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让疾病诊治精准高效!人民日报专题聚焦核医疗

发布时间:2022-07-19 信息来源:

  前不久,全球首批商用堆碳—14辐照生产靶件,在中核集团旗下中国核电控股的秦山核电三厂2号重水堆机组入堆,开始商用堆生产碳—14同位素,并预计将在2024年开始向市场供货,产量可满足国内需求。

  2021年,我国发布《医用同位素中长期发展规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》),这是我国首个针对核技术在医疗卫生应用领域发布的纲领性文件。《规划》发布一年来,我国核医学发展加快,医用同位素供应保障体系逐步建立,放射性新药和高端诊疗设备研发提速,一批关键核心技术取得突破,不断满足人民日益增长的健康需求。

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核医学是核技术在医疗领域的科学应用

与人们生活的联系日趋紧密

  走进中核集团中国原子能科学研究院,国内首台用于硼中子俘获(BNCT)癌症治疗的紧凑型强流回旋加速器正在加紧调试。该装备将可应用于头颈癌、黑色素瘤、骨肉瘤、乳癌等疾病的治疗,还可生产氟18标记的脱氧葡萄糖等放射性同位素药物,用于癌症和心脑血管疾病早期诊断,实现一机多用,并有望在高端医疗装备上形成产业化规模,降低治疗成本,让核科学技术惠及群众。

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△ 中核海得威尿素(C—14)呼气试验药盒生产线

  在中国人民解放军总医院核医学科,正电子发射计算机断层成像设备(PET/CT)正在运转。患者在注射示踪剂约1小时后即可进行检查,全部扫描只需15—20分钟,3个工作日后就能拿到报告。

  随着核技术在医疗领域的应用不断扩展,核医学与人们生活的联系日趋紧密。作为一门新兴学科,核医学是核技术、电子技术、计算机技术、化学、物理和生物学等与医学相结合的产物,是核技术应用一个重要的分支领域。

  “具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,同位素分为稳定同位素和放射性同位素两类。核医学是利用放射性同位素或加速器产生的射线束来进行诊断和治疗的科学。”原子能院核技术综合研究所所长刘蕴韬介绍,放射性同位素及核辐射既可用于诊断、治疗和医学科学研究,也用于药物作用原理的研究、药物活性的测定、药物分析和中药的辐射灭菌等方面。

  中核集团中国同辐股份有限公司总工程师杜进介绍,在医疗领域,核医学主要有两方面的应用,一是核医学成像,包括单光子发射计算机断层成像(SPECT)和正电子发射计算机断层成像(PET/CT),能够在对人体不产生创伤的前提下获得组织或器官分子水平的信息,是实现心脑血管病、神经退行性疾病、癌症等重大疾病早期诊断的重要手段;二是核素内照射治疗,主要是利用放射性同位素产生的α、β、γ射线及其他粒子束对肿瘤等病变组织进行治疗。

  核医学已有100多年的历史,我国核医学起步于20世纪50年代。1958年,原子能院就利用重水研究堆生产出33种同位素,国内一些医院也陆续办起了核医学的培训班。“当时培训班的主要职责是教学员怎样使用同位素,以及如何将同位素用在对人体疾病诊断上。”解放军总医院核医学科教授田嘉禾说。

  在核医学成像出现以前,很难精确定位隐藏在患者体内的肿瘤块的位置及大小。如今,医生利用核技术“人体照相机”,就能打开微观世界、洞察多种疾病。1995年,我国首台PET投入使用,20多年来,设备不断更新换代,所使用的放射性核素的剂量越来越小,扫描速度越来越快,成像精度越来越高。

  在治疗方面,核医学最早用于甲状腺疾病的治疗。解放军总医院第一医学中心核医学科主任医师徐白萱介绍:“甲状腺具有高度选择性摄取碘的功能。具有放射性的碘—131浓聚在甲状腺腺体内,衰变时释放的射线可以对甲状腺腺体产生辐射,降低甲状腺分泌甲状腺素的功能,达到治疗甲状腺功能亢进症的目的。”

  “碘—131治疗的另一个重要用途,是作为分化型甲状腺癌术后治疗的辅助手段,能够有效降低患者复发和转移的风险。”徐白萱说,“随着更多新型治疗用放射性核素的发展应用,核医学以其‘诊疗一体化’的优势,在一些特殊肿瘤的治疗中,发挥着越来越重要的作用。”

核医学具有精准、高效、副作用小等优势

正向着诊疗一体化方向发展

  “让标记了核素的‘钥匙’直奔对应的‘锁’。”“锁”是病灶,“钥匙”就是携带放射性同位素的药物,这个关于核医学诊断与治疗方法的形象比喻,体现了核医学的“精准”特性。

  在诊断方面,CT、核磁共振等影像学诊断主要是了解组织、器官的结构。而核医学诊断则不同,它能够提供人体分子水平的功能、血流和代谢信息。徐白萱说:“我们想了解一个疾病的机制,但是这个机制往往是常规影像看不见的。而利用核医学的手段可以在这个机制上进行‘标记’,然后通过PET/CT进行显像。一般来说,功能和代谢出现问题要早于结构出现问题。”

  “比如,患者得了肿瘤,一般都是在组织、器官的结构已经有了变化(如密度增强),甚至患者在临床上已经有了症状后,才能用常规影像学手段诊断出来。而核医学的优势在于一些疾病尚处于早期阶段,组织学上还没有明显变化的时候,采用放射性核素标记的药物来观察这些器官的功能代谢,就能及早发现疾病。”杜进说。

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△  太阳娱乐集团app锝即时标记药物生产线

  田嘉禾说:“核医学可以在分子层面反映人体组织的生理、病理和功能的变化,在疾病精准诊断和疗效精准评价中发挥重要的作用。”

  核医学检查通常是无创或微创的,副作用小,检查的准确性较高。接受一次核医学检查的患者所受到的辐射剂量与一次CT检查的剂量相当。“核医学中使用的每一种放射性核素在临床应用之前,都经过了大量的实验,证实其在体内应用的安全性。”徐白萱说,大多数放射性通常在数小时内即从人体内排出或大量衰变。此外,在实际操作中,专业人员还会采取各种技术和保护措施用以降低辐射的影响。因此,核医学检查是安全的。

  诊疗一体化一直是医学界努力的方向,核医学在这方面也有着独特的优势。“同一种元素不同的同位素,有的可应用于诊断,有的可应用于治疗。比如碘元素的同位素,碘—123发射γ射线做单光子发射断层成像诊断,碘—124可做正电子发射断层成像诊断,碘—131发射β射线可用于治疗。”杜进说,目前核医学已从偏重诊断转向开发诊疗一体化的放射性药物。

促进研发与临床应用紧密结合

让核技术更好地服务健康中国建设

  人每时每刻都受到各种辐射照射,既包括天空大地、山川草木、身体内存在的放射性核素等带来的天然本底辐射,也包括乘飞机、做X光检查、吸烟、看电视等带来的额外辐射。“日常生活中接收到的放射线辐射对人体并不会造成伤害,大可不必过分担忧。但具有某些特定用途的辐射源对人体健康有伤害,应该尽量避免。”田嘉禾说。

  核技术离人们并不遥远。在医疗、农业、工业、航天、考古、勘探等领域都有着广泛的应用。当前,国内核技术应用发展迅速,已经形成了一个全新的高技术产业领域,辐射化工、食品辐照、医疗用品和药品辐射灭菌消毒、工业用电子辐射加速器等已在各相关产业显示出巨大潜能和发展空间。

  经过长期发展,我国核医疗产业链各环节技术水平得到显著提升,技术能力实现从无到有、从落后到追赶,现已进入跟跑、并跑、领跑并存的新阶段。刘蕴韬说,除了核医学的发展,一些尖端的癌症治疗手段如质子、重离子治疗技术等,同样是核技术在医学方面的应用。

  2019年9月,中核集团秦山核电成功填补了国内医用钴—60生产的技术空白,结束了我国医用钴—60放射源生产原料长期依赖进口的历史,伽马刀设备终于用上了“中国芯”,这是我国核医疗方面的一项标志性成果。治疗用碘化钠(碘—131)胶囊取得药品注册证书,成为2005年以来首个获批的国产放射性新药,首批新型诊疗一体化GMP级氯化镥(镥—177)溶液顺利供应临床……作为核技术应用产业龙头企业,中核集团中国同辐近年来在产业布局、科技创新、新产品开发等方面同样成果丰硕。

  “面向未来,我们要进一步提升产品创新能力,促进研发与临床应用紧密结合,突破关键原材料、核心零部件制备能力,加强产业链协同和科研成果转化,构建高水平的研发平台,让核技术更好地服务健康中国建设。”杜进说。

  来源 | 人民日报 中核集团官微