11 下列何種分離方法係依據被分離物之分子量大小？ (A)凝膠色層分析法(gel chromatography) (B)離子交換色層分析法(ion exchange chromatography) (C)高效能液體色層分析法(high performance liquid chromatography) (D)溶劑萃取法(solvent extraction)

坦白說實際操作這些分析方法是當我還是學生的時候，那距離現在也已經是很久之前的事情了，由於題目所敘述的這些分析方法都不是核醫藥局常使用的QC方法，因此我只好拿網路上所查到的資料來當作名詞的解釋：
(A)凝膠色層分析法(gel chromatography)
凝膠色層分析法的原理比較特殊，類似於分子篩。待分離組分在進入凝膠色譜後，會依據分子量的不同，進入或者不進入固定相凝膠的孔隙中，不能進入凝膠孔隙的分子會很快隨流動相洗脫，而能夠進入凝膠孔隙的分子則需要更長時間的沖洗才能夠流出固定相，從而實現了根據分子量差異對各組分的分離。調整固定相使用的凝膠的交聯度可以調整凝膠孔隙的大小；改變流動相的溶劑組成會改變固定相凝膠的溶漲狀態，進而改變孔隙的大小，獲得不同的分離效果。

(B)離子交換色層分析法(ion exchange chromatography)
離子交換色層分析法(ion exchange chromatography，簡稱IEC)是從複雜的混合物中，分離性質相似大分子的方法之一，依據的原理是物質的酸鹼性、極性，也就是所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質，對管柱上的離子交換劑有不同的親和力，改變沖洗液的離子強度和pH值，物質就能依次從層析柱中分離出來。

(C)高效能液體色層分析法(high performance liquid chromatography)
高效能液相層析(High performance liquid chromatography)，簡稱 HPLC。高效能液相層析法適用於半揮發性和非揮發性化合物或遇熱易被裂解的待測物，應用此方法進行分析的先決條件是標的待測物必須溶於作為移動相的溶劑中；由於移動相的溶劑是在加壓狀況下輸送，所以本方法最初被稱為高壓液相層析(High pressure liquid chromatography)。高效能液相層析分析的原理係藉移動相通過靜相達到分離的效果；混合物中的各成份在靜相和移動相之間的分配係數不相同(即親和力不同)，使其在管柱中的滯留時間不相同而得以分離出來。若化合物與靜相親和力較強，則沖提較慢(即滯留時間長)，而化合物與移動相的親和力較強，則沖提較快(即滯留時間短) ，依此原理將樣品中的標的待測物與共萃取出來的干擾物分離的方法。

(D)溶劑萃取法(solvent extraction)
萃取是利用有機化合物在兩種不互溶(或微溶)的溶劑中的溶解度或分配比不同而得到分離。經過加入少量多次的溶劑與溶質充分混合後，原溶液中的溶質轉移而溶於所加的溶劑內，分離後，即溶質被所加的溶劑萃取而出，再經過蒸餾的方法趕去加入的溶劑，就可以得到溶質了。

至於核醫是用什麼方法來做放射性藥品的QC呢？藥物的QC包括了核種純度、放射化學純度、度量儀器的QC、化學純度、外觀、pH值、顆粒大小、穩定度、無菌以及毒素試驗等等，由於範圍太大，這裡只針對跟題目有關的放射化學純度來討論，不過在正式開始之前，我看到一個蠻有趣的說明範例，就先拿來說明一下，今天有一個100 μCi的Tc-99m剛從generator中沖洗出來，在溶液中包含了99.5 μCi的Tc-99m以及0.5 μCi的Mo-99，因此我們可以說核種的純度是99.5％，而核種的不純度是0.5％。言歸正傳，首先核醫在這方面QC所使用的方法有電泳、氣相色層分析GC、液相色層分析例如HPLC高效能液體色層分析法、濾紙色層分析、固相萃取、薄層色層分析等等。
其中氣相色層分析GC是用來做有機化合物的定量分析，在分離的時候，固定相是高沸點的液體，用來讓化合物移動的移動相是氮氣或是其他的惰性氣體，分離的方法是先將待分離的有機化合物加熱至沸點，使其揮發後，然後隨著移動相氣體來移動，因此操作的原理主要是根據揮發溫度的不同以及在固定相和移動相中移動速度的快慢來達到分離的結果，不過因為只能對具揮發性的藥物做分析，這是使用上的缺點。
HPLC在藥物分析上是一個極佳的分析方法，不管是有機或是無機的分子都行，不會揮發的也可以，分離原理上面有提到，主要是跟化合物的極性有關，雖然說這是一個解析度極佳的方法，不過因為它很昂貴，操作時要非常細心，以及分析的時間過長，因此絕大多數的核醫藥局都沒有這項設備。
固相萃取和HPLC的原理差不多，只是它主要是用來做藥物的純化和分離，順便的用途是可以分析，不過因為使用的耗材很貴，因此沒有人真的把它拿來做分析的工具。
其實在一般的核醫藥局，絕大多數採用的都是濾紙或者是薄層的色層分析法，因為這種方法就足以判定各式各樣核醫藥物的放射化學純物，尤其是Tc-99m所標幟的諸多藥物，這種分析方法所需的材料包括了一個可密封的有蓋容器，大部分都是用玻璃盒，然後是固定相，這可以用濾紙或者是用silica gel矽膠包覆在玻璃纖維上所做出的類似紙的東西，我們稱之為ITLC-SG(Instant Thin Layer Chromatography Silica Gel)，另一種類似的材質是直接以聚矽酸所構成的纖維紙(ITLC-SA)，在移動相的部分，則視要偵測物質的極性而可以選用不同的溶劑，譬如說水或者是丙酮等等的溶劑，實驗的時候先滴一滴待測物到固定相(濾紙或上述的材質)，然後用吹風機或是自然乾燥的方式待其風乾，接下來將固定相試紙垂直的放入已注入移動相溶劑的玻璃箱中(要事先蓋上蓋子，讓裡面充滿飽和的移動相蒸氣)，待移動相溶劑因毛細現象爬升到固定相試紙的頂端時，即可將試紙拿出來進行分析，分析的方法可以用專門的儀器來掃描也可以將試紙一設定的方式裁切後再進行count計數，詳細的方法因為要視待測物的種類而有不同的做法，因此就不在此詳述，一般來說這種方式的正確度和穩定度都非常的高，因此就成為核醫藥局最常使用的分析方式。
接下來要談的是當我們發現QC的結果不合格時該怎麼辦？這可以分為3點來看：
1.重新撿視一下QC的流程是不是有錯，試著修正這些錯誤後再重做一次。
2.如果QC的結果仍不合格，將配置好的藥物丟棄，重新再配製一次藥物。
3.如果同一批號的藥劑都無發通過QC測試，要告知製造商這個問題。
最後我認為這一題所問的範圍似乎不是位於核醫的範疇之內，標準的答案(A)凝膠色層分析法(gel chromatography)是根據被分離物之分子量大小來進行分離。

12 下列何者不是腦血流檢查的製藥？ (A)Tc-99m-ECD (B)Tc-99m-HMPAO (C)Xe-133 (D)Rb-82

要作為腦灌注造影藥物最重要的一件事就是必須能夠穿透腦中的BBB血腦障壁，這可以參考91年第2次檢覈考第43題和44題、95年第2次高考第80題、96年第1次高考第51題以及97年第2次高考第16題，由於(D)Rb-82帶有+1價的正電，因此並無法穿透BBB，因此無法用於腦血流的檢查，而是用於心臟血流灌注的檢查(參考93年第2次高考第30題)。

關於這一系列檢查及藥物的比較請參考97年第2次高考第11題以及94年第1次高考第49題，(A)Tc-99m DTPA是可以用來做腎絲球過濾率(GFR)評估的藥劑。

14 腎結痂(renal scar)最好的腎臟檢查方法為： (A)Tc-99m-DTPA scan (B)Tc-99m-DMSA scan (C)Tc-99m-MAG3 scan (D)I-123-OIH scan

關於腎結痂(renal scar)最好的腎臟檢查方法請參考97年第1次高考第50題和97年第2次高考第13題的敘述，採用(B)Tc-99m-DMSA scan是較適合的方法。

15 加馬攝影機的光電倍增管的作用為何？ (A)將放射線能量放大 (B)將放射線轉變成可見光 (C)將可見光轉變成電子脈衝 (D)將放射線轉變成電子脈衝

16 若設定加馬攝影機的能窗(energy window)之尖峰能量(photopeak energy)為140 keV，取20％對稱型能窗(symmetrical window)，則其收集的能量範圍為多少keV？ (A)126–154 keV (B)119–161 keV (C)112–168 keV (D)105–173 keV

對稱型能窗的意思就是以尖峰能量為中心點，在設定能窗時左右邊的寬度是對稱的，以Tc-99m為例，能窗開的範圍就是140±10％，也就是能窗是設定在(A)126(140-14)和154(140+14) keV之間。

17 正常人的膽囊在膽道閃爍攝影打藥後多久顯影？ (A)5分鐘 (B)30分鐘 (C)4小時 (D)24小時

我想關於膽道掃描除了可以先參考一下網站內的SNM指導準則中譯版外，在96年第1次高考第31題中也有很詳盡的解釋，不過由於大家對於膽囊顯影的時間看法並不是很一致，有的是認為正常的個體在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。在SNM中則認為只要在1小時內見到膽囊就算可以，我自己的經驗是如果受檢者的膽囊沒有發炎或者是結石阻塞的話，大部分都是在(B)15-30分鐘前後就可以看到膽囊，相關影像請參考核醫檢查中的『膽囊攝影』，我們醫院的判斷標準是1小時如果沒有見到膽囊的影像，就判定為膽囊炎，至於是急性或者是慢性則要繼續觀察影像，如果說在注射藥物後4小時內有出現膽囊影像的話，就算是慢性膽囊炎，如果過了4小時都不見膽囊影像的話，就判定為急性膽囊炎。

18 下列何種放射製劑可同時用於評估肝臟細胞功能及膽道通暢？ (A)99mTc-sulfur colloid(硫膠) (B)99mTc-macroaggregated albumin(MAA) (C)99mTc-iminodiacetic acid(IDA)衍生物 (D)99mTc-albumin colloid

這題就請參考前一題(17題)的說明，答案是(C)99mTc-iminodiacetic acid(IDA)衍生物，因為這個藥物必須經由肝臟代謝後才會排至腸道，因此才能夠拿來做肝臟細胞功能及膽道通暢的評估，(A)99mTc-sulfur colloid(硫膠)因為會被肝臟、脾臟以及骨髓中的巨噬細胞吃掉，所以可以拿來做肝臟、脾臟以及骨髓的掃描，(B)99mTc-macroaggregated albumin(MAA)則因為顆粒太大會卡在肺部的微血管，因此可以做肺部的灌注掃描，(D)99mTc-albumin colloid是一個有歷史的藥物，當時一開始是以I-131來標幟的，後來又研發出了以Tc-99m標幟的方法，這個藥物一開始研發的目的是為了要做肝臟的掃描，檢查的原理和Tc-99m SC一樣，只是它的顆粒稍稍大了一些，後來在Tc-99m SC研發成功後，就比較少見到有人使用這個藥物了，過去我們有用過此藥物來對一些腸道吸收有問題的病患，他們體內的蛋白質會不斷流失，我們藉由此藥物來判斷出了他們體內的蛋白質是經由腸道流失的。

19 下列何者的radiation quality factor最小？ (A)γ射線 (B)中子射線 (C)質子 (D)α particles

這題請參考96年第2次高考第10題，不過記得明明是輻射加權因數WR，怎麼又改成radiation quality factor？總之(A)γ射線是1，(B)中子射線隨能量不同是介於5-20之間，(C)質子是5，(D)αparticles是20，因此是(A)γ射線最小。

20 關於核醫肺臟通氣檢查(ventilation study)時所用之99mTc標化噴霧(aerosol)，下列敘述何者錯誤？ (A)常用99mTc-DTPA為檢查藥物 (B)比133Xe有較好之影像解析 (C)於正常肺部約50％的活性會滯留於肺部 (D)噴霧大小通常控制在0.5至3微米左右

核醫的肺部檢查分為兩種，分別是通氣掃描ventilation(V)以及灌注掃描perfusion(Q)，因此我們有時候會簡稱這一套的檢查叫V/Q test，由於題目所問的是關於通氣檢查，因此專就此部分來進行說明，我們在做肺部的通氣檢查時，理想中的氣體首先當然是要具有放射活性可供偵測，還有最好是完全不會溶解在體液中，這樣這些氣體在肺部的分佈就會呼吸的量成正比，目前常用的氣體有兩種，分別是Xe-133和Kr-81m。
Xe-133是由反應爐所製造的，是U-235在裂解過程中的產物，半衰期是5.3天，所釋放γ-ray的量並不高(36％)，能量也偏低(81 keV)，因此影像的解析度並不佳，不過由於售價相對來說並不算太貴，加上Xe-133在體內的溶解度很差，因此很適合拿來做肺通氣的檢查，Xe-133在肺部的清除速率極快(T1/2為22秒)，不過被身體吸收的部分，尤其是脂肪的代謝速度就非常非常的慢了(T1/2為8-17小時)。
Kr-81m是由Rb-81以半衰期4.5小時衰變成Kr-81m，k-81m的優點是釋放γ-ray的量高(66％)，能量也足夠(190 keV)，因此影像解析度很好，不過由於Kr-81m的半衰期太短(13秒)，好處是即使發生污染也不用擔心，要重做一次也很方便，缺點是只能觀察到吸入相，無法觀察到平衡相及呼出相。
至於沒有預算去購買昂貴的放射性氣體的醫院，也有另一種選擇，就是使用具有放射性的氣霧粒子，一開始的時候因為將放射性藥物氣霧化的技術還不好，因此所製造的氣霧顆粒會太大而常常會沉積在呼吸道中而導致結果的誤判，後來隨著技術的改進，顆粒的尺寸可以控制在2 μm以下(至少要小於這個尺寸影像才可接受)，才逐漸被大家接受，目前市售的產品在藉由一些技術的改善之下(沉澱以及空氣力學的設計)，顆粒的大小都在1 μm甚至更小的尺寸，最常使用的放射性藥物就是Tc-99m DTPA，使用的時候是將30-50 mCi/2-3mL的Tc-99m DTPA放入造霧器中，然後以8-10 l/min的氧氣(或空氣)來將Tc-99m DTPA霧化，受檢者以嘴巴吸氣的方式(要把鼻子夾住)來吸入放射性氣霧粒子，一般的吸入時間大約是5-10分鐘，最後真正會吸入並沉積在肺部的活性會受到下列的因素所決定：1.造霧器內藥物的濃度，2.呼吸時間的長短，3.病人的狀況，以一般正常人來說，當使用30 mCi/3 mL的Tc-99m DTPA時，最後會沉積在肺部的活性約為0.1 mCi/min，平均來說造霧器的效率最後只有將2-5％的Tc-99m DTPA送入肺部之中，絕大多數的活性都殘留在造霧器裡面。Tc-99m DTPA一旦被吸入肺中，肺部藉由血液來清除的速率並不快，大約只有1.5％/min，這是因為DTPA的分子太大的緣故。
另一種由澳洲人發明的Technegas，是利用Tc-99m在高溫下(攝氏2550度)的產物，顆粒就小很多只有30-60 nm，因此肺部的清除速率就快的多，可以有5.1％/min，詳細的製備過程請參考『放射化學Q&A』。
在看完上面的敘述後，我們來看看題目給的4個選項，(A)常用99mTc-DTPA為檢查藥物，的確如此，不過我並沒有查到相關資料說為什麼不用其他的藥物，(B)比133Xe有較好之影像解析，這部分主要是跟γ-ray的豐度和能量有關，Tc-99m的γ-ray能量高(140 keV)豐度也高，因此影像的解析度會比較好，(C)於正常肺部約50％的活性會滯留於肺部，這裡表達的意思並不清楚，因為不曉得是說吸入的Tc-99m DTPA有50％會停留在肺部，還是說在造霧器中有50％的活性會進入並滯留在肺部，關於前者，因為查不到資料，並不曉得從嘴巴吸入的Tc-99m DTPA有多少會進入並且停滯在肺泡黏膜 上，事實上受檢者所吸入的Tc-99m DTPA除了一部份是黏在肺泡黏膜外，有些是以氣體的方式懸浮在氣道中，也也一大部分會被受檢者呼出，然後被造霧器的濾紙過濾，避免造成環境的污染，有的時候我們會遇到不太會配合造霧器來進行檢查的病患，常常會看到他們的口中會冒出白煙，這時候就要趕緊請他們把嘴巴閉緊，免的造成環境的輻射污染；如果說是後者，因為參考書籍上有說是2-5％，因此如果題目是指這種狀況的話，那麼這自然就是個錯誤的敘述，(D)噴霧大小通常控制在0.5至3微米左右，這其實也不對，因為好的造霧器是必須將粒子的大小控制在1微米以下的，所以其實也是錯誤的答案，只是(C)錯的比較厲害。
我把Tc-99m DTPA的ventlator照片放在下面：
另外還有一些小配件，例如夾鼻器、輻射貼紙和裝檢查後漱口水的袋子沒有拍到。

圖一是裝置好的全貌。

圖二是ventilator還沒放進鉛屏蔽容器前的樣子，有附上長長有皺折的呼吸管以阻擋顆粒較大的粒子，管子的末端附有一口器供受檢者含住。

圖三是正面放大圖，1是氧氣的輸入口，2是Tc-99m DTPA的注射口。

圖四是背面放大圖，藍色的是呼氣過濾裝置，呼出去空氣會被濾紙吸附，因此放射性的氣體會在此被吸收。