有關孳生器生產的核種,下列敘述何者錯誤?
詳細解析
本題觀念:
放射性核種孳生器(radionuclide generator)的運作原理是以長半衰期的母核種(parent nuclide)持續衰變,產生短半衰期的子核種(daughter nuclide)。本題考核各種核醫常見孳生器的母→子衰變方向,並要求辨識敘述錯誤者。⁹⁰Sr/⁹⁰Y 的衰變方向應為母核種 ⁹⁰Sr 衰變產生子核種 ⁹⁰Y(而非 ⁹⁰Y 衰變得到 ⁹⁰Sr),選項 D 將方向完全顛倒,為本題錯誤陳述。
選項分析
(A) ⁶²Cu 可由 ⁶²Zn 衰變獲得 ✅ ⁶²Zn(半衰期 9.3 小時)為母核種,透過正電子衰變(β⁺)衰變為子核種 ⁶²Cu(半衰期 9.7 分鐘)。⁶²Zn/⁶²Cu 孳生器可在現場持續提供正電子放射核種 ⁶²Cu,用於 PET 心肌灌流造影(如 ⁶²Cu-PTSM)。方向正確,敘述正確。
(B) ⁶⁸Ga 可由 ⁶⁸Ge 衰變獲得 ✅ ⁶⁸Ge(半衰期 270.95 天)為母核種,以電子捕獲(electron capture)衰變為子核種 ⁶⁸Ga(半衰期 67.71 分鐘,β⁺ 89%)。⁶⁸Ge/⁶⁸Ga 孳生器是目前核醫 PET 中最重要的非迴旋加速器來源,廣泛用於 ⁶⁸Ga-PSMA、⁶⁸Ga-DOTATATE 等。方向正確,敘述正確。
(C) ⁸²Rb 可由 ⁸²Sr 衰變獲得 ✅ ⁸²Sr(半衰期 25 天)為母核種,衰變產生子核種 ⁸²Rb(半衰期 75 秒,β⁺)。⁸²Sr/⁸²Rb 孳生器是核醫心臟科中 PET 心肌灌流造影的重要工具,⁸²Rb 的超短半衰期使患者所受劑量極低。方向正確,敘述正確。
(D) ⁹⁰Sr 可由 ⁹⁰Y 衰變獲得 ❌ 此敘述將母子關係完全顛倒。實際上在 ⁹⁰Sr/⁹⁰Y 孳生器中,⁹⁰Sr(半衰期 28.8 年)是母核種,它透過 β⁻ 衰變產生子核種 ⁹⁰Y(半衰期 64.1 小時)。⁹⁰Y 是純 β⁻ 放射體,廣泛用於放射性核種治療(如 ⁹⁰Y-微球治療肝癌、⁹⁰Y-ibritumomab tiuxetan 治療淋巴瘤)。選項 D 說「⁹⁰Sr 由 ⁹⁰Y 衰變獲得」方向錯誤,此為本題答案。
答案解析
孳生器系統的核心原理:長半衰期母核種不斷衰變 → 持續補充短半衰期子核種,達到「永久補充」的效果。在 ⁹⁰Sr/⁹⁰Y 系統中,⁹⁰Sr( = 28.8 年)是核分裂產物,作為母核種裝填於孳生器管柱上,定期淋洗(elution)即可取得子核種 ⁹⁰Y( = 64.1 小時),後者為純 β⁻ 放射體( = 2.28 MeV),組織穿透範圍約 11 mm,適合腫瘤治療用途。選項 D 所述「⁹⁰Sr 由 ⁹⁰Y 衰變獲得」在物理上不可能,因為 ⁹⁰Y 的原子序(39)大於 ⁹⁰Sr(38),⁹⁰Y 透過 β⁻ 衰變後變成 ⁹⁰Zr(原子序 40),不可能回頭產生原子序更低的 ⁹⁰Sr。
核心知識點
- 孳生器核種方向:永遠是「長半衰期母核種 → 短半衰期子核種」,方向不可逆。
- 常見孳生器配對:⁹⁹Mo/⁹⁹mTc(核醫最常用)、⁶²Zn/⁶²Cu、⁶⁸Ge/⁶⁸Ga、⁸²Sr/⁸²Rb、⁹⁰Sr/⁹⁰Y。
- ⁹⁰Sr/⁹⁰Y 臨床意義:⁹⁰Y 為治療核種(純 β⁻),用於肝癌 TARE(transarterial radioembolization)及放射免疫治療。
- ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga 臨床意義:⁶⁸Ga 為診斷 PET 核種(β⁺),不需現場迴旋加速器即可使用。
- 反向題解題策略:先確認每個孳生器的母→子方向,找出衰變方向寫反的選項即為錯誤陳述。