61.下列何項檢查可獲得腎絲球過濾率(GFR)? (A)99mTc-DTPA腎功能檢查 (B)99mTc-MAG3腎功能檢查 (C)131I-OIH腎功能檢查 (D)99mTc-DMSA腎臟造影

腎絲球過濾率指的是腎臟裡面腎絲球每分鐘所過濾的血量,使用的單位為mL/min,因此如果我們能找到一種藥物,在經靜脈注射後,只會經由腎絲球過濾來排泄,不會殘留在身體裡,那麼只要測量這個藥物在身體裡的排出速率,就能夠測量出過濾率。詳細來說,核醫要測量腎絲球過濾率(GFR),所選擇的藥物大致上必須要符合下列的條件:
1.可以輕易地被腎絲球過濾而且沒有與血中的蛋白質結合
2.必須不會被再吸收,分泌或者是在腎臟裡被分解掉
3.必須不會影響腎臟的功能
4.不論是血液或是尿液都很容易分析
5.放射化學的純度要高而且很穩定
在這樣的條件下,99mTc-DTPA就會是首選的藥物,其他可用於腎臟檢查的藥物資料請參考97年第2次高考第11題,那從靜脈注射進去的99mTc-DTPA在腎臟裡到底發生了什麼事?這部份請參考99年第2次高考第51題,另外用於計算腎絲球過濾率(GFR)以及評估腎臟之有效腎血漿血流量(ERPF)的生理基礎請參考99年第2次高考第13題
藉由(A)99mTc-DTPA腎功能檢查,在臨床上的用途可以評估腎臟的灌注情況、兩腎臟的相對功能,如果搭配上降血壓藥物captopril就可用來作腎原性高血壓的檢查,搭配上利尿劑furosemide就可以觀察排尿的情況來評估泌尿系統的病變。


62.進行perchlorate discharge test時,放射碘攝取(radioiodine uptake;RAIU)下降至少多少%視為陽性? (A)1-5% (B)10-15% (C)20-30% (D)40-50%

我想要了解perchlorate discharge test,必需從甲狀腺最基本的功能開始講起,首先就我們所知,甲狀腺是製造甲狀腺素的器官,因此即使血液中的碘離子濃度低到10-8~10-7 M,它都能夠自體內循環中濃縮碘來運送到甲狀腺裡,因此甲狀腺內碘的濃度會是其他週邊組織的好幾百倍,在這個運送碘的過程裡,主要是靠著一種鈉碘協同運輸體的協助,以消耗能量的主動運輸來將碘運送進去,不過有趣的是,這個鈉碘協同運輸體的專一性似乎不夠好,因此對於一些和碘離子一樣是帶一價負電的離子,似乎也是來者不拒,因此有學者就拿了一大堆類似的陰離子來作測試,看看誰和鈉碘協同運輸體的親和力較高,也就是會被優先選擇而運送至甲狀腺裡,結果頗令人意外,竟然是TcO4-≧ClO4->ReO4->SCN->BF4->I->NO3->Br->Cl-,也就是說,碘並非是親和力最高的離子。
接下來說明碘離子在整個甲狀腺裡的移動過程,這可以用下面這個反應方程式來解釋:

甲狀腺外的碘離子以k1的反應速率常數進入甲狀腺,
甲狀腺裡的碘離子以k-1的反應速率常數離開甲狀腺,
甲狀腺裡的碘離子以k2的反應速率常數進行下一步驟的氧化,
被氧化的碘離子以k-2的反應速率常數還原回去,
氧化的碘離子以k3的反應速率常數進行有機化(與甲狀腺球蛋白上的tyrosine結合)
在正常的情況下,k2k3k-1會大於k1,意思是經由k1所送進的碘離子,會很快的進行氧化k2、有機化k3或者是乾脆就從甲狀腺裡排出k-1,因此甲狀腺裡面的碘離子濃度會非常的低,但是在一些異常的情況下,例如Graves' disease葛瑞夫茲病導致甲狀腺大量的攝取碘(k1步驟的問題);缺乏thyroid peroxidase甲狀腺過氧化脢,導致碘離子無法被氧化成具有活性的Io或I+1(k2步驟的問題),或者是無法進行有機化(k3步驟的問題),這些情況都會導致甲狀腺內原本應處於過渡期碘離子的濃度大增,這其中只有葛瑞夫茲病會出現甲狀腺功能亢進的現象,另外兩者都會因為甲狀腺素製造的減少,而會出現甲狀腺功能不足的現象。因此如果說我們發現患者明明就是甲狀腺功能不足,但是甲狀腺的攝取率卻正常或偏高時,就可以利用題目所問的perchlorate discharge test來作測試了。
測試的原理是這樣,在一開始有先說明了ClO4-對於甲狀腺內鈉碘協同運輸體的親和力很高,因此如果我們讓患者先吃放射碘,作一次甲狀腺攝取率的檢查,接下來再讓患者服用過氯酸鹽ClO4-,這時候甲狀腺會優先運送ClO4-,因此可以阻止甲狀腺繼續攝取血液中的碘離子,同時呢,當ClO4-進入甲狀腺細胞後,這個時候ClO4-會佔據原先碘離子的位置,因此導致碘離子會被擠出甲狀腺外(這樣的離子交換現象跟離子的大小及有水解能有關係,這個部份我沒有再去深究),所以這時候再去測量甲狀腺攝取率,就會發現數值會有明顯的下降情況。由於ClO4-是藉由k1進入甲狀腺細胞,因此對於已經由k3進行有機化的碘幾乎不會有影響。
那麼在就來看看這項檢查該如何進行,首先讓患者口服2 μCi的131I,然後在1或2小時後測量甲狀腺攝取率,接下來讓患者服用200~1000 mg的過氯酸鉀,接下來在15~60分鐘內再測量一次甲狀腺攝取率,如果數值下降超過10~30%,那麼就算是陽性,代表有機化的過程出了問題,如果說數值有下降,但是不到10%,那麼會建議在服用過氯酸鉀後的2小時多作一次測量,屆時如果仍然小於10%,就排除有機化的問題,如果下降大於10%,就必須再思考其他會干擾甲狀腺功能的因素。
臨床上會造成perchlorate discharge test呈陽性反應最常見的就是Hashimoto's thyroiditis橋本氏甲狀腺炎,這是一種自體免疫的疾病,甲狀腺組織在不斷被破壞後造成甲狀腺功能低下,至於臨床的判斷標準,則會因為各地檢查方式的差異而略有不同,不過大致上是落在(B)10-15%之間。


63.臨床上一般使用何種放射製劑來進行睪丸造影(testicular scan)? (A)99mTc-MAA (B)99mTc-DMSA (C)99mTc-SC (D)99mTc-pertechnetate

有關睪丸造影的技術請參考99年第2次高考第39題,由於只需要觀察睪丸處的血流是否通暢,其實單單使用具有放射性的(D)99mTc-pertechnetate就可以了,如果使用(A)99mTc-MAA,藥物會停留在肺臟,因此無法觀察,如果用(B)99mTc-DMSA,理論上也是可以的,至於(C)99mTc-SC則不太妥當,因為大部分的藥物會被肝、脾及骨髓裡的巨噬細胞吞噬,因此流到睪丸的數量會偏低,不容易觀察。


64.當懷疑有99mTc標幟的放射製劑發生解離時,可以觀察下列那些器官有無放射活性聚積現象? (A)甲狀腺與肺臟 (B)胃與甲狀腺 (C)心臟與胃 (D)肺臟與心臟

當我們只單純的注射99mTc來作檢查時,例如甲狀腺、唾液腺或者是梅克爾憩室檢查,我們可以看到甲狀腺、唾液腺、胃、腎臟和膀胱(排泄途徑)會有較明顯的聚積,這部份由影像來解釋最清楚,不過手邊好像沒有99mTc的全身掃描圖,所以就用幾張圖片來拼湊一下,圖一是上半身,圖二是下半身的圖(梅克爾憩室),由於核醫常用的99mTc標幟藥物像是腦部的ECD,肺部的MAA,心臟的MIBI,肝臟的SC,腎臟的DTPA以及全身骨骼的MDP,除了原本會聚積的位置外,通常不會出現在(B)胃與甲狀腺,因此如果在視野中出現了這兩個器官,通常的原因都是99mTc標幟的放射製劑發生解離,99mTc隨著血液運送而出現在胃以及甲狀腺,這時候就必需先確認藥物的品管是否出現問題,如果是自己有核醫藥局,就檢查一下QC的結果,如果藥物是從外部購入,就可以電話聯繫一下確認當天此批藥物的QC情況,有的時候同一批藥物大部分的影像都沒問題,只有單一患者的影像出現異常,那就得詢問一下病人的情況,看看是不是病患的單一問題,例如很多年前曾流行過尿療法,患者會將含放射性的尿液喝下,或者是因為手術的傷口或者是廔管、胃部的潰瘍,都有可能造成胃出現99mTc的聚積,下面這張骨骼掃描的圖片就是個例子,患者在中午照相時在腹部右側出現異常的活性,到了下午4:30再補一張影像時,發現那團活性已經散佈至腸道,比對了一下患者在半年前的影像,並沒有出現這樣的狀況,因此猜測患者可能剛好是腸胃道出血,因此所注射藥物有一部份順著腸道內的傷口流到腸子裡,因此才會出現這樣的情況。另外有的時候尿液的污染,如果說發生的位置很巧妙的話,也是會可能引發誤會,這時候可以多看看不同角度的影像或者請患者更換一下衣物,都可以排除這些麻煩的狀況的。另外在作腸胃道出血的99mTc紅血球標幟時,因為通常患者的狀況都不太好,導致標幟的效率通常都好不到那裡去,因此經常會見到胃以及甲狀腺的影像,這情況在影像判讀時其實是蠻令人討厭。

圖一
圖二

注射後3小時
注射後8小時

65.正常人肺灌注造影都可見到左肺前下方放射活性降低現象,主要是因為下列何種臟器所造成? (A)胃 (B)脾臟 (C)肝臟左葉 (D)心臟

這題其實看圖說明會比較清楚,在下圖中從前位和左前斜位其實都能看到題目所敘述的活性下降區域,從這個空洞的位置和形狀來看,其實那就是(D)心臟的位置。


66.下列何種檢驗是用來檢查胃部幽門螺旋桿菌感染? (A)14C尿素呼氣檢驗 (B)14C葡萄糖呼氣檢驗 (C)14C尿素胃部免疫檢驗 (D)14C葡萄糖胃部免疫檢驗

幽門螺旋桿菌是一種可以耐胃酸的細菌,它被認為和胃潰瘍有很直接的關係,由於這個細菌會分泌一種尿素的分解酵素urease,這個酵素在正常的人類組織裡並不存在,加上在正常的胃空間裡的高強度胃酸下,一般能生產這種酵素的細菌根本無法存活,因此胃裡頭也不會有urease,因此核醫的檢查方法就是利用14C標幟的尿素讓患者吃下去,如果胃裡面有幽門螺旋桿菌產生的urease,那麼經口服的14C-尿素將會被水解成氨(ammonia)與14CO214CO2 被吸收進入血液循環後再由肺部排出。因此,當呼出氣體中出現大量的14CO2時,就代表尿素酶存在於胃部而可視為幽門螺旋桿菌感染。
這項14C-urea尿素呼吸測試檢查是利用非侵入性的14C呼吸測試來診斷是否有幽門螺旋桿菌的存在,呼氣出來的樣品必需由液態閃爍計數器來計數,不過說實在的並不是每家醫院都有液態閃爍計數器,因此我並不知道國內有哪些醫院有提供這樣的服務。正確的答案是(A)14C尿素呼氣檢驗,詳細的檢查流程請參考SNM標準作業程序中『
14C-尿素呼吸測試之程序導讀』。


67.下列何者為單株抗體製備之正確步驟?1-immunization 2-production of monoclonal antibody 3-selection of hybridoma 4-fusion of cells 5-preservation of hybridoma cells 6-cloning of hybridoma 7-screening of hybridoma (A)1234567 (B)1425376 (C)1356724 (D)1436725

單株抗體是放射免疫分析法裡以IRMA法來作檢測時所使用的抗體,它的製造過程坦白講有點複雜而且可能超過了放射的領域,我用比較簡約的方式來作說明,首先人體的免疫系統裡有一種淋巴球叫做B細胞,它的功能是製造抗體,每個B細胞所製造的抗體在與抗原相結合的區域基本上是隨機的,因此理論上每顆B細胞在從骨髓細胞分化完成後,就決定了未來它所生產的抗體樣貌,所以身體有一萬顆B細胞,基本上就能夠針對一萬種抗原來作反應,這樣免疫系統才能全面性的防禦各種入侵物。那麼今天如果我們想要大量製造出一種可以專門偵測大腸癌的抗體,單純的想法就是將抽出一定體積的血液,將其中的B細胞分離出來,接下來將這些B細胞們做大量的稀釋,讓每個培養基裡都只有1顆B細胞,然後把這些然後逐一測試每顆B細胞所製造出來的抗體是否會與大腸癌細胞表面特殊抗原結合(其中的篩選步驟很複雜,暫時略過不提),如果有的話,只要收集該B細胞的抗體,就能收集到所謂的單株抗體。這樣的方式會有一些很大的問題,主要的問題有二,第一是正常的B細胞壽命有限,加上B細胞的數量太少,無法供應商業上的大量需求,第二是隨機收集的B細胞所製造的抗體不見得能剛好可以專一性的針對大腸癌細胞,加上有誰肯供應這麼多的血液來做篩選,因此在實務面上的製造方法是:
1.immunization:將大腸癌細胞或者是純化過的大腸癌細胞特有抗原注射進老鼠的體內,刺激老鼠的免疫系統去針對大腸癌細胞反應,產生大量會針對大腸癌細胞的B細胞,這部份跟免疫反應有關,不做深入討論。接下來將脾臟取出就可以得到大量的B細胞,這個時候還會有一個問題,因為B細胞很難在人工的環境下培養,加上B細胞有一定的壽命,因此這時候就必須進行下一個步驟,才能解決問題。
2.fusion of cells:我們可以將癌細胞(代號為C)與B細胞進行融合,作法大概是利用化學藥劑,將細胞膜做了一程度的損傷,這樣細胞膜破損的細胞在化學藥劑作用完畢後,如果有機會碰到其他的細胞,就有機會利用別細胞的細胞膜來進行修補,因此這個階段有可能會出現癌細胞與癌細胞的C-C聚合體,或者是B-C、B-B的聚合體,當然在這個步驟裡,大多數的細胞都會因為細胞膜破損的太厲害,在還來不及融合前細胞就崩解。這時候融合成功的細胞裡可能會有正常的一套染色體,或者是2~3套染色體,多餘的染色體會在下一次的細胞分裂中被排出,如果沒有辦法順利排出,細胞一樣會死亡。我們在這個步驟所希望得到的是具有能製造抗體而且又能在人工環境下大量複製生長的細胞,可是因為這步驟所得到的細胞有3種(如前述),因此在下一步驟中,我們就可以進行初步的篩檢。
3.selection of hybridoma:我們所使用的癌細胞NS-1,它是一種經過設計的小白鼠癌細胞株,除了能在培養基中生長以外,尚有一重要特性,這細胞缺乏兩種核酸代謝的重要酵素(TK, thymidine kinase 及 HGPRT, hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase),在篩選融合細胞的細胞培養基選擇上,我們會使用一種叫做HAT的培養基,它裡面含有的A(aminopterin)成份會阻礙細胞的DNA合成,因此細胞要合成DNA就必須採行另一套合成路徑,這個合成路徑就需要前面提到的這兩個酵素(TK和HGPRT),這兩個酵素就能將HAT培養基裡所含的H(thymidine)和T(hypoxanthine)用來合成DNA。因此在這樣的設計下,正常的細胞B-B以及融合成功的B-C因為具有酵素,因此可以在培養基中存活,而癌細胞C-C則因為沒有辦法合成DNA,因此會因為無法生長而死亡。
4.cloning of hybridoma:經過HAT的初步篩選後,活下來的就會是B-B或B-C,於是我們更換成高營養的細胞培養基,這時候因為B-B本來就不容易培養,因此經過一段時間後就會死亡,或者是生長的速率極緩慢;B-C就不然了,它在正常的培養環境下,可以快速的生長,因此經過數天的生長後,就可以在顯微鏡下看到大量的細胞。
5.screening of hybridoma:在確認了融合細胞後,因為並非每個融合細胞都能產生我們所需要的抗體,因此這個時候就必須用免疫的方法來進行篩選,通常會選用酵素免疫分析法(ELISA)來挑出專一性抗體,這種方法和IRMA法差不多,先在固相上黏好特定的抗原,接下來加入融合細胞所產生的抗體,然後加入有螢光酵素標幟的抗體,這個螢光抗體只會接合在抗原抗體的複合體上,最後加入螢光原,如果螢光酵素抗體最後存在於固相上,就會於螢光原上而發出螢光,這樣就能夠確認所生產出來的抗體是否為我們所需要的抗體,同時也可以確認抗體與抗體的親和力強度夠不夠。當然後續還有其他的測試,包括利用其他相似的抗原來測試專一性夠不夠,以及再進行第二次的細胞培養來確保每個培養基裡所生長的細胞都是單一種細胞,也就是只生產一種抗體,沒有混雜到其他顆的細胞,這部份較深入,直接略過。
6.production of monoclonal antibody:經過重重的篩檢後,接下來就要進行到賺錢的步驟,也就是量產的時候,有一種比較殘忍的方法是將融合細胞注入白老鼠體內,由於融合細胞仍然是一種癌細胞,因此會在老鼠體內長成腫瘤,當腫瘤夠大,老鼠所產生的腹水裡就會有很高濃度的抗體可供使用。另一種方法是採用大型的細胞培養基,在裡面養一大堆的融合細胞,然後將上清液取出,純化分離其中的抗體。不管採用那種方法,最後還是得用ELISA的方法再度確認抗體的強度後(還有種類,此處再度略過),才能拿來使用。
7.preservation of hybridoma cells:在確認細胞是可用的情況下,為了避免融合細胞在不斷地繁殖後會發生遺傳變異,導致所生產出來的單株抗體發生變化,因此會將一部分的最初始融合細胞冷凍起來,冷凍時會將細胞清洗後去除血清,再放入含甘油(防凍劑)的特定培養基裡,最後放入零下196度的液態氮中保存,理論上大概在20年後取出做再培養時,仍有蠻高的細胞存活率。
單株抗體的製造方法真的是很複雜且瑣碎,這樣解釋希望不會太過簡略,最後答案是(D)1436725。


68.下列何者不是由甲狀腺分泌的? (A)T4 (B)T3 (C)TSH (D)calcitonin

甲狀腺裡為數最多也是主要的細胞就是濾泡細胞,它們會圍成一些直徑很小的濾泡,然後把甲狀線球蛋白(用來和碘結合形成甲狀腺素的蛋白質)分泌到裡頭,然後再把碘也分泌進去,這些濾泡細胞所圍成的濾泡就是真正合成甲狀腺素的工廠。甲狀腺在體內主要的功能是分泌可以控制新陳代謝的甲狀腺素T3(tyiiodthyronine)與T4(thyroxine),另外在這些濾泡以及濾泡細胞的週邊,還存在著一些細胞,我們稱之為C細胞或是副濾泡細胞,它們的數量較少,主要的功能就是分泌降鈣素(calcitonin),顧名思義這個賀爾蒙的作用就是在降低血中的鈣濃度。在題目所提供的選項裡,只有(C)TSH是由腦下垂體所分泌,這跟甲狀腺的負回饋控制系統有關。整個系統的運作是這樣的,在腦中的下視丘會分泌TRH,這個TRH會刺激腦下垂體分泌TSH(thyrotropin),TSH會促進甲狀腺的功能,增加甲狀腺荷爾蒙T3及T4的分泌量,不過當血液中的甲狀腺荷爾蒙的濃度逐漸升高時,就會反過來去抑制下視丘分泌TRH,也會抑制腦下垂體製造TSH,使得甲狀腺不再繼續製造、分泌甲狀腺荷爾蒙,因此就能減少血中甲狀腺荷爾蒙的濃度,如此一來就能維持體內甲狀腺素的濃度。在這個負回饋的控制系統中,下視丘占的比例較低,主要還是腦下垂體與甲狀腺兩者在互相調節。由於TSH會促進甲狀腺合成甲狀腺素,因此就會促使甲狀腺活化,增加甲狀腺球蛋白合成,增加碘幫浦的活力,加速碘與酪氨酸的結合(有機化),以及加速釋放甲狀腺素,所以說這題所問的只有(C)TSH不是由甲狀腺所分泌。


69.某人甲狀腺機能亢進,則其血清中有何現象?(T3U:T3 uptake) (A)(T3U↑,T4↑) (B)(T3U↑,T4↓) (C)(T3U↓,T4↓) (D)(T3U↓,T4↑)

我們先講一下當甲狀腺機能亢進時會發生什麼事,甲狀腺會分泌2種甲狀腺素T3和T4,這些甲狀腺素被分泌至血液中後,主要會被血液中的Thyroxine-binding globulin(TBG)結合,因此並不具生理活性,只有少部份未與蛋白質接合的甲狀腺素才真正具有功能,這便是所謂的free T3及free T4,一般抽血所檢測的T3或T4,稱之為total T3或total T4,包括了結合以及free狀態的甲狀腺素,其實不太能代表真正的甲狀腺功能,因此通常還會檢測TSH促甲狀腺素的量,藉由觀察甲狀腺負回饋控制系統的狀態,來評估甲狀腺的功能,除了上述的檢測項目外,題目現在所提到的T3 uptake也是檢測的項目之一,這是指T3和TBG以及其他蛋白質在體內結合的程度,因此可以用來觀察患者的TBG是否有增加或減少的情況,同時還可以推估出自由狀態甲狀腺素的量。
所以說當患者出現甲狀腺機能亢進時,由於甲狀腺素的分泌量會增加,因此
結合狀態的T3和T4:增加
TBG:短期上並不會有變化
自由狀態的T3和T4:因為TBG不變,因此會有較多的T3和T4沒有結合,因此會增加
TSH:因為自由狀態的T3和T4增加,在負回饋控制系統的影響,所以會下降
T3 uptake:因為T3增加,TBG總量不變,這樣會有更多的T3和TBG的結合,因此uptake會增加
那麼要評估甲狀腺功能是否亢進,該用什麼檢測方式比較好呢?其實理論上使用TSH和free T4的搭配是不錯的,國外則喜歡使用T3 uptake和T4的組合,在實驗室的國際認證方面,還把T3 uptake列為標準項目之內,反觀國內對於這項檢查就顯得興趣缺缺,一年收集不到幾隻檢體,我想這可能和健保的給付限制脫離不了關係,另外在不同的甲狀腺疾病是上,的確也有不同的致病因,因此臨床醫師會隨患者的情況來搭配不同的檢查項目,現在題目問的是甲狀腺機能亢進,那麼答案就會是(A)(T3U↑,T4↑)。


70.治療用放射核種之能量,下列何者在水中之平均射程(mean range)最長? (A)131I (B)186Re (C)177Lu (D)32P

這題是在考記性的,要知道治療性放射核種所釋放β粒子的最大能量可以參考94年第2次高考第74題94年第1次高考第70題所列出的比較表,我在這裡將這些比較表統整成一個總表,其中(A)131I為606 keV,(B)186Re為1070 keV,(C)177Lu為498 keV,(D)32P為1710 KeV,由於(D)32P能量為最高的1710 keV,因此在水中平均射程就最長。

核種
半衰期
β粒子最大能量KeV
90Y
2.7天
2284
32P
14.3天
1710
89Sr
50.6天
1491
186Re
3.8天
1070
153Sm
46.7小時
702
131I
8天
606
177Lu
6.7天
498