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放射性核素18F在核医学科中的应用及其辐射防护
作者：付文君
来源：《理论与创新》2019年第04期
【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，能够准确发现病灶，并能够准确鉴别。PET/CT将人体代谢所必需的物质标记上短寿命的放射性核素注射針剂18F注入人体后，利用示踪原理显示活体生物活动的医学影像技术进行断层扫描，通过采集数据及成像，进行疾病的诊断和分析。在应用核技术的同时，应采取相应的防护对策，对射线进行有效的防护，确保辐射环境安全和人员健康。 【关键词】放射性核素18F，核医学科，辐射防护
Abstract： Nuclear medicine USES radionuclide 18F for medical diagnosis through PET/CT scan， which can accurately detect and identify lesions. After the injection of 18F， a short-lived radionuclide labeled by PET/CT， which is necessary for human metabolism， into the human body， the medical imaging technology that shows the biological activity of the living body based on the tracer principle is used for tomography， and the diagnosis and analysis of diseases are carried out through data collection and imaging. At the same time of applying nuclear technology，
corresponding protective countermeasures should be taken to effectively protect the radiation and ensure the safety and health of the radiation environment.
Key words： Radionuclide 18F， Nuclear Medicine， Radiation Protection 引言
放射性核素18F是氟元素的一种同位素，18F原子核内有9个质子与9个中子，其原子核不稳定，易放出正电子而变为18O，因此18F具有放射性，半衰期为109.8min。18F不是自然存在的，通常需要利用核反应进行人工制备相应的化合物而得来。由于18F特殊的性质，在医学上常被引入到葡萄糖等有机分子中，用于PET/CT扫描诊断。
PET显像技术所用的PET/CT又称“正电子发射计算机断层显像仪”，是一种现代化分子水平的高科技医学影像设备。它实现了PET与CT图像的同机融合，集PET和CT的优点于一体，可同时进行功能和形态显像。PET/CT能准确鉴别肿瘤的良恶性、发现转移灶、评价疗效、检测肿瘤治疗后复发及转移、寻找肿瘤原发灶、预测放、化疗效果，为肿瘤的诊断及治疗提供科学依据。
1放射性核素18F的制备
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1.1回旋加速器工作原理
以大连市某医院PET中心所用回旋加速器（能量10MeV/流强100μA）制备18F-FDG为例。回旋加速器在利用射频电场，在直流控制磁场中加速质子、氘核、氦核或其他重粒子的加速器，主要包括D型盒、离子源、偏转板、磁铁线圈、磁轭、真空泵等部分。利用回旋加速器将质子加速至10MeV的能量，使其撞击18O发生反应（p，n）而产生18F。
回旋加速器生成的18F经示踪实验室标记后，用于正电子发射断层成像检查（PET）的注射液。示踪实验室是一个小型的自动化系统，在实验室完成回旋加速器生成的放射性18F-氟化物转化为放射性2-18F-2-脱氧葡萄糖 （FDG）的过程。 1.2回旋加速器核素生产过程
回旋加速器可生产11C、13N、15O和18F四种放射性同位素药物。因四种核素中18F半衰期最长，使用最广泛，故以生产18F-FDG为例。 生产流程为：
装靶（H218O、1.5ml）→打靶→制成18F→传送18F至热室→开始化学合成 化学合成流程为：
18F由地下管道传递到收集瓶内，转入自动合成装置上→测量活度→载QMA树脂柱，H218O分离、回收→加入K222/K2CO3溶液，淋洗18F→无水乙腈除水→加入三氟甘露糖，完成氟化取代反应→加入乙醚溶解氟化产物，经SiO2柱移至水解反应→蒸发乙醚，去乙醚保护基→经去水离子树脂柱，在产品瓶中与生理盐水混合成注射剂。 2放射性核素18F诊断流程
（1）护士对候诊室待诊患者进行身高、体重等基本信息进行登记; （2）根据患者基本信息确定注射剂量，建立静脉通道，安静等候注射;
（3）患者注射示踪剂18F的剂量按0.15mCi/kg计算，同时根据18F核素的半衰期，一般开始显像的剂量约为12mCi进行注射。注射过FDG标记物的患者，在候诊室候诊约50min; （4）为改善PET的显像质量，同时为有利于减少对工作人员的照射剂量，患者进入检查室后，医护人员根据检查部位的不同，对患者进行摆位后PET/CT开机进行扫描显像，完成全身扫描成像2D采集需要9min，3D采集需要12min。完成整体扫描成像时间大约7-15min。 3辐射防护
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（1）PET中心回旋加速器机房、化学合成室、衰变池等工程施工过程中应严格遵守辐射防护的要求。凡是水管、电缆、排风等各类管线需要通过屏蔽体时，均采取地下通道方式，确保不影响屏蔽效果。
（2）电缆屏蔽材料的选材。回旋加速器机房所用电缆的外屏蔽材料宜选用耐辐射的无机绝缘材料。
（3）通風。回旋加速器机房和热室安装通风设施，排风设施的气流方向为加速器机房和热室的负压>其他房间的负压，外排放口设置空气过滤器，排风出口应高出本建筑物。 （4）易燃易爆气体的管理。PET中心使用高纯氢气和氮氧混合气为易燃易爆气体，应按照易燃、易爆气体管理，安置在单独的、安全的房间内，在房顶预留缓冲排气口，防止气体泄露发生意外。
（5）放射性废水的管理
PET中心外排的含放射性的废水进入衰变池后，经存放10个半衰期后（20h），可排往医院污水处理站。
（6）放射性固体废物的管理
放射性固体废物按核素种类分类后，标明产生日期密封在塑料袋中，置于废物库中，待10个半衰期后，按医用垃圾集中处置。回旋加速器产生的废弃靶和靶膜由供应商回收。 （7）回旋加速器机房、热室，设置监控装置、报警装置，防护门具有防盗功能。 4 “三区”划分 （1）制药区
控制区：包括回旋加速器室、热室、放化检测、质控室。 监督区：包括废物库、缓冲室、卫生通过间及有关走廊。
其余场所为非限制区。当回旋加速器完成制备后，由回旋加速器机座底部通过地下输送管道将其传送到化学合成室进行药物合成，管道经地下一直延伸到放化室的合成柜底部。将合成室合成、分装并标定后的核素注射剂，药品通过传药梯输送到注射室，由医护人员取出放入准备间内暂存。 （2）扫描区
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