醫學上的放射性 Medical Applications of Radioactivity

化學原理啟迪512

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1.     醫學科學在近幾十年突飛猛進有許多原因，其中一個最重要的發展是發現與使用放射性追蹤radiotracers，放射性核種經由食物或藥物進入有機體，這些食物或藥物通過的路徑，可經由觀察他們的放射性追蹤獲得。

2.     舉例來說，核種¹⁴₆C和³²₁₅Pb與營養物結合，能提供代謝相關的路徑。碘-131已被證明在診斷與治療甲狀腺疾病上十分有用，病人喝下含有少量Na¹³¹I的溶液，甲狀腺吸收這種碘後能用掃描器觀察。

3.     鉈-201 thallium-201可用來評量心臟病患的心肌受損程度，因為健康的肌肉組織含有高濃度的鉈。鎝technetium-99m會被正常的心臟組織吸收，可用來判定受損程度。

4.     較新的技術是用放射性研究身體反應程序與診斷身體功能異常之處，這種技術稱為正子放射治療positron emission tomography(PET)，這個技術將正子衰變後的放射性核種輸入化合物。

5.     舉例來說，我們將¹¹₆C嵌入葡萄醣，研究大腦的功能，葡萄醣是大腦的重要能量來源，藉由研究被標籤的葡萄醣如何在大腦裡被代謝，醫生能發現因疾病導致的異常，這些疾病包括癌症、帕金森氏症和癲癇症。

6.     放射性追蹤提供一個敏銳但不侵害身體的方式研究生物系統，它可以偵測疾病，可用來觀察藥物的活動與效力，可在早期偵測是否懷孕，它們的應用方式還可持續擴展。常用的放射性物質列舉如下：

7.     核種：¹³¹I 碘131 半生期：8.1天 偵測的身體區域：甲狀腺

核種：⁵⁹F鐵59 半生期：45.1天 偵測的身體區域：紅血球細胞

核種：⁹⁹Mo 錳99 半生期：67小時 偵測的身體區域：新陳代謝

核種：²²P 半生期：14.3天 偵測的身體區域：眼睛、肝、腫瘤

核種：⁵¹Cr 鉻51 半生期：27.8天 偵測的身體區域：紅血球

核種：⁸⁷Sr鍶87 半生期：2.8小時 偵測的身體區域：骨骼

核種：⁹⁹Tc鎝99 半生期：6.0小時 偵測的身體區域：心、骨、肝、肺

核種：¹¹³Xe氙113半生期：5.3天 偵測的身體區域：肺

核種：²⁴Na 鈉24 半生期：14.8小時 偵測的身體區域：循環系統

8.     在放射性追蹤radiotracers，病人暴露於非常少量的放射性物質；相反地，在放射性治療radiation therapy，則是使用大量的放射性藥劑去殺掉癌細胞。

9.     用來做放射性治療的放射性核種，會釋放高能量的γ射線。放射性物質可放在身體外面或植入癌細胞組織，全看癌症的位置與性質麼處理比較好。

10. 舉例來說，銥丸¹⁹²₇₇Ir pellets 是直接植入要摧毀的腫瘤中，銥丸¹⁹²₇₇Ir pellets的外面直接包覆鉑金屬殼platinum shell，鉑金屬殼能阻止α和β粒子穿透出來進入身體，但能輕易地被γ粒子穿透。

11. 當植入的方法不可行，就用鈷60在體外照射目標組織(患部)，因為進入身體的碘，最後都會進入甲狀腺，因此醫療上會用大劑量向的¹³¹I治療甲狀腺癌。

12. 因為γ射線有高度穿透性，因此無法限制γ射線，只治療癌細胞而不傷害其他組織，所以，病人通常會有反胃、掉髮、疲倦與免疫系統減弱的症狀。雖然放射性治療也有危險性，並且有不舒服的副作用，但放射性治療仍是對抗許多種癌症的重要工具。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》