詳細解析

本題觀念:

本題探討核子醫學中 99^{99}Mo-99m^{99m}Tc 發生器(Generator)的放射性蛻變動力學,核心觀念為「暫態平衡」(Transient Equilibrium)。

當母核種(99^{99}Mo,半衰期約 66 小時)的半衰期大於子核種(99m^{99m}Tc,半衰期約 6 小時),且兩者相差並非極端巨大(通常介於 10 到 100 倍之間)時,兩者會建立暫態平衡。在臨床操作中,當我們利用生理食鹽水將發生器內的 99m^{99m}Tc 洗滌(elution,即題目所稱之抽取)出來後,發生器內部 99m^{99m}Tc 的活度會瞬間降至趨近於零。隨後,99m^{99m}Tc 會因母核種的持續衰變而重新累積,並在特定時間點達到最大活度,此時間點定義為 tmaxt_{max}

選項分析

在任何一次完全洗滌後,子核種重新生長至最大活度所需的時間 tmaxt_{max},可由 Bateman 方程式的導數推導而來。其發生條件為子核種的生成率等於衰變率,公式如下: tmax=ln(λTc/λMo)λTcλMot_{max} = \frac{\ln(\lambda_{Tc} / \lambda_{Mo})}{\lambda_{Tc} - \lambda_{Mo}}

其中 λ\lambda 為衰變常數(λ=ln2/T1/2\lambda = \ln 2 / T_{1/2})。將公式改寫為以半衰期計算並代入數值: $

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