31 進行肝細胞膽道掃描時應使用下列何種藥劑? (A)Tc-99m phytate (B)Tc-99m sulfur colloid (C)Tc-99m RBC (D)Tc-99m DISIDA
關於膽道掃描可以先參考一下網站內的SNM指導準則中譯版,另外我根據一本書(Radiopharmaceuticals in Nuclear Pharmacy and Nuclear Medicine second edition作者Richard J. Kowalsky出版社Apha, page 596-603)的內容摘譯來補充一下:
『肝臟在身體裡除了負責代謝的功能外,它也是一個會分泌的腺體,而其所分泌的就是膽汁。膽汁在體內有兩個主要的功能,第1是處理身體的廢棄產物例如膽紅素以及一些像是藥物等等的毒素,第2是分泌膽鹽進入腸道以幫助消化;肝膽道系統是由輸送膽汁的小管、導管系統(包括肝、膽、總膽管)、膽囊以及Oddi括約肌所組成,當膽汁由肝細胞生成後,就會進入輸送膽汁的小管,再由肝臟的左和右的導管來收集,這兩條導管會形成肝總膽管,最後變成總膽管的遠端部位,而膽囊的導管則是這導管系統中的一個分支,最後總膽管則是位於膽囊導管與Vater氏壺腹(總膽管匯入十二指腸的位置)之間,位於壺腹的Oddi括約肌在飢餓狀態下會維持在高度張力的狀態,使得膽汁能夠回流至膽囊中,Oddi括約肌也會因為腸道的蠕動以及當食物進入十二指腸時所分泌的膽囊收縮素CCK而放鬆,將膽汁送入十二指腸中,它也能防止腸道中的內含物逆流至膽管或胰管之中。會造成Oddi括約肌放鬆的藥物有CCK、anticholinergics抗膽鹼藥(有副交感神經阻斷作用,而能夠讓腸胃道平滑肌放鬆,降低腸蠕動)、β-adrenergics(副交感神經抑制劑)、鈣離子通道阻斷劑以及Glucagon(會抑制消化道運動包括上下消化道及膽囊);而會造成Oddi括約肌收縮的藥物則包括opitates、 gastrin胃泌素、cholinergics激膽素、α-adrenergics以及motilin胃腸動素。膽囊壁是由平滑肌所構成,鬆弛時可以容納膽汁進入,收縮時則可以將膽囊內的膽汁排空,膽囊的內皮細胞會將膽汁中的水分以及鈉、碳酸、氯離子吸收以濃縮膽汁,膽囊的正常體積為40~70 mL,不過每天由肝臟製造流進膽囊的則有800~1000 mL。再來就要講到掃描所使用的藥劑,在1955年時有位科學家以I-131標幟一種染劑成功的證實了膽汁是經由肝細胞製造而流至膽囊,到了1970年代科學家們又嘗以Tc-99m來標幟新的藥物,於是便成功的研發出了MIDA、HIDA、PIPIDA、BIDA、DISIDA以及BRIDA這類主結構為IDA的藥劑,不過最後只剩下DISIDA以及BRIDA仍在市面上販售。為什麼這兩種藥物能夠成為出色的膽囊掃描用藥劑呢?首先我們必須先了解,要能夠經由肝臟排泄的物質必須具備以下數個相關的生理化學特質:1.分子量在300~1000之間;2.具有很強的極性官能基,在血漿中的pH範圍中呈現水溶性,而且為陰離子;3.具有非極性官能基,通常像是芳香族的環;4.具有被環狀結構取代的脂溶性性質;5.能夠與血漿蛋白結合,才能夠被運送至肝細胞和極少被泌尿系統排泄;Tc-99m IDA類的藥物就幾乎完全符合了上述的特質。放射性藥物是經由肝細胞膜上陰離子主動運輸的位置吸收,然後才代謝成膽汁,因此在自靜脈注射了Tc-99m DISIDA(disofenin)或BRIDA(mebrofenin)後,正常的個體在5分鐘就能看到肝臟,在10分鐘左右則達到最大攝取值,在10~15分鐘可以看到膽囊,而在30~60分鐘時達到最大攝取值,而在這個時候也可以見到腸道的影像。理想的肝膽道藥劑應該具有高度的肝臟攝取力和運送能力,經由腎臟排泄的比例很少,並且能有效的與膽紅素競爭排泄的過程。Tc-99m IDA類的藥物和膽紅素在肝臟的吸收位置相同,因此當病患有高膽紅素血症時,肝臟的攝取會因為與膽紅素競爭而減少,腎臟的排泄也會增加,在這種情況下最好是能使用肝臟主動運輸專一性較高的藥物,有些人會採取增加藥物劑量的方式,像在正常狀況下膽紅素小於2 mg/dL藥物的劑量是5 mCi,介於2~10 mg/dL藥物的劑量是7.5 mCi,大於10 mg/dL藥物的劑量是10 mCi。當血中膽紅素過高時,會建議選擇使用DISIDA或BRIDA,這兩種藥劑受到膽紅素的干擾相對較少,當病患的血中膽紅素在10 mg/dL時,DISIDA在肝臟的攝取會下降到36%而BRIDA只會下降到71%,在一般情況下這兩個藥物的肝臟攝取和肝臟的輸送時間(肝臟清除T1/2時間)都差不多,DISIDA為60%,19 min,BRIDA為66%,17 min,不過BRIDA經由腎臟排除的比例較少,因此看起來當病患的肝功能不佳時,BRIDA是較適當的選擇。在自靜脈注射Tc-99m IDA類的藥物後,一開始藥物順著動脈流動時,肝臟的影像會比腎臟和脾臟晚看到,因為肝臟主要的血管供應是來自於肝門靜脈,在正常的情況下,會依序見到肝臟本體、肝管、總膽管、膽囊然後是腸道,在急性膽囊炎時,會見不到膽囊的影像,在慢性膽囊炎時,會延遲至數個小時後才會見到膽囊的影像,如果總膽管被結石給阻塞的話,血中的放射性藥劑清除會減緩,肝臟的攝取會降低,清除也會變慢,腎臟的活性也會很明顯,膽汁的流動也因此被阻滯,不會流到腸道裡。另外在進行肝膽造影時,有3種藥物對於檢查的進行有很大的幫助,分別是膽囊收縮素CCK(cholecystokinin),嗎啡morphine sulfate以及phenobarbital;CCK的作用是藉著讓膽囊收縮以及讓Oddi括約肌舒張的方式來增加膽汁流往小腸的速率,嗎啡是會增加Oddi括約肌的張力以增加總膽管內的壓力,來迫使膽汁流入膽囊之中,phenobarbital能促使不成熟的肝臟分泌酵素以促進代謝來將膽紅素等物質自原本的排泄途徑排出,接下來我們再逐一的對它們作仔細的說明。
CCK膽囊收縮素:是當腸道內的物質中含有脂肪以及蛋白質時,由腸道黏膜細胞所分泌出來的一種荷爾蒙,當CCK經由血液運輸至膽囊時,就會導致膽囊的收縮,CCK也會刺激胰臟釋放消化酵素,以及放鬆Oddi括約肌,如此一來膽汁和酵素就能進入十二指腸幫助消化。使用CCK主要有兩個目的,第一是將膽囊排空以避免因為膽囊在飽和狀態下,放射藥劑無法進入而誤判為急性膽囊炎,因此如果懷疑病患有急性膽囊炎,但是病患空腹已經超過24小時甚至是以靜脈供應營養物質的情況下,或者是厭食的病人都應該在檢查前先將膽囊排空,在注射CCK後要等30~60分鐘待膽囊平滑肌舒張了之後才能夠注射Tc-99m IDA類的藥劑來進行檢查;第二個目的是要測量膽囊的射出分率GBEF,這在診斷慢性非結石性膽囊炎時很有用,在注射CCK時必須緩慢的持續注射30分鐘,以避免快速注射所引起的膽囊頸痙孿,造成膽汁無法順利排出。
嗎啡:一般的肝膽道檢查需要空腹至少4小時,如果在1小時內有見到膽囊的話就算正常,如果說沒有看到膽囊的話,就要持續造影4個小時以區分急性和慢性膽囊炎,如果要想將這4個小時的造影時間縮短成15分鐘的話,就可以使用嗎啡來幫忙,嗎啡會增加Oddi括約肌的張力,使總膽管內的壓力增加,促使膽汁流動至膽囊裡,因此如果在注射嗎啡30分後還見不到膽囊的影像,就可以診斷為急性膽囊炎,另外在注射嗎啡之前,必需要注意一下影像中膽道系統內所剩餘的放射藥劑的量是否足夠,如果不夠的話就必須在注射嗎啡前再追加1.5 mCi的放射藥劑。
Phenobarbital:是一種誘發酵素產生的藥物,能促使膽紅素的合成及排泄,這在區分新生兒黃疸是肝炎或是膽道閉鎖時很有用,因為在新生兒肝炎時,肝細胞會因為發炎或是中毒等情況而無法將膽紅素轉化為接合狀態而排泄至腸道中,這和因膽道閉鎖所造成的膽汁不會排泄至腸道的情況很像,兩者的處理方式也截然不同,前者需要醫藥的治療而後者則必須開刀來解決。在進行檢查前需連續5天每天2次口服phenobarbital 5 mg/kg,造影時前1小時每10分鐘照一張影像,之後的延遲影像可能會持續到隔天的24小時,如果影像中有出現腸道的影像,就可以排除膽道閉鎖而去治療肝炎,如果仍然看不到腸道的影像,那麼就有很大的可能是膽道閉鎖了。』
題目中的(A)Tc-99m phytate多用於肝脾或者是骨髓掃描,是利用巨噬細胞會吞食外來異物的原理來進行檢查,(B)Tc-99m sulfur colloid也是和phytate一樣,只是phytate配製完成時是澄清溶液,等注射進靜脈時與血中鈣離子結合才會變成顆粒狀,而sulfur colloid一配製好就是顆粒狀的懸浮液,(C)Tc-99m RBC是標幟Tc-99m的紅血球,多用於進行血液流動方面的檢查,像是下肢靜脈栓塞和心室射出分率等等,(D)Tc-99m DISIDA則是這題的答案,用於肝細胞膽道掃描。
32 Tc-99m MDP 骨掃描有所謂四相式骨掃描,其第四時相(fourth phase)指的是延遲若干小時之造影(delay image)? (A)2 小時 (B)6 小時 (C)12 小時 (D)24 小時
這題和95年第1次高考第41題差不多,當時的我的說法是:『Bone scan的3相分別是Flow images、Blood pool (tissue phase) images以及 Delayed (skeletal phase) images,其中第1相flow是打針後立刻造影,收集一系列連續的影像,一般都是設定每張frame收集1~3秒鐘的資料,第2相pool則是在flow收完後立刻收集的平面影像,最慢最慢也必須在打針後10分鐘內收集完畢,不然骨頭的影像就會逐漸出現了,第3相delayed則是在打針後2~5小時所收集的影像,可以是平面的或者是SPECT也行,至於題目所問的追加影像多半是病患解尿解不乾淨,bladder的活性過高導致於pelvis的影像很模糊,為了提高目標與背景的對比,才會再追加6~24小時的造影,題目給的選項實在是很怪,其實只要是比第3相的時間還晚,足夠讓膀胱的活性降低,6~24小時都是可以的,而且這是美國核醫學所訂的時間,不是我自己亂講的,所以呢,我認為這一題應該要送分!!』,我現在還是覺得題目出的不妥,不過或許是引用的參考資料不同所致,不過既然考選部沒有訂正答案,就只好遵照公定的答案了。
33 如果有一天氟18 NaF用於取代目前之Tc-99m MDP骨掃描,最常應用於何種疾病之掃描? (A)原發性骨癌 (B)轉移性腫瘤 (C)骨折 (D)骨痛
這題和95年第1次高考第40題問的幾乎一模一樣,另外我在95年第1次高考第51題也有寫到NaF在骨骼掃描上的應用,所以說,這題其實是在問這4個選項中哪一個在發生後會需要核醫科協助的比例最高,(A)原發性骨癌像是骨肉瘤等,發生的比例比(B)轉移性腫瘤來的低上許多,(C)骨折一般會先求助於診斷影像如X光,(D)骨痛因為原因很廣泛,會來核醫科做檢查的也不算多,除非是懷疑有轉移性腫瘤時才會來進行bone scan,像以我們醫院為例,bone scan的病人約有7~8成都是懷疑有轉移性腫瘤的情形,因此這只是一種疾病分佈的比例問題,我是覺得考試應該出一次就好,不太需要出第二次的,另外我好像也提過,以F-18 NaF來做bone scan的好處非常多,不過因為這個藥物並沒有通過衛生署的藥品許可,因此目前還是只能用於研究計畫,無法真正在臨床上使用,這也是題目要寫說如果有一天的原因。
34 下列那項是正子掃描機使用之BGO(bismuth germanate)晶體之缺點? (A)對於加馬射線之終止能力(stopping power)強 (B)閃爍光消失時間(decay time)短 (C)計數率(count rate)高 (D)光輸出(light output)低
關於晶體的各種參數說明及比較請參閱93年第1次檢覈考第35題,另外我將西門子最近的官方宣傳資料中PET scaner常用晶體的特質列在下面:
Property性質 | Characterstic特徵 | Desired Value所期望的數值 | LSO | BGO | GSO | NaI |
Density(G/cc)密度 | 決定偵測器的偵測效率和攝影機的敏感度 | 高 | 7.4 | 7.1 | 6.7 | 3.7 |
Effective Atomic Number有效原子序 | 高 | 65 | 75 | 59 | 51 | |
Decay Time(nsec)消光時間 | 決定偵測器的無感時間及捨棄隨機事件 | 低 | 40 | 300 | 60 | 230 |
Relative Light Output(%)相對的發光量 | 對於空間及能量解析的影響 | 高 | 75 | 15 | 35 | 100 |
Energy Resolution(%)能量解析度 | 會影響散射的捨棄 | 低 | 10.0 | 10.1 | 9.5 | 7.8 |
Nonhygroscopic非潮解性 | 易於加工,增加牢靠度以及降低維修費用 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
Ruggedness堅硬度 | 是 | 是 | 是 | 否 | 否 |
因此以BGO來看(A)對於加馬射線之終止能力(stopping power)是4個之中最強的,(B)閃爍光消失時間(decay time)我覺得雖然說300 nsec也很短,但是和其他晶體比起來還是長了些,不過這裡的敘述在語意上有些問題,似乎是在問BGO這麼短的消光時間是不是它的缺點,消光時間短當然是優點,不會是缺點,因此我想出題者並不希望大家選這個選項,(C)計數率(count rate)跟密度和有效原子序以及發光量都有關係,BGO在前兩項的表現都很好,能有效的阻止511 kEv的γ-ray,只可惜發光量較低,後端的PM tube所接受到可見光的量並不多,因此最後反應出來的計數率應該是還好而已,(D)光輸出(light output)這一點是目前LSO晶體崛起席捲市場的主因,因為在進行PET scan時,以往使用BGO時所需的掃描時間約1個小時,所以理論上以1天8小時的工作時間來計算,在不加班的情況下最多只能掃7個病人左右,但是如果換成LSO,由於它的發光量強,因此所得到的計數率是BGO的好幾倍,僅需約15分鐘就可以掃描完一個病人,整體的經濟效益大增,以F-18 FDG這種既貴半衰期又這麼短的藥物來說,掃描得越快所花費的成本就越低,因此這種晶體相當受到老闆的喜愛,但是工作人員就會很辛苦,因為工作的負荷量會大增,因此目前市面上新販售的PET scaner多半是配製LSO晶體,不過相對的這種機型的價格也貴上了不少。因此答案是(D)光輸出(light output)低。
35 扇形準直儀(fanbeam collimator)通常用於那一種器官之高解析度,高計數率影像? (A)甲狀腺 (B)心臟 (C)腦 (D)腎臟
這題可以參考95年第1次高考第25和63題,扇形準直儀通常用於(C)腦部。
36 為測量血漿量(plasma volume)應使用何種製劑? (A)Tc-99m phosphate (B)Tc-99m RBC(in vivo label) (C)Cr-51 RBC (D)I-125 HSA
這題可以參考95年第2次高考第76題:『核醫要測定全身的血漿量是以放射碘標誌HSA(human serum albumin)人類血漿白蛋白來進行,做法很簡單,就是將一已知活度的I-125(或是I-131)HSA自靜脈注射,待10分鐘循環均勻後,自另一隻手抽血來測量血液中的活度為多少,就可以計算出來,這是利用稀釋計算方式來進行的檢查』。這是個應該已經淹沒於歷史洪流的檢查,所用的藥物是(D)I-125 HSA,而(A)Tc-99m phosphate我沒有印象這個藥物能幹麻,(B)Tc-99m RBC(in vivo label)可以作腸胃道出血、心室射出分率等檢查,(C)Cr-51 RBC則是用來測量紅血球生存期的。
37 為進行腎臟組織之掃描(renal parenchymal scan)最好使用何種製劑? (A)Tc-99m GH (B)Tc-99m DMSA (C)Tc-99m DTPA (D)Tc-99m MAG3
這題和95年第2次高考第12題又幾乎是同一個模子刻出來的,我把內容再重複一次:『要檢查腎臟是否發炎的藥物蠻多的,包括了Ga-67(注射後48小時還可見腎臟的影像),放射標幟的白血球(In-111或是Tc-99m HMPAO皆可),以及題目所問到的(C)Tc-99m GH及Tc-99m DMSA,Tc-99m glucoheptonate(GH)在注射後大都會經由腎絲球的過濾而排出,約有10%的活性會聚積在近曲小管,絕大多數的活性最後都排到尿液裡頭,因此這個藥物在注射的早期影像可以用來做腎臟血流以及排尿部分的腎臟檢查,而之後延遲的影像則可以用來觀察腎皮質的影像,不過也就因為它什麼都可以做,因此什麼都做不好,檢查GFR不如DTPA,檢查腎皮質又不如DMSA,因此是個幾乎被淘汰的藥物,至於DSMA則是一個非常適合用來觀察腎皮質影像的藥物,大概有40%的注射藥物都會聚積在遠曲小管,因此在注射後2~3小時背景活性清除掉之後,腎皮質的影像是非常清晰的,選項中還有提到DTPA和MAG3,這兩個藥物因為都會被腎臟代謝掉,前者DTPA是走腎絲球過濾的途徑,後者MAG3則是走腎小管分泌的途徑,兩者都因會被快速代謝掉無法長期停留而不適合作腎皮質的造影劑,不過在早期的影像裡是還是可略窺腎皮質的血流供應情形,也就是說如果腎臟發生急性腎盂腎炎的話,在很嚴重的情形下就算只用DTPA或是MAG3也都能觀察的到,只是影像會因為腎臟的快速代謝而品質不佳,所以還是用DMSA是最好的。』,答案是(B)Tc-99m DMSA。
38 那種準直儀(collimator)可聚焦為一條聚焦線? (A)LEAP (B)converging (C)pin-hole (D)fanbeam
這題一樣可以參考95年第1次高考第25和63題,(A)LEAP是屬於平行式的,不會聚焦,(B)converging收斂式的準直儀,其原始的使用目的,是要將影像放大用的,按照教科書的畫法,似乎每一排的鉛隔都會聚焦在一點,這樣一整個平面下來,似乎也會聚成一條聚焦線,不過書上都只有提到只有(D)fanbeam會聚焦成一直線,而我認為fanbeam其實也是屬於converging的一種,只是一般的converging準直儀的焦距可能太遠了,導致在焦點處的影像會因為距離準直儀太遠而模糊,因此實際上來說根本就沒有具有意義的焦點,因此不符合題目所說的可以聚焦成一直線的情形,(C)pin-hole是以針孔成像的方式來放大影像,它只可以聚焦於一點。
39 利用FDG 進行心肌存活掃描,在注射後至造影前,病患應躺在何種房間? (A)一般檢查室 (B)無光線,有聲音的房間 (C)有光線,無聲音的房間 (D)無光線,無聲音的房間
關於這題其實以FDG來進行癌症掃描和心肌存活掃描是不太一樣的,癌症掃描的時候,為了不讓身體非癌症的部位有過多的活動,以致於增加葡萄糖的消耗,造成偽陽性的情形,因此注射後是必須待在(D)無光線無聲音的房間,但是心肌存活掃描就不是這樣了,因為心肌的主要能量來源並非葡萄糖,因此在做這項檢查時,反而是要供應葡萄糖,強迫心臟能多利用葡萄糖來進行代謝,這樣FDG才比較能進入心肌細胞內,因此並沒有像癌症掃描時必須減低身體其他部位代謝的情況,所以並不需要特別設置一個(D)無光線無聲音的房間,對於光線和聲音並不需要刻意的控制,因此(A)一般檢查室就足夠了,話雖說如此,由於目前的游離輻射防護法中對於輻射工作人員及一般民眾的劑量限值較以往低了許多,在輻射場所的屏蔽設置方面的規定又更加的嚴苛,因此只要是有注射FDG,一般都是希望病人能躺在他們專屬的超厚鉛壁的注射室中,在裡面溫馨又光線微暗的房間裡,等到藥物攝取的時間足夠時才出來進行造影,由於不會替以FDG做心肌存活掃描的人特別準備注射室,只是會共用相同的注射室,因此我覺得如果能將答案改成(A)無須特別控制光線和聲音的注射室,這樣會比較沒有爭議。
40 閃爍攝影機的準直儀(collimator)作用為: (A)引導加馬射線 (B)將加馬射線轉變成能量 (C)將加馬射線轉變成光線 (D)將加馬射線轉變成電子訊號
準直儀顧名思義就是一種能將到處四射的γ-ray弄得又準又直來射入偵測器的裝置,目前大多數的準直儀都是以鉛這種高原子序的物質所構成的,在適當的設計下,準直儀只允許γ-ray以垂直於偵測器的平行方向入射,如此一來才能夠藉以判斷入射γ-ray的位置,最後再轉化成影像供我們檢視,因此答案是(A)引導加馬射線。