1.利用迴旋加速器加速質子撞擊靶製造18F，靶的主要核種為： (A)19F (B)16O (C)18O (D)20Ne

F-18是個正子衰變核種，可用來標幟許多種類的藥物供造影使用，目前核醫用來製造F-18的方法有兩種，一個是以O-18(p,n)-->F-18的方式，加速質子來撞擊液態的O-18水，生成的產物是液態的F-18離子，另一種則是以Ne-20(d,α)-->F-18的方式，加速deuteron來撞擊氣態的Ne-20，生成的產物是(F-18)2的氣體分子。兩者因為化學活性的不同，分別應用在不同類型的化學反應上，F-18離子主要用於親核性的有機化學反應，例如F-18 FDG和F-18 FMISO，而F-18分子則用於親電性的化學反應，F-18 FDOPA就是其中比較有名的例子，關於親核或親電反應，可以參考100年第1次高考第2題和98年第1次高考第75題的敘述。
雖然說F-18的製造方式有這兩種，不過核醫界普遍來說比較喜歡用F-18離子來標幟藥物，因為此方法的產量都非常的高，可以進行較遠距離的運送，讓一些沒有迴旋加速器的醫院也能夠使用，再來是純度相當的高，所製造出來的產物幾乎都是F-18離子，不像以Ne-20為靶所製造出來的F-18氣體，因為必需使用0.1~2%的無放射性F2作為載體(參考98年第1次高考第24題)，所以產物的純度specific activity並不高(<12 Ci/mmole)。只是說因為製造出F-18是一件事，後面如何將F-18接上所設計好的藥物又是另一件事，由於氟離子和氟分子的化學性質不同，所以在面對不同的化學反應時，就必須選擇不同型態的F-18。現在題目問的是要加速質子來製造F-18，因此靶就會是含高濃度(大於95%)O-18的重水，答案是(C)O-18。

2.有關18F-FDG正子放射藥物，在放射核種純度測試方面，18F的半衰期(half-life)標準值為何？ (A)110±2 min (B)110±5 min (C)110±10 min (D)110±15 min

F-18 FDG的製造過程主要分為兩個階段，首先是F-18的製造，再者則是將F-18標幟在葡萄糖上。在第一階段中，F-18的生產方式可以參考97年第2次高考第1題，主要的製造方式為O-18(p,n)-->F-18，生產出來的是F-18離子，不過在1976年F-18 FDG的初期研發時，採用的是以F-18分子的方式來進行化學的合成，只是說這個方式的產率較低(8%)，而且反應的總時間較長(2小時)，因此在發展出可以用F-18離子來製造F-18 FDG後，產率提高到50%以上，反應時間也縮短至50分鐘，才全面改用新方法。在第二階段中，由於整個反應步驟蠻多的，包括了將F-18離子自O-18水中分離出來，然後將F-18與與反應物進行化學合成，最後再用特殊的離子交換樹脂將產物分離出來，在這些反應中，必須添加許多化學物質來進行反應，因此在最後的藥物品管上，就會針對這些添加物來作殘留量的限制。
有一篇文獻www.biij.org/2006/4/e57/e57.pdf對於對F-18 FDG合成步驟寫得十分詳細，我將其中部份的內容作簡短的摘要。
1.將靶中的F-18離子從O-18水中分離：
這過程是將靶中含有F-18的水通過一個離子交換樹脂(最常使用的為QMA的離子交換樹脂)，這時候F-18離子就會被吸附在樹脂上，而完成初步的分離。接下來再利用Kryptofix的acetonitrile(乙腈)溶液以及碳酸鉀溶液將F-18離子
沖洗出來到另一個反應槽裡。在這個階段裡有許多反應在進行，一開始當F-18離子被離子交換樹脂吸附後，雖然可以藉此將F-18自水中分離出來，可是樹脂中仍然會殘餘些許水，以及最重要的是如何將F-18離子拿出來，水的問題下個步驟會解決，至於要將F-18離子拿出來，就得靠Kryptofix 222才行，它是一個環狀的醚狀結構的鉀鹽，在溶液中鉀離子所帶的正電與樹脂中的F-18離子結合，同時碳酸鉀溶液中的碳酸根負離子則取代F-18而被吸附在被離子交換樹脂裡頭，另一種也廣為使用和kryptofix 222類似的則是TBA(Treabutylammonium)，這兩者因為都具有一定的生理毒性，會造成窒息與抽搐的現象，因此在接下來的步驟裡，都必須想辦法去除，這在FDG的產品QC規範中也都有相當嚴謹的規範。
2.利用乙腈將F-18離子中的水分完全清除：
要將水分子完全自溶液中排除，主要的原因是水分子會阻礙後續的F-18標幟葡萄糖的過程，作法是將乙腈(一種有機溶劑)在上步驟中與F-18溶液混合後，再將溶液加熱，此時乙腈會與水分子接在一起，形成共沸作用而一起蒸發掉。通常為了確保能完全去除水分，會重複許多次這個添加乙腈--加熱蒸發的過程。
3.開始標幟葡萄糖：
這個反應中，不是直接拿葡萄糖與F-18離子反應，而是將葡萄糖碳原子上不想讓F-18取代的OH基用acetyl基(乙醯)形成酯保護起來(1,3,4,6號碳原子)，留下2號碳上接一個很容易被取代的triflate基，這樣的奇怪結構當然就不能叫做葡萄糖了，它有個正式的名稱叫做mannose triflate，這個東西在與F-18離子混合後，F-18就會取代triflate基而結合在這個類葡萄糖上了，而且這個反應的產率極高，可高達50~60％。那麼為什麼一定要結合在2號碳上面呢？事實上有學者研究過，如果是接在3或4號碳上，細胞的hexokinase與它們親和力只有2號碳上的百分之一，因此這些非2號碳上的F-18標幟葡萄糖能停留在細胞體內的量就會太少而沒有實用價值。
4.將保護基去除以完成最後產品：
這個步驟可以利用酸或者是鹼將1,3,4,6號碳上的酯鍵水解掉，恢復成原先的OH基，由於利用酸水解的過程是比用鹼水解所需的時間長，而且還需要加熱才能反應完全，因此大部分的地方都採用氫氧化鈉在室溫下進行水解反應。另外為了增進水解的效率，有時會將上步驟的產物通過一個名為C-18 reverse phase的層析管柱，將產物吸附在裡面反應，最後再用蒸餾水通過管柱，此時只有完全水解的F-18 FDG才會被沖洗出來。
5最後的純化工作：
最後的這個步驟是將F-18 FDG溶液在通過一連串的陰離子交換樹脂來作最後的純化，最終的產物純度通常都會在95％以上。至於這個最終產品是不是就可以直接拿來使用呢？不行，因為還有一連串的QC測試要完成，這些要求的項目很繁瑣，各國都有自己的規定，不過美國和英國的規範的內容幾乎都是相同的，至於國內衛生署對這項藥物的相關規定我實在是查不到，不過98年第1次高考第38題中有提到國內核研所對於F-18 FDG的品管標準，因此應該會符合相關的規範，對於題目所問的半衰期標準，測試方式是利用劑量校正器在兩個或者是更多的時間點去測量F-18 FDG的活度值，來去計算出半衰期，當然這兩個時間點要相距20~30分鐘(至少要10分鐘)，這種方法可以確認產物中的核種是F-18，不過因為在加速器內會因為靶的O-18水中會參雜一些0-16水，所以會有副產物0-16(p,α)-->N-13的出現，只是這兩個都是正子衰變核種，都釋放511 keV的γ-ray，我們沒辦法藉由能譜分析儀來區別它們，幸好N-13的半衰期只有10分鐘，加上量並不多，因此在進行合成以及QC的時候，就差不多減少到可忽略的量了。這也是國際上對於這項標準會出現許多意見的原因，因為就整個反應的過程中，實在是不可能出現其他的核種，不過為了避免人為失誤的情況，例如放錯靶物質等等的情況，國際的標準還是要確定F-18的半衰期標準值落在(B)110±5 min內才行。

3.99mTc-DISIDA的肝攝取百分比約為： (A)4% (B)24% (C)48% (D)88%

臨床上應用於肝膽到攝影的藥物有很多，像是HIDA、EIDA、PIPIDA、BIDA、DISIA以及BRIDA(依照產品問世時間排列)，這些藥物命名的特徵就是後面都有個IDA，因為它們的藥物主結構都是IDA，只是因為在經過一連串的改進後，所研發出的不同產品，不過目前只剩下最後兩個在市場上有在販售，我將這些藥物的肝臟半清除時間以及攝取比例列出來：

從這些數據可以看出這些藥物，是朝著肝臟清除時間加快以及肝臟攝取比例增加的研發方向前進，這其中詳細的原因請參考96年第1次高考第31題。
另外也曾經有科學家們作過一個挺特別的實驗，是將Tc-99m HIDA注射進小狗體內，然後將牠膽汁裡以及尿液中的排出物收集起來，然後再注射進小狗體內，他們發現藥物在體內的分佈狀況幾乎沒有改變，因此做出一個推論，就是Tc-99m HIAD在體內的排泄過程中，不論是經由肝臟或腎臟排出，都是維持著原本的化學型態，並沒有被破壞分解，其他的IDA藥物也具有相似的結果。
最後類似的考題在94年第1次高考第35題有問Tc-99m HIDA的肝攝取百分比約為84％；94年第2次高考第13題也問到Tc-99mDISIDA的肝攝取百分比約為88%，雖然說記憶這些數字的意義不是很大，不過還是得知道IDA類的藥物的設計目的是為了作膽道方面的攝影，因此肝臟的攝取率越高，藥物越不會跑到身體其他部位，這樣才不至於造成身體背景的提高以及非預期的其他器官攝取，因而干擾到影像的判讀；這題的答案是(D)88%。

4.201Tl為核子醫學常用的心肌造影劑，它是由何種設備製造而得？ (A)核反應器 (B)迴旋加速器 (C)核種孳生器 (D)電子加速器

Tl-201的製造方式是以迴旋加速器以質子轟擊Tl-203，以Tl-203(p,3n)-->Pb-201的方式製造，之後Pb-201再以9.4小時的半衰期衰變成Tl-201。在第一階段的加速器製造出Pb-201後，將靶也就是Tl-203溶於礦物油中，利用離子交換層析法先將Pb-201分離出來，接下來等Pb-201衰變成Tl-201後，也一樣再用離子交換層析法將Tl-201分離出來，接著將Tl-201以鹽酸HCl溶解，形成TlCl鹽類，然後以氫氧化鈉將酸鹼值調成中性，接著再通過相關的放射藥物QC就是成品了。詳細的製造過程請參考 99年第2次高考第15題裡的敘述，答案是(B)迴旋加速器。

5.下列何者為58Co-cyanocobalamin的合成方法？ (A)生物合成(biosynthesis) (B)同位素交換(isotope exchange) (C)反跳標幟(recoil labeling) (D)激發標幟(excitation labeling)

這個題目的藥物光看名稱就完全快昏倒了，這cyanocobalamin其實就是維生素B12，這種用Co-57或Co-58來標幟維生素B12的藥物是使用在Schilling test，詳細的檢查流程請參考95年第2次高考第65和66題。要將Co-57或Co-58標幟在維生素B12上，是採用(A)生物合成(biosynthesis)的方式進行，為什麼呢？因為維生素B12分子的化學結構上含有Co鈷以及磷，因此在製造維生素B12時一定會需要Co，在工業上要大量生產維生素B12就會藉由細菌來幫忙，然後再將細菌發酵後的產物分離純化即可，其中Streptomyces griseus這種鏈黴菌就是很常使用的菌種。將Streptomyces griseus養在含有放射性Co的培養基裡，接下來這細菌在合成維生素B12的過程中，就會把培養基裡的放射性Co拿來合成，因此將其發酵產物進行分離，就可以得到Co-57或Co-58標幟的維生素B12。

6.下列何種製劑，可用來作為白血球標幟？ (A)99mTc-ECD (B)99mTc-HMPAO (C)99mTc-MIBI (D)99mTc-MAA

核醫會用幾種方法來尋找體內發炎處，例如Ga-67、In-111 oxine WBC以及Tc-99m HMPAO標幟WBC，現在因為題目想問的是有關白血球標幟的資訊，因此就先針對這兩種白血球標幟法的異同處，來作一系列的說明和比較。首先In-111 oxine WBC就是利用In-111和oxine的化合物來進行白血球的標幟，因為In-111 3+並無法穿透白血球的細胞膜，因此在接上了具有親脂性的oxine後，便能夠進入白血球中，之後In-111便會與細胞內的蛋白質結合而停留於細胞內，然後利用白血球會聚積在發炎處的特性來偵測發炎病灶。那麼In-111 oxine會不會進入紅血球而停留在其中呢？並不會，因為紅血球內並沒有可讓In-111結合的蛋白質，因此In-111 oxine並沒辦法拿來標幟紅血球。在進行白血球標幟的時候，有兩件事是比較需要注意的，第一當然是標幟效率，第二則是在標幟過程中需要盡可能不傷害到白血球，不然白血球一死，那就喪失標幟的意義了。在標幟的過程中，理論上如果可以讓白血球停留在血漿中，那就可以減少白血球的耗損，可是因為血漿中有許多的攜鐵蛋白transferrin，由於In-111 oxine的鍵結力並不強，兩者很容易分離，因此當標幟的環境中有血漿存在的話，在In-111 oxine還沒進入白血球前，In-111就會被攜鐵蛋白給鍵結住而無法進入白血球中(因為In-111的生理活性跟鐵很像)，所以整體的標幟效率就會大幅下降，所以只好先將白血球用生理食鹽水洗乾淨，並且讓整個反應在生理食鹽水中完成，這樣雖然會對白血球的生存不利，不過因為標幟的時間只需15~20分鐘，因此還算是可以接受。在這邊先提一下，如果是使用Tc-99m HMPAO來作標幟的話，倒是不太會受到攜鐵蛋白的影響。當使用In-111標幟白血球來作檢查時，成人的劑量約在0.2~0.5 mCi之間，標幟白血球在血漿中的半清除時間為7小時，因此大約在注射後18~24小時才開始照相，不過如果患者真的很緊急的話，也可以在1~4小時先照照看，只是說此時檢查的靈敏度大概只有33%而已。在剛注射的時候，肺臟會短暫的出現活性，一直要到4個小時後，肺部的活性才會清除乾淨，在24小時候，可以見到肝、脾臟以及骨髓的正常影像，身體的背景活性相當的低，其中脾臟的影像會比肝臟的強上許多，也是此項檢查中接受輻射暴露最高的器官，這是因為在標幟時有部份白血球死亡被脾臟吞噬後的結果。當然由於我們是標幟白血球，所以有發炎的地方自然就會出現標幟白血球而有較高的活性。

接下來談到以Tc-99m HMPAO標幟WBC，一開始Tc-99m HMPAO是屬於脂溶性的因此可以擴散進白血球內，但是在白血球的細胞內會被轉化為水溶性，因此就會被困在細胞內，根據研究顯示，應該是會被儲存在白血球內會被釋放出來的顆粒內。所使用的成人劑量為7~25 mCi(一般是用10 mCi)，標幟白血球在血漿中的半清除時間為4小時，在體內的分佈則是和In-111標幟的白血球不太一樣，在膽道、腸道以及泌尿系統都會出現活性，這是因為白血球胞內的水溶性Tc-99m HMPAO又被白血球釋放出來的關係。在注射完畢的2個小時內，上述的非特異性活性大概都還不會出現，不過到了4小時，就會開始出現這些很令人困擾的背景活性，因此如果患者是懷疑腹部的地方發炎，那麼由於Tc-99m HMPAO標幟白血球的方法會在腹部出現活性，因此在注射完畢後1~4小時內就得連續照好幾張影像來供判讀，一超過4個小時影像就會亂成一團，不過只要是懷疑發炎的部位不在腹部，那麼就可以一直到24小時都可以照相，只是說腸道的活性實在是體令人厭惡就是了。同樣的此項檢查中接受輻射暴露最高的器官也是脾臟。
為什麼核醫的發炎掃描這麼重要呢？因為目前並沒有什麼方法可以確實的診斷出患者發炎的位置，如果再加上患者不能配合作一些較複雜的檢查或者是根本就找不出任何可能發炎的跡象時，核醫就能提供全身性的掃描，來找出發炎的位置以作為進一步治療的指引，以核醫目前常用的三種檢查方式來看，Ga-67在使用上最為簡單，不需要複雜的標幟技術，但是專一性太低，加上腫瘤細胞例如淋巴癌和肺癌也會攝取Ga-67，而且腸道的聚積也是很大的干擾原，不過對於肺部的疾病倒是有令人驚豔的表現。至於放射性標幟白血球，的確在專一性上的表現相當好，In-111標幟白血球在腸道及泌尿道都不會出現活性，因此對於腹部腸道的發炎能提供很好的影像，不過由於要注射完24小時才開始照相，所以在急症的患者時，就幫不上什麼忙。Tc-99m HMPAO標幟白血球在注射完1~4小時就能進行檢查，對於急症的患者能幫上很大的忙，而且因為Tc-99m的能量適中，影像的品質也是其中最好的，可惜對於腹部發炎的患者，就得很小心以免腹部的活性干擾而造成影像的誤判。我將這三者的比較表列在下面，這樣應該可以比較容易了解。在題目給的選項裡，(A)Tc-99m ECD和HMPAO很像，都是拿來作腦血流灌注的影像，那麼為什麼HMPAO可以用來標幟白血球，而ECD卻不行呢？這答案寫在91年第2次檢覈考第43題，因為HMPAO在白血球內很容易就會被分解，而ECD就算進入了白血球，可是白血球內並沒有足夠腦中特有的esterase來將其分解，所以在不被分解的情況下，仍然可以擴散出白血球，所以就沒有使用的意義，(B)Tc-99m HMPAO是標準答案，(C)Tc-99m MIBI雖然也是脂溶性的藥物，理論上也可以擴散進白血球內，然後結合在白血球的粒線體上，不過既然沒有人拿來作白血球的標幟，或許是有其他的原因，這我就不清楚了， (D)Tc-99m MAA是用來作肺部檢查的藥物，自然是沒法子用在此處的。另外在95年第2次高考第68題也有稍微提到相關的資料，可以順便參考一下。

7.下列放射製劑腎臟的萃取分率(renal extraction fraction，%)最低者為： (A)99mTc-DTPA (B)99mTc-MAG3 (C)99mTc-DMSA (D)131I-OIH

關於核醫用於腎臟方面檢查的藥物可以參考97年第2次高考第11和13題，不過因為我實在不了解題目問的萃取分率是什麼？因為這些藥物都會被腎臟所萃取，然後再排出來，雖然其中(C)Tc-99m DMSA很不容易排出來，不過畢竟也是停留在腎臟的位置，也就是說這些藥物在自靜脈注射後，流經腎臟時都會被腎臟自血液中萃取出來，因此在這些藥物的影像中，幾乎都只能見到腎臟和膀胱的影像，所以硬要去比較何者被腎臟萃取的量較低，其實並不容易，我也查不到相關的資料，如果是問排泄率，那麼因為只有Tc-99m DMSA會因為停留在腎皮質裡而有最低的排泄率，但是因為問的是萃取分率，所以不好意思，這題我真的不知道了。

8.腎臟造影時需使用何種物質做為因腎動脈狹窄引起腎血管高血壓的病人之診斷判定？ (A)胰島素(insulin) (B)腎上腺素(adrenalin) (C)胃蛋白酶(pepsin) (D)血管收縮素轉化酶抑制劑(captopril)

關於腎血管性高血壓可以參考94年第1次高考第14題以及95年第2次高考第26題，檢查的過程可以參考網站裡核醫入門中SNM標準程序的腎原性高血壓的診斷中文版，答案是(D)血管收縮素轉化酶抑制劑(captopril)。

9.下列何項放射標幟藥物可用來測定血液容積？ (A)57Co-B12 (B)125I-RISA (C)125I-CEA (D)125I-TRH

核醫用(B)I-125 RISA(radioiodinated serum albumin)來測量血液容積已經是很久以前的事了，詳細的方法請參考93年第1次高考第56題，我將其中的內容稍稍簡化一下，檢查是利用濃度稀釋的原理，先將一已知濃度固定體積的I-125 RISA自靜脈注射，待全身循環擴散均勻後，抽血離心後取血漿去分析其中I-125 albumin的濃度，V1×C1=V2×C2，V1為I-125 albumin的體積，C1為I-125 RISA的濃度，V2為全部血漿的體積，C2為抽血檢體中I-125 RISA的濃度，這樣就可以知道全部的血漿容積V2為多少，接下來因為血液的組成包括血球以及血漿，我們只要知道用血液中血漿和血球的比例(這部份可以用專門的血球計數分析器來求得)，那麼就自然可以求得全血容積了，因此答案是(B)I-125 RISA，其他的選項(A)Co-57 B12用於Schilling test，(C)I-125 CEA和(D)I-125 TRH我就不清楚了。

10.99Mo/99mTc孳生器，母核99Mo與子核99mTc係處於何種狀態？ (A)永久平衡(secular equilibrium) (B)暫時平衡(transient equilibrium) (C)無平衡(no equilibrium) (D)勉強平衡(reluctant equilibrium)

關於母子核種的平衡定義請參考91年第1次高考第17題，其中Mo-99/Tc-99m generator是屬於(B)暫時平衡，(T1≧T2)，母核種的半化期大於子核的半化期，但是相差並不懸殊，當子核的活度增長到某極大值，之後以母核種活度同樣的蛻變速率而下降。