放射性核素生态运移与辐射剂量评价研究现状及趋势

放射性核素在生态环境中的输运和转移(简称运移)长期以来受到辐射环境保护领域的特别关注。本文将系统梳理放射性核素在生态环境中的运移机制和模型及参数、人类和非人类生物剂量评价方法,以及在核设施发生事故情况下放射性核素非平衡态运移模型及参数等相关研究现状,并从计算模型、评价方法和参数等多维度探讨放射性核素在生态环境中的运移行为,重点针对放射性核素海洋运移、非人类物种剂量评价、短期事故排放的动态模型、人工智能技术应用等方面开展进一步研究并提出建议,为核与辐射应急响应、环境监测与风险评估等提供科学依据和技术支持。

放射性核素对双能X射线骨密度仪检测骨密度的影响研究

目的:研究核医学检查和治疗中常用放射性核素对双能X射线骨密度仪(DXA)检测骨密度(BMD)的影响。方法:对DXA设备专用质量保证(QA)模块和脊椎模体均进行常规扫描,在QA模块旁及脊椎模体的水槽中分别加入常用放射性核素锝99m(^(99)Tc^(m))-亚甲基二膦酸盐(^(99)Tc^(m)-MDP)、氟18(^(18)F)-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)和碘[^(131)I]化钠(Na^(131)I)后扫描,对检测所得高、中、低BMD值、身体成分百分含量值、第1、2、3、4节腰椎(L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4))及4节腰椎平均(L_(1)~L_(4))BMD值、T值进行对比分析。结果:在QA模块旁分别放置^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描与QA模块的常规扫描所得高、中、低BMD值及身体成分百分含量值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=1.621、0.259、0.099,F_(身体成分百分含量值)=0.367、0.151、0.635;P>0.05);向脊椎模体的水槽中分别注入放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描和脊椎模体的常规扫描所得L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4)及L_(1)~L_(4)的BMD值及T值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=0.435、0.529、0.507、0.489、0.516,F_(T值)=0.634、1.585、0.961、0.777、0.801;P>0.05)。结论:核医学检查和治疗中常用放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I对DXA检测BMD无影响。

放射性核素出血显像在消化道出血诊断中的临床应用价值

目的 探讨放射性核素99m锝红细胞单光子发射型计算机断层显像(^(99m)Tc-RBC SPECT/CT)在诊断消化道出血中的临床价值。方法 回顾性选取2019年1月至2023年2月首都医科大学附属北京友谊医院核医学科收治的86例临床怀疑为消化道出血并行^(99m)Tc-RBC SPECT/CT出血显像的患者。所有患者均行体内法标记,间断静态扫描至6 h平面显像,扫描过程中发现可疑阳性时立即行局部SPECT/CT显像;如无明显阳性发现,则延迟至6 h行断层显像。分析^(99m)Tc-RBC平面显像与^(99m)Tc-RBC SPECT/CT断层显像的检出率、诊断准确率;以“金标准”为参照,比较不同部位^(99m)Tc-RBC平面显像与^(99m)Tc-RBC SPECT/CT的诊断效能。结果^(99m)Tc-RBC SPECT/CT断层显像检测的出血检出率为52.3%,高于^(99m)Tc-RBC平面显像(33.7%),差异有统计学意义(P<0.05)。与“金标准”进行参照,^(99m)Tc-RBC SPECT/CT断层显像的诊断准确率为90.7%,高于^(99m)Tc-RBC平面显像(73.3%),差异有统计学意义(P<0.05)。在20例怀疑上消化道出血的患者中,^(99m)Tc-RBC SPECT/CT断层显像的诊断准确率为100.0%,显著高于^(99m)Tc-RBC平面显像(55.0%),差异有统计学意义(P<0.05)。在25例怀疑中消化道出血的患者中,两种诊断方法之间的诊断效能比较,差异无统计学意义(P>0.05)。在14例下消化道出血的患者中,^(99m)Tc-RBC SPECT/CT断层显像的诊断准确率为100.0%,高于^(99m)Tc-RBC平面显像(64.3%),差异有统计学意义(P<0.05)。结论 放射性核素显像有助于消化道出血原因及部位判断,^(99m)Tc-RBC SPECT/CT断层显像较^(99m)Tc-RBC平面显像具有更高的诊断效能,能为精准地指导消化道出血的诊断和治疗提高支持。

放射性核素诊疗一体化:挑战与机遇

放射性核素诊疗一体化为实现精准诊断与治疗分化型甲状腺癌、神经内分泌肿瘤与前列腺癌等恶性肿瘤提供了个体化方案,既带来巨大机遇,也在开发新靶点、研发新型放射性药物、辐射剂量学与安全性评估等方面带来挑战。本文就放射性核素诊疗一体化面临的挑战与机遇进行展望。

一种定向非采集式气载放射性核素在线测量系统的研制

无论是发生核爆、核事故或核设施正常运行期间,都会向大气中排放放射性核素。为了更加及时、准确、有效地评价气载放射性,根据建立的各核素的照射量率与其活度浓度的数理模型,结合地面伽马射线屏蔽装置,研制了定向非采集式气载放射性核素在线测量系统,并计算了气载放射性核素40 K的活度浓度。结果表明研制的定向非采集式气载放射性核素在线测量系统能够精确测量大气的放射性核素的活度浓度,并具有方便快捷、测量范围大、响应时间低、能实现在线测量等优点。

福岛以东放射性核素进入中国海关键途径的三维数值模拟研究

准确刻画放射性核素在海洋中的扩散及输运过程是监测及预防的关键。利用北太平洋区域高分辨率海洋动力模式,结合被动示踪实验,模拟了福岛排放入海的放射性核素在5 a左右时间的分布情况。结果表明,放射性核素在排海后主要随黑潮延伸体向东移动,但仍有部分放射性核素由于西南向回流、涡旋活动及模态水潜沉过程,向西南方向抵达中国海外缘。在中国近海与外海的物质交换通道中,放射性核素主要通过中国台湾以东最早进入中国东海,后经过吕宋海峡入侵南海,进而通过陆架环流输送到黄海与渤海中。研究结果系统地给出了放射性核素由北太平洋进入中国海的三维途径及动力机制,并表明高浓度的放射性核素在5 a时间内并未影响中国海域。

近海主要天然与人工放射性核素的吸附与迁移研究

为科学评估近海环境的辐射风险,有必要深化对放射性核素在近海环境中的吸附和迁移行为的研究与认识。本文在分析渤海北部沉积物中主要天然和人工放射性核素含量和分布特征的基础上,解析其关键影响因素,并通过固液分配系数分析量化放射性核素在中国近海不同海域的迁移扩散能力,进而初步评估近海辐射风险。结果表明:1)在物理/化学吸附作用的影响下,沉积物细颗粒含量和有机碳(TOC)含量均与放射性核素含量存在明显的正相关关系;2)不同放射性核素在中国近海的迁移扩散能力不同(迁移扩散能力大小顺序为^(40)K>^(137)Cs>^(226)Ra>^(232)Th),同一核素在不同海域的迁移扩散能力也存在差异(对于^(226)Ra,海域的扩散能力由强到弱顺序为渤海>黄海>南海>东海,对于^(137)Cs,该顺序为渤海>南海>黄海);3)中国近海鱼类的辐射风险整体较低(总风险系数<1),但渤海底栖鱼类相对较高的^(226)Ra辐射风险仍需警惕(风险系数为其他近海海域鱼类的2~4倍);4)采用实测数据评估所得的辐射风险系数往往高于依据ERICA内置参数模拟评估的结果(^(226)Ra的评估结果相差1~6倍)。综上可见,近海环境复杂多变,放射性核素的迁移扩散能力与辐射风险评估尚存在不确定性,有待深入研究。

典型废渣中天然放射性核素的释放特性

赤泥和锰渣等伴生放射性固体废物的放射性风险越来越受到人们的关注。本研究分析了贵州典型的赤泥和锰渣样中^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra和^(40)K这4种天然放射性核素的含量与分布特征,利用静态浸泡实验研究了其释放特性,并对浸出液的释放风险进行评价。结果表明,新产生的赤泥中天然放射性核素含量较老化赤泥高,电解锰渣中天然核素含量低于锰矿渣。废渣浸出液中核素比活度依次是^(40)K>^(226)Ra>^(238)U>^(232)Th,但固液分配系数(K_(d))显示废渣天然核素的释放能力为^(226)Ra>^(40)K>^(238)U>^(232)Th,^(226)Ra易被水浸泡或淋滤释放进入水体产生环境风险。基于世界卫生组织(WHO)饮用水水质准则和美国环境保护局(United Stated Environmental Protection Agency,US EPA)水环境质量标准的放射性核素风险评价结果显示,^(232)Th水浸释放的环境风险较小;随着浸泡时间增加,锰渣中^(238)U在90 d时均超过了WHO(10 Bq·L^(-1))和US EPA(11.1 Bq·L^(-1))限值,赤泥中仅老化赤泥在90 d时超出WHO限值。废渣浸泡7 d内^(226)Ra均已超出WHO(1.0 Bq·L^(-1))和US EPA(2.22 Bq·L^(-1))的限值,^(226)Ra释放风险随着浸泡时间增加导致不断增高,第90天时新鲜赤泥分别超出31.09倍和14.00倍。^(226)Ra释放产生的高风险应该引起足够的重视,也应是废渣中天然放射性核素释放风险管控的重点对象。

碘-131放射性核素治疗结节性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进的临床效果

目的 探究对结节性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进患者实施碘-131放射性核素治疗的作用。方法 本次研究中选取自2020年1月至2022年12月到汕头市中心医院就诊的86例结节性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进患者。以随机抽签法均分为碘-131组与常规组,两组均为43例。常规组行常规治疗方案。碘-131组采用碘-131放射性核素治疗。比较两组的治疗效果、甲状腺功能及不良反应发生情况。结果 碘-131组治疗效果高于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);碘-131组甲状腺功能中游离甲状腺素(FT4)及游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)水平均低于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);碘-131组甲状腺功能中促甲状腺激素(TSH)水平高于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);碘-131组不良反应情况低于常规组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 对结节性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进患者实施碘-131放射性核素治疗的效果较好,甲状腺功能改善明显,安全性较高。

诊断性放射性核素的应用及展望

核医学在许多病症的诊断、治疗和预后等方面起到了不可代替的作用。利用放射性核素进行诊断的核医学,具备准确快速、高灵敏度、高分辨率等优势。目前,已有多种放射性核素在疾病的诊断方面发挥着重要作用,该文主要对氟-18(18 F)、锆-89(89 Zr)、镓-68(68 Ga)、锝-99m(99m Tc)、碘-131(131 I)、碘-123(123 I)和碳-11(11 C)诊断性放射性核素的临床应用及研究进行综述,为疾病的诊断和分期提供参考。

放射性核素内污染促排剂的机制和现状

核事故爆发后,人体可以通过吸入、食入以及完整的皮肤或伤口受到放射性核素内污染。目前,放射性核素内污染的治疗方法主要是促排疗法,除了已经投入临床使用的碘化钾(KI)、普鲁士蓝(PB)、碳酸氢钠以及二乙基三胺五乙酸(DTPA)等放射性核素促排剂外,还有正在研究中的放射性核素促排剂,如富勒烯、羟基吡啶酮、儿茶酚胺等。近年来,生物材料进入核素促排的领域,极大提高了促排效率,其中,脂质体和纳米载体的运送形式使传统的促排剂焕发了新的生命活力,具有良好的发展前景。基于此,本文从已经进入临床使用的和具有发展前景的放射性核素内污染促排剂两方面来分析和讨论促排剂的促排机制和研究现状,明确其在促排过程中发挥的作用,分析放射性内污染促排剂的发展趋势,并展望促排剂未来的发展方向,为放射性核素促排剂的研究提供借鉴。

前列腺特异性膜抗原相关放射性核素偶联药物临床评价的研究进展

前列腺癌(PCa)是男性最常见的恶性肿瘤之一。其以前列腺特异性膜抗原(PSMA)高表达为特征。针对PSMA靶点的放射性核素偶联药物(RDCs)是当今PCa研究中的热点,近年来发展迅速,并在PCa诊断和治疗中发挥重要作用,多种新型PSMA相关RDCs进入临床研究。鉴于放射性药物的特殊性,在进行临床综合评价时,必须考虑电离辐射的影响。该文综述近10年来PSMA相关RDCs的临床研究,并重点介绍PSMA相关RDCs临床研究中药品综合评价的内容和方法。

肽受体放射性核素治疗中国晚期胃肠胰神经内分泌瘤患者的前瞻性Ⅱ期临床研究

目的前瞻性研究肽受体放射性核素(177Lu-Dotatate)治疗中国晚期胃肠胰神经内分泌瘤(gastroenteropancreatic neuroendocrine tumor,GEP-NET)患者的有效性和安全性。方法本研究为前瞻性、单臂、单中心Ⅱ期临床研究,纳入2018年2月至2023年5月北京大学肿瘤医院收治的入组分化良好、生长抑素受体阳性、经过治疗进展的晚期GEP-NET患者32例。入组的患者均接受每8~12周1次,每次150~200 mCi的177Lu-Dotatate治疗。主要研究终点为客观缓解率(overall response rate,ORR)和安全性,次要研究终点为无进展生存(progressive free survival,PFS)时间。结果32例患者接受177Lu-Dotatate的平均累积剂量为(623±171)mCi,其中2例患者无法评价疗效(1例失访,1例未完成治疗)。在可评估疗效的30例患者中,ORR为53.3%,疾病控制率为93.3%,中位PFS时间为24.5个月(95%CI为17.0~31.9个月),中位总生存时间未达到。除2例(6.7%)患者出现3级血液学毒性,其余患者均未出现≥3级不良事件。结论肽受体放射性核素治疗中国晚期GEP-NET患者有效率高,且安全性良好,是一种十分有前景的治疗手段。

常规正电子放射性核素的核纯度检测质控方法探究

目的探讨半衰期测定法在医用正电子(^(18)F、^(11)C、^(13)N)核素纯度测定和分析中的方法。方法通过回旋加速器加速质子分别轰击重氧水、氮氧混合气及乙醇(20 mmol/L)靶水,分别产生^(18)F、^(11)C、^(13)N正电子核素样品水溶液。^(18)F、^(11)C、^(13)N核素分别每间隔10、2、2 min测量样品水溶液放射性活度,放射性活度测定次数为5次。根据放射性核素衰变的线性拟合公式,计算核素半衰期T_(1/2)。通过γ能谱仪测定对应样品水溶液,鉴定样品放射性核素纯度。结果由半衰期测定法计算可得3种正电子核素的半衰期与γ能谱仪法测定得半衰期结果相近,^(18)F、^(11)C、^(13)N样品的放射性核素半衰期分别为(110.07±0.53)、(19.62±0.77)、(10.02±0.94)min。通过γ能谱仪测定对应样品的^(18)F、^(11)C、^(13)N核素纯度均为100%,其物理半衰期分别为109.77、20.39、9.97 min。结论半衰期测定法具有测定医用放射性核素纯度的可行性,值得推广应用。

放射性核素靶向治疗的免疫学研究进展

放射治疗对健康细胞的杀伤作用,促成放射性核素靶向治疗的产生,有效减少对周边正常细胞的损伤。目前,α、β放射性核素是靶向治疗的研究热点。众多临床前和临床研究表明,放射治疗不仅具有局部抗肿瘤效果,还通过触发机体免疫反应发挥全身抗肿瘤作用。该文详细描述了常用放射性核素的特性和临床应用,探讨辐射触发机体免疫反应的机制以及放射治疗、放射性核素靶向治疗与免疫疗法联合使用的相关研究。

治疗性放射性核素的应用及展望

放射性核素靶向治疗是一种有效的肿瘤治疗方法,它通过载体或介入技术将药物精准地传递至病灶,并发射出特定的射线能量,以最大限度地减少对健康细胞的破坏,从而实现治疗目标。治疗性放射性核素的类型、放射能量、物理半衰期、制备方法、毒性等因素决定了其在临床上的应用范围。该文综述治疗性放射性核素的特点和临床应用现状,以期为靶向治疗用放射性核素临床应用提供参考。

放射性核素γ能谱相关标准分析

本文分析了当前放射性核素γ能谱相关标准,为提升标准的适用性与可操作性提出建议。利用全国标准信息公共服务平台,对我国放射性核素γ能谱标准情况进行检索统计,包括国家标准、行业标准、团体标准,对放射性核素γ能谱系列标准存在的问题进行系统的分析与讨论。结果表明,当前的放射性核素γ能谱系列标准存在术语定义不一致、标准内容重复、技术指标要求不统一等问题。据此,建议修定并整合放射性核素γ能谱系列相关标准,增强标准的丰富性、适用性和可操作性等,以推动标准更加广泛的应用。

基于海洋放射性核素时空演化体系的海洋核安全评估技术

本文指出全面构建海洋中放射性核素本底基线的时空演化体系是海洋核安全评估的基石,提出本底基线法、活度限值法和剂量限值法三种海洋核安全评估技术,并应用于福岛核事故后污染最严重的核心海区——港口区,定量剖析港口区的海洋核污染历史与现状,有利于评估过去12年以来日本福岛核电站修复进程中相关修复措施的有效性。之后,本文在利用海洋数字孪生技术的基础上,针对上述三种海洋核安全评估技术对应提出从寻找人类核活动历史的可靠“档案馆”、健全海洋放射性核素的基准/标准限值和探索长期低剂量生物辐射效应与风险三个角度展望未来海洋核安全评估技术需求与发展方向,以期为国内外新形势下我国海洋核安全评估与管理提供一定借鉴。

放射性核素骨闪烁扫描术诊断心脏淀粉样变性的临床研究

目的:评价放射性核素骨闪烁扫描术,即^(99m)Tc-焦磷酸盐(PYP)显像在心脏淀粉样变性(CA)中的诊断价值。方法:回顾性研究2021年9月—2023年11月于山西医科大学第一医院核医学科行^(99m)Tc-PYP单光子发射计算机断层成像术(SPECT)显像的病人59例,所有病人均接受^(99m)Tc-PYP显像,包括早期显像(注射显像剂1 h后)、延迟显像(注射显像剂3 h后)及断层显像,根据最终的临床诊断,分析所有病人不同显像方法得到的显像结果。结果:59例疑似CA病人中,临床最终诊断CA 8例,其中转甲状腺素蛋白型(ATTR-CA)6例,免疫球蛋白轻链型(AL-CA)2例。6例ATTR-CA病人1、3 h的视觉平面显像、半定量显像及断层显像均为阳性;2例AL-CA病人中1例早期视觉平面显像阳性,延迟显像、半定量显像和1、3 h断层显像均为阴性;51例非CA病人视觉评分显像、半定量显像及断层显像均为阴性,其中4例病人行心内膜活检后排除CA。延迟平面显像、1 h及3 h断层显像诊断ATTR-CA的灵敏度、特异性、阳性及阴性预测值和准确性均为100%。ATTR-CA组、AL-CA组与非CA组早期显像与延迟显像,差异均有统计学意义比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。临床最终诊断CA与^(99m)Tc-PYP显像诊断CA的有较好的一致性(P<0.001),临床最终诊断ATTR-CA与^(99m)Tc-PYP显像诊断ATTR-CA的一致性为高度一致(P<0.001)。结论:^(99m)Tc-PYP显像有助于帮助临床医生无创地诊断ATTR-CA,其中延迟平面显像、1 h及3 h断层显像结果准确性高,1 h及3 h断层显像结果无明显差异。

北部湾表层沉积物中重金属与放射性元素/核素的分布、风险、源解析与环境研究启示

本研究对北部湾表层沉积物中的重金属(Hg、Cr、Zn、As、Cd、Ni、Cu、Pb)和放射性核素(238 U、232 Th、210 Pb、239+240 Pu)进行全面分析,以评估其环境风险并考察其作为环境指示物的有效性。结果表明,除了局部地区的Cr浓度超出《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)中的第一类指标外,其他重金属浓度均低于第一类指标。放射性核素的环境风险评估显示238 U和232 Th属于第二级(安全级别),而210 Pb和239+240 Pu尚缺乏评估标准。研究发现部分重金属和放射性元素/核素呈现出“T”型分布,指向多样化的污染源和传输机制。结果显示放射性元素/核素在海洋环境监测和管理中具有独特的源相示踪潜力,海洋放射性研究可作为交叉学科为海洋环境保护和污染综合治理研究提供新的启示。