100年第1次高考-Greenkid的核医考题.DOC

1.下列何種放射性同位素之物理半衰期最短？ (A)13N (B)18F (C)11C (D)82Rb 題目所列出來的放射性同位素剛好都是會進行β+ decay的核種，它們的半衰期及一些簡單的資料我列在下面的表格裡頭，其中(A)13N的物理半衰期為9.9 min；(B)18F為109.7 min；(C)11C為20.4 min；(D)82Rb為75 sec，因此物理半衰期最短的就是(D)82Rb-75 sec，在這裡除了要提醒大家一定要記熟這幾個核種的半衰期和最大能量的大小外，我想物理半衰期它到底是有多重要，為什麼考試要一直考呢？事實上這些正子核種除了Rb-82是因為跟鉀離子很類似而能夠直接拿來作心臟檢查外，其餘的幾乎都必需與一些設計好的藥物結合後才有臨床的使用價值，以目前的化學技術來說，要將這些原子結合在藥物上並非難事，可是只要有合成的動作，就需要一定的反應時間，這時候半衰期短的核種就很吃虧了，很有可能光是化學反應的過程就超過了半衰期的時間，這時候藥物的時間耗損就很驚人了，接下來的時間競賽更殘酷，如果醫院本身沒有迴旋加速器以及化學合成的實驗室，那麼從外地運送最終成品所浪費的時間成本，就真的適用於『寸金寸光陰』這句成語了，最後也是最難的部份，就是放射藥物在進入人體後，到底要多久才能到達最終的目標位置，以及週邊組織排除背景活性所需要的時間，這一切的一切都是在跟時間競賽，也因此目前國際上在設計藥物時，會因為F-18的的半衰期相對的長了許多，而且因為所產生β+的能量又低，影像的品質就會比較好，而特別的偏愛F-18。 核種 半衰期 最大能量 最大直線行進距離 平均距離 C-11 20.4 min 0.96 MeV 5 mm 0.3 mm N-13 9.9 min 1.19 MeV 5.4 mm 1.4 mm O-15 122.2 sec 1.72 MeV 8.2 mm 1.5 mm F-18 109.7 min 0.64 MeV 2.4 mm 0.2 mm Rb-82 75 sec 3.35 MeV 15.6 mm 2.6 mm 2.下列何者與親電子氟化反應(electrophilic fluorination)無關？ (A)18F-FDOPA (B)18F-F2 (C)18F-acetylhypofluorite (D)18F-fluoride 這題其實是在考有機化學的部份，真的有點難。首先在以F-18來標幟藥物時，通常會採用兩種類型的合成方式，一種稱之為親核性，另一種則是親電性，也就是題目所說的『親電子氟化反應』，這兩種標標幟方式最大的不同就是親核性反應是用F-18負離子來進行，這些F-18的負離子會取代反應物中的OH基，因此反應前都必須將不想被反應的OH基用一些化合物保護起來，寫到這裡大家有沒有一點熟悉的感覺？F-18 FDG就是用這種反應方式製造的。而親電性反應是用F-18氣體來進行，由於F-18氣體的化學活性非常的強，被取代的原子通常是氫原子，但不一定是氫原子，也有可能是一個原子團。在98年第1次高考第75題和97年第1次高考第14題中有稍微對這些反應做了極為基本的介紹，這些標幟產物中採親核性反應較有名的是F-18 FDG及F-18 FMISO，而親電性反應較有名的是F-18 FDOPA。接下來我們可以開始來檢視替目所給的四個選項，(A)18F-FDOPA是親電性反應的產物，所以沒有問題；(B)18F-F2是反應物也OK；(C)18F-acetylhypofluorite我查了一下，這個藥物是製造18F-FDOPA時的反應物之一，因此的確跟親電性反應有關；因此只有(D)18F-fluoride因為是親核性反應的反應物，所以當然無關。 3.下列何者是帕金森氏症之正子斷層造影核醫檢查藥物？ (A)18F-FDG (B)13N-NH3 (C)11C-acetate (D)18F-DOPA 帕金森氏症(或者說應該是帕金森氏病)患者與腦中多巴胺神經傳導系統失常有絕對的關係，核醫對這個神經傳導系統所能做的檢查請參考99年第2次高考第1題以及97年第1次高考第23題，在正子方面主要使用的藥物就是(D)18F-DOPA；至於(A)18F-FDG目前多用於癌細胞的掃描以及心肌存活度的檢查；(B)13N-NH3請參考93年第2次高考第30題；(C)11C-acetate是PET所使用蠻早期的藥物，主要是跟TCA能量代謝循環有關，有用於評估心肌的氧化代謝活性等等的研究，不過目前漸漸脫離主流的檢查藥物了。 4.下列何種放射製劑，不宜用來偵測心肌神經活性？ (A)11C-hydroxyephedrine (B)18F-fluorocarazolol (C)13N-ammonia (D)123I-MIBG 偵測心肌神經活性，這是個相當陌