林口長庚核子醫學科

 

「 核 子 醫 學 」 (Nuclear Medicine) 是 醫 學 上 的 一 門 專 科 , 它 利 用 放 射 性 同 位 素 的 方 法 作 臨 床 上 的 診 斷 、 治 療 、 與 疾 病 的 研 究 。

近 五 十 年 來 , 核 子 醫 學 有 了 長 足 進 步 。 由 過 去 核 子 醫 學 之 發 展 與 變 遷 , 衍 生 出 今 日 的 成 果 ;由 今 日 的 成 果 , 也 不 難 窺 知 其 日 後 發 展 之 傾 向 。

核 子 醫 學 的 檢 查 當 中 , 包 括 放 射 性 同 位 素 掃 描 攝 影 (radionuclide scanning) 以 及 放 射 性 同 位 素 之 試 管 內 檢 查 (in vitro study) 。 前 者 乃 是 利 用 放 射 性 偵 測 儀 器 , 例 如 : 直 線 掃 描 機 (rectilinear scanner) 或 閃 爍 攝 影 機 (scintillation camera) , 記 錄 放 射 性 同 位 素 及 其 製 劑 在 體 內 臟 器 中 分 佈 之 形 像 , 從 而 作 有 關 病 態 生 理 之 診 斷 ; 後 者 乃 是 利 用 放 射 性 偵 測 儀 器 計 算 、 測 量 血 液 、 體 液 、 分 泌 物 或 排 泄 物 中 某 種 極 微 量 物 質 含 量 之 方 法 。

放射線、放射性與同位素

核 子 醫 學 之 源 起 , 可 以 遠 溯 自 X-ray 之 發 現 。

西 元 1895 年 是 一 個 值 得 紀 念 的 年 度 , 當 年 11 月 8 日 , 德 國 的 物 理 學 家 倫 琴 (Roentgen) 發 現 某 些 結 晶 物 質 會 使 真 空 放 電 管 的 玻 璃 壁 發 出 1uminescence light , 他 將 一 種 伴 隨 著 產 生 而 不 可 見 的 射 線 稱 為 X-ray , 其 後 在 醫 學 上 快 速 之 發 展 , 今 日 「 放 射 線 學 」 於 焉 誕 生 。

發 現 X-ray 之 後 一 個 很 重 要 的 結 果 便 是 , 當 X-ray 穿 過 氣 體 之 時 , 會 使 氣 體 分 子 游 離 成 離 子 , 由 此 , 可 增 加 該 氣 體 之 導 電 性 。 反 過 來 說 , 由 氣 體 導 電 性 之 變 化 也 可 推 測 ( 或 測 量 ) 出 是 否 有 放 射 線 穿 過 該 氣 體 。 利 用 這 種 原 理 便 發 展 出 早 期 的 放 射 線 偵 測 儀 器 了 。

兩 個 月 之 後 , 1986 年 1 月 20 日 一 位 法 國 物 理 學 家 Antoine Henri Becquerel(12.15.1852.-8.25.1908.) 根 據 Roentgen 的 發 現 大 膽 假 設 , 在 自 然 界 中 所 有 會 放 出 phosphorescence 的 物 質 也 都 會 自 動 放 射 出 "X-ray" , 可 經 由 攝 影 用 之 底 片 的 感 光 來 証 實 其 存 在 。 於 是 他 將 他 父 親 給 他 的 鈾 鹽 (potassium uraanyl sulfate crystal) 放 在 一 個 由 隔 光 紙 包 覆 的 感 光 板 外 〔乾 板 照 像 (photographic dry plate) 實 驗 〕, 然 後 放 在 太 陽 底 下 曝 晒 。 他 發 現 在 沖 洗 過 後 的 感 光 板 上 有 曝 光 的 陰 影 , 於 是 他 大 膽 的 假 設 , 那 些 陰 影 也 是 由 類 似 於 倫 琴 所 發 現 之 "X-ray" 造 成 的 。 在 接 下 去 的 實 驗 中 , 他 發 現 鈾 鹽 即 使 在 正 常 , 未 受 激 的 狀 態 下 也 可 發 生 "X-ray" 。 Becquerel 認 為 這 些 能 量 或 放 射 線 的 釋 放 很 可 能 與 某 一 種 活 性 物 質 之 崩 解 有 關 。 後 來 他 證 明 了 鈾是 引 發 這 些 現 象 的 根 本 物 質 , 而 且 , 證 明 鈾 金 屬 之 效 果 比 鈾 鹽 更 強 。 當 時 (1896) 鈾 放 出 之 射 線 最 初 被 稱 為 Becquerel Rays 。 這 也 就 是 核 子 醫 學 之 最 原 始 鼻 祖 了 。

新射線的發現

Becquerel 的 工 作 並 沒 有 停 止 。 他 有 位 好 朋 友 叫 Pierre Curie 。 Pierre 的 妻 子 Marie , 也 就 是 後 世 聞 名 的 居 里 夫 人 , 是 Becquerel 的 學 生 。 居 里 夫 人 在 婚 後 便 讀 到 Becquerel 發 表 的 那 篇 文 章 , 他 認 為 鈾 絕 非 唯 一 能 放 出 輻 射 線 的 物 質 , Becquerel 交 給 居 里 夫 人 的 博 士 論 文 題 目 便 是 研 究 鈾 鹽 中 何 種 特 性 使 之 具 有 輻 射 線 的 功 能 。 Pierre 也 加 入 居 里 夫 人 研 究 的 行 列 。 他 們 發 現 非 但 鈾 具 有 「 放 射 線 」 , 釷 也 具 有 「 放 射 線 」 。 令 人 感 到 更 有 趣 的 是 , 他 們 發 現 這 些 「 放 射 線 」 並 非 "X-ray" , 而 是 一 種 新 的 射 線 。 在 他 們 進 行 瀝 青 鈾 礦 內 鈾 成 份 分 析 之 過 程 中 發 現 , 有 些 標 本 的 放 射 性 比 純 鈾 的 更 高 。 1898 年 7 月 18 日 他 們 終 於 由 瀝 青 鈾 礦 內 , 提 煉 出 比 鈾 的 輻 射 性 強 400-700 倍 的 物 質 , 証 明 是 一 種 新 的 元 素 , 名 之 曰 釙 (polonium) , 以 紀 念 居 里 夫 人 的 祖 國 波 蘭 。 當 年 12 月 他 們 分 出 了 鐳 , 其 輻 射 強 度 為 鈾 的 一 百 萬 倍 。 最 後 , 他 們 師 生 三 人 共 同 獲 得 了 諾 貝 爾 物 理 獎 , 時 為 1903 年 。

α-,β-,γ-射線

Rutherford 於 1895 年 到 劍 橋 Thomson 的 實 驗 室 研 究 。 1896 年 他 們 証 實 當 X-ray 穿 過 氣 體 時 可 造 成 帶 正 負 電 荷 的 粒 子 , 由 而 產 生 導 電 性 。 後 來 , 他 的 研 究 証 實 鈾 所 釋 放 出 的 射 線 穿 過 氣 體 所 造 成 的 離 子 , 與 X-ray 所 造 成 的 離 子 具 相 同 的 特 性 。 很 快 的 , 他 發 現 了 兩 種 射 線 , α- ray 與 β- ray 之 存 在 。 前 者 由 氦 原 子 核 構 成 , 穿 透 力 弱 但 解 離 氣 體 分 子 之 能 力 強 ; 後 者 由 電 子 構 成 , 穿 透 力 比 阿 發 射 線 稍 強 但 解 離 氣 體 分 子 之 能 力 則 較 弱 。

1900 年 , 居 里 夫 婦 給 了 Villard 一 些 鐳 , 他 分 析 由 鐳 放 射 出 的 兩 種 射 線 不 等 的 穿 透 力 。 他 証 實 了 這 兩 種 之 一 是 不 受 磁 場 偏 折 的 , 其 穿 透 力 比 另 一 種 受 磁 場 偏 折 的 大 。 當 時 他 們 稱 之 為 "X-ray" , 其 實 是 γ- ray 。 這 是 非 常 類 似 於 "X-ray" 的 一 種 電 磁 波 , 其 穿 透 力 最 強 , 解 離 氣 體 分 子 的 能 力 最 弱 。 1904 年 Rutherford 稱 他 發 明 γ- ray 這 個 名 詞 。

同位素、指示劑與微跡原理

Rutherford 於 1902 年 與 Soddy 發 表 了 兩 篇 論 文 , 說 明 在 放 射 性 蛻 變 (radioactive decay) 的 過 程 當 中 , 一 種 元 素 可 以 轉 變 成 另 一 種 元 素 。

1911 年 Rutherford 要 他 的 學 生 Charles George de Hevesy 分 離 鐳 D ( 鉛 -207 ) 。 Hevesy 是 一 位 匈 牙 利 籍 的 化 學 家 , 經 過 一 年 的 努 力 , Hevesy 仍 無 法 完 成 使 命 。 1912 年 他 發 現 Meyer 叫 他 的 學 生 Paneth 也 做 同 樣 的 實 驗 , 也 失 敗 了 。 於 1913 年 , 他 終 於 認 定 他 是 無 法 利 用 任 何 的 化 學 方 法 來 分 離 這 兩 種 元 素 ( 鉛 與 鐳 ) 的 。 他 們 想 到 了 1910 年 Soddy 所 提 出 的 理 論 , 化 學 上 不 可 分 離 的 特 性 也 許 就 是 指 彼 此 之 間 的 同 一 性 (identity) 。 於 是 , 他 想 出 了 一 個 假 設 , 即 是 , 可 以 利 用 微 量 的 鐳 ( 具 有 放 射 性 , 是 鉛 之 同 位 素 ) 作 為 鉛 之 指 示 劑 (indicator) 。 易 言 之 , 假 設 我 們 把 鉛 與 鐳 混 合 在 一 起 供 給 動 物 或 植 物 應 用 , 我 們 便 可 由 其 放 射 性 之 強 弱 多 寡 ( 測 知 鐳 含 量 之 多 少 ) 間 接 地 猜 測 出 鉛 之 含 量 了 。 這 便 是 目 前 核 子 醫 學 所 根 據 的 微 跡 原 理 (Tracer Principle) 之 濫 觴 了 。

1912 年 Kasimir Fajans 認 為 在 週 期 表 上 同 一 個 位 置 可 以 由 一 個 以 上 的 自 然 界 存 在 的 放 射 性 元 素 佔 有 。 1913 年 Soddy 在 自 然 (Nature) 雜 誌 上 提 出 了 同 位 素 (isotope) 之 理 論 — 這 些 元 素 在 週 期 表 上 佔 著 同 一 個 「 位 」 置 , 其 彼 此 之 間 化 學 性 質 相 同 而 原 子 核 之 結 構 不 同 。 他 並 指 出 , Fajans 是 第 一 個 提 出 同 位 素 (isotopes; isotopic element) 的 人 , 而 他 則 是 使 用 同 位 素 這 個 名 稱 的 第 一 人 。 我 們 今 日 之 核 子 醫 學 正 是 利 用 穩 定 元 素 之 放 射 性 同 位 素 作 為 檢 查 的 原 料 。 同 年 4 月 24 日 , Hevesy 與 Paneth 共 同 指 出 如 何 在 穩 定 的 鉛 中 測 度 放 射 性 鉛 的 方 法 , 接 下 去 第 三 篇 論 文 則 指 出 「 放 射 性 元 素 是 指 示 劑 (indicator) 」 之 理 論 。 當 居 里 夫 婦 在 法 國 進 行 他 們 的 研 究 時 , 也 時 常 提 供 Hevesy 一 些 放 射 性 物 質 作 研 究 之 用 。

1923 年 , 當 Hevesy 在 哥 本 哈 根 時 , 他 發 表 了 另 一 篇 論 文 , 解 釋 如 何 利 用 自 然 界 存 在 的 放 射 性 的 鉛 作 豆 科 植 物 內 鉛 代 謝 之 研 究 。 在 這 個 實 驗 當 中 , 他 以 具 有 放 射 性 的 鉛 -212 與 無 放 射 性 的 鉛 ( 硝 酸 鹽 ) 混 合 之 後 做 成 之 溶 液 , 經 由 植 物 之 根 部 吸 收 後 , 追 蹤 植 物 各 部 組 織 鉛 之 含 量 。 由 其 含 放 射 性 之 多 寡 而 推 斷 其 鉛 含 量 之 多 少 。 當 他 測 定 植 物 組 織 內 鉛 含 量 時 , 他 是 把 這 些 組 織 燃 燒 後 , 再 測 灰 燼 中 之 放 射 性 。 由 此 可 知 , 元 素 之 放 射 性 不 受 化 學 變 化 之 影 響 。 同 時 , 他 所 用 之 放 射 性 鉛 -212 之 量 很 少 , 少 到 不 會 使 植 物 中 毒 的 量 。 即 使 如 此 , 也 可 利 用 儀 器 測 出 枝 葉 中 之 鉛 含 量 。 這 在 以 往 任 何 之 實 驗 中 是 無 法 辦 得 到 的 。 由 此 証 明 , 放 射 性 物 質 可 以 由 很 靈 敏 之 儀 器測 出 很 微 小 的 含 量 。 這 點 , 在 目 前 核 醫 檢 查 中 , 仍 是 放 之 四 海 皆 準 的 定 則 。 更 重 要 的 一 個 結 果 是 , 當 他 把 一 棵 植 物 浸 在 含 有 放 射 性 鉛 -212 的 溶 液 中 24 小 時 之 後 , 這 些 鉛 可 以 滲 透 到 植 物 的 枝 、 葉 以 及 根 部 。 然 後 , 他 把 這 棵 具 有 放 射 性 鉛 的 植 物 泡 在 不 具 放 射 性 的 硝 酸 鉛 的 溶 液 內 時 , 他 可 以 查 出 , 大 量 的 非 放 射 性 鉛 可 以 滲 入 植 物 之 枝 、 葉 以 及 根 部 內 , 並 且 , 取 代 本 在 其 中 之 放 射 性 鉛 -212 。 這 可 以 由 儀 器 測 出 之 放 射 線 活 性 減 少 而 得 知 。 這 個 結 論 說 明 了 , 放 射 性 與 非 放 射 性 的 鉛 其 化 性 相 同 , 在 植 物 體 內 可 互 相 交 替 存 在 。 這 與 人 類 之 甲 狀 腺 核 醫 掃 描 檢 查 有 異 曲 同 工 之 妙 。

1935 年 他 把 類 似 的 方 法 應 用 到 老 鼠 身 上 與 Chievitz , 做 老 鼠 體 內 磷 的 代 謝 狀 態 研 究 。 他 使 用 G-M detector 為 儀 器 。 他 証 明 了 老 鼠 體 內 各 組 織 當 中 , 每 單 位 重 量 內 磷 之 含 量 以 脾 臟 、 腎 臟 及 腦 部 最 多 。 他 這 種 每 單 位 重 量 組 織 內 放 射 性 物 質 含 量 之 觀 念 , 在 日 後 之 核 醫 研 究 方 面 已 成 為 一 項 基 本 的 研 究 方 式 。 他 也 証 明 , 在 骨 骼 內 之 放 射 性 磷 可 以 逐 漸 地 被 非 放 射 性 磷 所 取 代 。 這 與 前 面 之 植 物 實 驗 是 相 似 的 。 因 此 , 他 推 出 了 骨 骼 之 形 成 是 動 態 而 非 靜 態 的 觀 念 , 這 在 那 時 , 是 相 當 新 的 概 念 。 此 外 , Hevesy 還 完 成 了 不 少 的 實 驗 , 包 括 如 何 測 定 岩 石 中 鉛 含 量 之 測 定 , 人 體 水 分 之 新 陳 代 謝 等 等 。

1943 年 他 獲 得 諾 貝 爾 化 學 獎 。 在 頒 獎 典 禮 的 致 詞 上 , 他 把 這 種 生 物 體 動 態 變 化 的 觀 念 , 更 做 了 一 個 總 結 的 說 明 : 「 動 物 或 植 物 之 構 成 分 子 , 無 時 無 刻 不 進 行 其 更 新 的 工 作 。 在 這 種 更 新 的 過 程 當 中 , 不 但 食 物 中 的 分 子 可 以 進 入 體 內 形 成 某 一 個 組 織 或 臟 器 的 一 部 分 。 本 身 其 他 臟 器 或 組 織 內 的 某 些 分 子 也 可 轉 移 到 另 一 個 組 織 或 臟 器 內 , 成 為 其 更 新 過 程 當 中 的 一 個 步 驟 。 」

1950 年 , 他 在 Edinburgh 之 法 拉 第 紀 念 演 講 會 上 強 調 , 在 生 化 之 應 用 上 , 要 分 辨 出 其 一 組 織 內 的 分 子 到 底 是 「 新 的 」 遠 是 「 舊 的 」 , 唯 有 利 用 放 射 性 指 示 劑 的 原 理 才 能 決 定 。 同 時 生 物 體 內 某 些 構 成 分 子 之 構 成 速 率 、 構 成 順 序 以 及 發 生 反 應 之 所 在 也 得 利 用 相 同 之 方 式 解 決 。

從 整 個 過 程 看 來 , 由 放 射 性 物 質 之 發 現 到 目 前 核 子 醫 學 之 應 用 之 間 , Hevesy 溝 通 了 這 兩 方 : 基 礎 與 應 用 的 差 距 , 沒 有 他 的 微 跡 理 論 , 沒 有 他 的 生 物 結 構 動 態 理 論 , 目 前 的 核 醫 可 能 還 沒 誕 生 。 1979 年 William G. Myers 在 美 國 Journal of Nuclear Medicine 譽 之 為 核 子 醫 學 之 父 , 他 是 絕 對 有 資 格 的 。

人體臨床實驗與應用

1927 年 , Herrman Ludwig Blumgart 與 其 同 事 Weiss 在 波 士 頓 完 成 了 有 史 以 來 第 一 個 放 射 性 同 位 素 應 用 於 人 體 之 臨 床 實 驗 。 他 是 哈 佛 醫 學 院 訓 練 出 來 的 心 臟 學 家 。 他 們 利 用 自 然 界 產 生 之 放 射 性 同 位 素 鐳 C ( 鉍 -214 ) 注 入 一 隻 手 臂 , 而 於 另 一 隻 手 臂 測 量 其 放 射 線 活 性 在 體 內 循 環 的 時 間 ( 間 接 地 , 也 就 是 測 量 了 血 液 在 體 內 循 環 的 時 間 了 ) 。 他 們 發 現 了 正 常 人 臂 至 臂 循 環 時 間 (arm to arm circulation time) 是 18 秒 , 一 旦 有 心 臟 疾 患 時 , 會 發 生 延 長 現 象 。 此 外 , 他 還 進 行 了 許 許 多 多 臨 床 上 的 實 驗 , 例 如 : 肺 循 環 時 間 , 肺 血 量 測 定 , 等 等 。 在 接 下 去 五 年 的 時 間 裡 他 共 發 表 了 20 篇 論 文 。 如 果 稱 之 為 臨 床 核 醫 學 之 父 也 不 為 過 。 自 此 以 後 , 打 開 了 放 射 性 同 位 素 用 於 人 類 疾 病 診 斷 、 生 理 變 化 測 定 的 大 門 。 這 就 是 真 正 的 核 子 醫 學 了 。

在 此 要 再 一 次 強 調 的 是 , 他 們 當 時 使 用 的 仍 是 自 然 界 發 生 的 放 射 性 同 位 素 。

人造放射性同位素

1931 年 , 加 州 大 學 柏 克 萊 校 區 的 Ernest O. Lawrence 發 明 了 迴 旋 加 速 器 (cyclotron) 。 Lawrence 發 現 在 迴 旋 加 速 器 關 閉 後 , 還 能 在 照 射 的 物 質 上 用 G-M 計 數 器 測 出 放 射 活 性 , 這 便 是 人 造 的 輻 射 線 。 1939 建 立 了 第 一 座 專 門 生 產 醫 用 同 位 素 之 迴 旋 加 速 器 。 從 那 時 起 , 核 子 醫 學 檢 查 所 要 使 用 之 同 位 素 , 其 來 源 更 為 充 實 了 。 當 然 , 價 格 也 逐 漸 更 便 宜 而 更 能 普 遍 化 了 。

Jean Frederic Joliot 與 lrene Curie 夫 婦 ( 居 里 夫 人 的 女 兒 與 女 婿 ) 亦 利 用 釙 照 射 薄 金 屬 後 放 射 出 輻 射 線 。 有 一 天 , 他 們 在 照 射 鋁 薄 片 之 後 , 雖 然 移 走 了 釙 , 鋁 薄 片 仍 具 有 輻 射 性 , 而 且 , 其 輻 射 線 依 衰 減 之 規 則 逐 漸 減 少 。 人 造 的 放 射 性 元 素 如 此 便 誕 生 了 。 1934 年 一 月 他 們 作 實 驗 得 到 半 衰 期 3 分 15 秒 的 放 射 性 磷 (P-30) 。 當 月 便 在 Competes Rendus 發 表 。 2 月 10 日 自 然 雜 誌 翻 譯 了 他 們 那 篇 文 章 。 Joliot 於 是 建 議 在 這 種 人 造 的 放 射 性 同 位 素 前 面 加 radio- 以 示 與 自 然 界 產 生 的 區 分 。 此 外 , 他 們 利 用 硼 作 被 照 射 物 質 合 成 了 放 射 性 氮 (N-13) 。 1935 年 他 們 便 因 為 合 成 新 的 放 射 性 元 素 而 獲 諾 貝 爾 獎 。 這 是 他 們 兩 代 五 個 人 三 度 獲 獎 。

同 年 (1934) 義 大 利 羅 馬 的 Enrico Fermi 認 為 中 子 不 帶 電 荷 , 可 能 更 適 合 於 撞 擊 。 利 用 中 子 照 射 約 60 種 穩 定 元 素 。 他 在 三 個 月 後 找 到 了 14 種 新 的 放 射 性 元 素 , 其 中 包 括 放 射 性 碘 。

從 此 核 子 醫 學 的 古 典 時 代 結 束 了 。

放射性—碘

1936 年 11 月 12 日 MGH(Massachusetts General Hospital) 甲 狀 腺 門 診 的 James H. Means 等 人 問 MIT 的 Robley D. Evans , 是 否 有 人 造 碘 的 放 射 性 同 位 素 。 Evans 想 起 了 1934 年 Fermi 的 論 文 指 出 可 利 用 中 子 輕 擊 法 製 造 放 射 性 碘 。 他 們 用 克 難 的 辦 法 生 產 了 幾 個 nanogram 的 碘 -128 , 其 半 衰 期 只 有 25 分 鐘 。 1937 年 , 他 們 將 之 注 入 兔 子 耳 朵 的 靜 脈 , 然 後 比 較 不 同 的 兔 子 , 在 給 藥 後 不 等 的 時 間 中 , 甲 狀 腺 內 放 射 性 碘 的 含 量 。 1938 年 , Hertz 、 A. Roberts 以 及 Evans 首 度 發 表 了 放 射 性 碘 做 甲 狀 腺 研 究 的 論 文 。 同 年 , 柏 克 萊 的 Joseph G. Hamilton 問 Gleen T. Seaborg 能 否 製 造 半 衰 期 一 週 左 右 的 放 射 性 碘 同 位 素 。 不 久 , 半 衰 期 8 天 的 碘 -131 誕 生 了 。 這 是 核 子 醫 史 上 最 初 廣 泛 使 用 的 第 一 種 「 指 示 劑 」 。 此 外 , Segre 與 Seaborg 也 造 出 了 鎝 (Tc)-99m 。 不 過 , 這 種 放 射 性 同 位 素 在 20 年 之 後 才 在 核 醫 界 大 放 異 彩 。 1939 年 10 月 , Hamilton, Mayo Soley, Eichorn 首 次 發 表 了 用 碘 -131 做 病 患 診 斷 的 論 文 。 其 實 當 時 他 們 所 用 的 碘 -131 是 十 多 種 碘 放 射 性 同 位 素 的 混 合 物 , 而 非 今 日 我 們 所 使 用 的 「 純 」 碘 -131 。 1940 年 , MlT 製 造 了 碘 -130 。 當 年 學 者 們 也 證 實 了 甲 狀 腺 機 能 亢 進 症 的 病 人 會 攝 取 較 多 的 放 射 性 碘 。 1941 年 1 月 Hertz, Roberts, Chapman 以 及 Evans 首 次 利 用 碘 -130 做 放 射 性 治 療 並 發 表 論 文 。 在 同 一 本 雜 誌 (J Clinical Investigation) 的 同 一 頁 也 刊 載 了 Hamilton, John H. Lawrence 利 用 放 射 性 磷 與 碘 -131 作 治 療 的 報 告 。 後 來 許 多 學 者 也 證 實 碘 -131 對 甲 狀 腺 機 能 亢 進 之 治 療 有 效 。

要 不 是 二 次 大 戰 美 國 曼 哈 頓 計 劃 之 設 立 與 成 功 , 戰 後 核 醫 的 發 展 也 不 會 那 麼 迅 速 。 1938 年 諾 貝 爾 物 理 獎 , 由 義 大 利 的 Enrico Fermi 領 獎 之 後 , 他 們 一 家 人 逃 到 美 國 , 最 後 成 為 曼 哈 頓 計 劃 的 主 持 人 。 1942 年 12 月 2 日 他 們 在 芝 加 哥 做 成 的 原 子 爐 引 導 了 原 子 彈 的 製 造 , 隨 著 大 戰 的 結 束 曼 哈 頓 計 劃 走 向 和 平 用 途 , 放 射 性 元 素 之 供 應 不 成 問 題 , 促 使 核 子 醫 學 蓬 勃 的 發 展 。 1946 年 6 月 14 日 , Paul Aebersold 在 田 納 西 州 橡 樹 嶺 Oak Ridge (ORNL) 公 佈 放 射 性 同 位 素 可 大 量 提 供 學 者 使 用 。 從 此 核 醫 進 入 了 現 代 醫 學 的 領 域 。 8 月 2 日 第 一 批 放 射 性 同 位 素 開 始 運 銷 全 美 各 地 。

1946 年 12 月 7 日 JAMA 發 表 了 一 篇 由 Samuel Seidlin, Marinelli, Oshry 等 人 著 作 的 文 章 , 提 及 利 用 碘 -131 作 甲 狀 腺 癌 之 治 療 , 他 們 發 現 碘 -131 可 由 具 有 功 能 的 甲 狀 腺 癌 病 變 攝 取 。 這 是 核 醫 史 上 一 篇 十 分 重 要 的 論 文 , 其 後 十 年 間 Aebersold 不 斷 的 大 力 推 廣 放 射 性 同 位 素 在 醫 療 上 使 用 , 核 醫 的 發 展 受 到 他 莫 大 的 影 響 。

核醫掃描機與攝影機

在 人 類 的 醫 學 史 上 而 言 , 1830 年 發 明 的 複 式 顯 微 鏡 佔 了 一 個 相 當 重 要 的 角 色 。 因 為 , 在 那 以 後 , 醫 學 診 斷 上 之 進 步 , 莫 不 與 各 項 儀 器 之 發 明 息 息 相 關 。 例 如 , 1851 年 , Helmholtz 發 明 了 眼 底 鏡 , 帶 來 了 眼 科 的 發 展 , 很 可 能 這 也 是 使 得 眼 科 成 為 美 國 醫 學 界 第 一 個 專 科 的 原 因 呢 !

自 然 , 核 子 醫 學 之 發 展 也 不 例 外 。 1928 年 Rutherford 的 助 手 Geiger 與 Muller 共 同 設 計 了 聞 名 , 並 流 行 甚 久 , 且 對 核 醫 影 響 巨 大 的 G-M 計 數 器 (Geiger-Muller Counter) , 來 測 量 β 粒 子 。

核 醫 掃 描 的 發 展 可 以 溯 自 1940 年 代 起 , 當 時 英 美 的 科 學 家 們 , 皆 試 圖 定 量 分 析 , 甲 狀 腺 攝 取 碘 -131 之 百 分 比 。 不 幸 的 是 , 當 時 所 能 用 的 儀 器 只 有 蓋 氏 計 數 器 。 由 於 蓋 氐 計 數 器 靈 敏 度 有 限 , 對 於 碘 -131 g 線 的 偵 測 效 率 只 有 1-2% 左 右 , 由 而 測 得 之 數 據 受 到 相 當 大 的 限 制 。

1947-1948 年 間 美 國 的 Coltman 與 Marshell 以 及 德 國 的 Kallmann 證 實 , 有 機 晶 體 附 加 在 光 電 倍 增 管 (PM tube; photo-multiplier tube) , 可 以 用 來 偵 測 g 射 線 之 存 在 , 而 且 比 蓋 氏 計 數 器 效 率 高 。 1949 年 , Benedict Cassen 利 用 無 機 晶 體 取 代 有 機 晶 體 , 對 g 線 之 偵 測 更 高 達 25.8% 之 效 率 。 只 要 用 10-200mCi 的 碘 -131 便 夠 了 。 此 外 , Cassen 在 該 儀 器 加 上 準 直 儀 (collimator) 之 後 , 其 解 像 力 更 可 達 6.3 mm 。

1951 年 , Herbert Allen 首 度 進 行 甲 狀 腺 之 臨 床 應 用 。 他 將 甲 狀 腺 區 分 為 400 個 小 格 , 進 行 一 格 一 格 的 計 數 。 病 人 在 靜 脈 注 射 200 mCi 的 碘 -131 之 後 需 一 個 半 小 時 才 能 完 成 全 部 計 數 檢 查 。 由 於 花 費 時 間 過 長 , 引 起 了 製 造 掃 描 機 的 動 機 。 Cassen 設 計 了 甲 狀 腺 碘 攝 取 率 測 量 體 系 , 並 與 Curtis 共 同 設 計 了 第 一 個 用 於 甲 狀 腺 掃 描 的 直 線 掃 描 機 。 那 個 掃 描 機 是 利 用 機 械 原 理 配 合 放 射 線 偵 測 器 、 紙 與 墨 水 「 點 」 出 圖 形 的 。 從 那 時 起 , 甲 狀 腺 裡 頭 放 射 性 碘 之 生 理 功 能 分 佈 狀 況 可 以 用 圖 形 繪 製 出 來 , 這 開 了 近 代 核 子 醫 學 顯 像 之 先 河 。 雖 然 直 線 掃 描 機 算 不 得 盡 善 盡 美 , 距 離 首 次 使 用 蓋 氏 計 數 器 探 測 甲 狀 腺 功 能 已 有 十 年 矣 !

1953 年 Anger 利 用 光 學 原 理 改 進 了 直 線 掃 描 機 掃 描 圖 的 展 示 方 式 , 從 那 時 起 , 核 子 醫 學 之 圖 像 也 可 利 用 攝 影 用 之 底 片 展 示 出 來 了 。

1960 年 Picker 公 司 推 出 Magnascanner 成 為 日 後 最 為 普 遍 的 機 種 。 直 線 掃 描 機 可 說 霸 佔 了 核 醫 掃 描 圈 1955-1970 年 共 15 年 之 久 。 雖 然 後 來 Anger的 閃 爍 攝 影 機 取 代 了 掃 描 機 的 地 位 , 不 過 , Cassen 是 第 一 個 將 人 體 內 放 射 性 同 位 素 分 布 之 生 理 資 料 用 圖 形 表 現 的 人 。

直 線 掃 描 機 之 所 以 能 流 行 15 年 之 久 , 甚 至 在 1970 年 代 仍 有 醫 院 用 來 做 全 身 骨 掃 描 、 鎵 -67 掃 描 , 當 然 有 他 的 原 因 。 一 是 由 於 廠 商 之 大 力 推 廣 , 其 次 便 是 學 者 們 在 各 種 器 官 系 統 的 掃 描 中 發 現 或 發 明 了 許 許 多 多 含 碘 -131 、 金 -198 、 汞 -203 、 鈣 -47 、 鍶 -85 、 氟 -18 的 製 劑 , 使 得 直 線 掃 描 機 大 放 異 彩 。

1946 年 Hal O. Anger 進 入 加 州 大 學 柏 克 萊 校 區 Donner 實 驗 室 當 研 究 員 。 1950 他 設 計 了 閃 爍 井 形 計 數 器 (scintillation well counter) 以 取 代 蓋 氏 計 數 器 做 小 標 本 內 放 射 活 性 的 測 量 。 那 個 計 數 器 起 初 用 有 機 晶 體 , 後 來 則 用 碘 化 鈉 晶 體 作 成 井 的 形 狀 , 以 便 容 下 小 標 本 , 並 測 其 內 之 放 射 活 性 。 由 於 計 數 效 率 高 , 這 種 儀 器 仍 十 分 實 用 。

今 日 我 們 所 使 用 的 閃 爍 攝 影 機 原 始 型 , 則 是 他 在 1956 年 開 始 設 計 的 。 由 七 個 光 電 倍 增 管 外 加 一 個 針 孔 準 直 儀 構 成 。 碘 化 鈉 晶 體 厚 四 分 之 一 吋 , 半 徑 四 吋 。 第 一 個 掃 描 圖 是 甲 狀 腺 , 他 使 用 特 殊 的 電 子 電 路 控 制 閃 爍 光 的 投 射 而 在 拍 立 得 相 紙 上 攝 得 照 片 。 1958 年 完 成 之 後 發 表 第 一 篇 有 關 該 儀 器 的 文 章 , 其 題 目 即 是 「 閃 爍 攝 影 機 」 (scintillation camera) 。 同 年 他 在 美 國 第 五 屆 核 醫 年 會 及 美 國 醫 學 會 上 展 現 他 的 設 計 產 品 。 其 後 他 用 多 孔 準 直 儀 取 代 針 孔 準 直 儀 , 以 為 日 後 大 器 官 之 照 像 鋪 路 。 就 核 子 醫 學 檢 查 之 儀 器 而 言 , 這 才 算 是 露 出 了 一 線 曙 光 。

1962 年 才 正 式 由 Nuclear Chicago 廠 生 產 名 為 Pho/Gamma 的 機 種 問 世 , 該 機 種 已 進 步 至 19 支 光 電 倍 增 管 , 已 是 可 以 實 用 的 儀 器 了 。 1963 年 , William G. Myers 首 度 在 美 國 第 十 屆 核 醫 學 會 年 會 中 發 表 相 關 應 用 文 章 。 從 此 世 界 各 地 醫 院 開 始 裝 設 閃 爍 攝 影 機 了 , 1964 年 在 美 國 第 11 屆 核 醫 學 會 年 會 上 展 出 直 徑 30 公 分 , 晶 體 厚 度 二 分 之 一 吋 的 機 種 後 , 更 為 普 及 了 。 從 此 , 閃 爍 攝 影 機 開 始 正 式 生 產 並 供 應 醫 院 之 使 用 , 並 且 , 也 逐 漸 地 取 代 了 直 線 掃 描 機 了 。 這 在 近 代 核 子 醫 學 的 發 展 中 , 可 算 是 一 個 相 當 重 要 的 轉 捩 點 。 自 從 那 時 開 始 , 一 個 病 人 的 檢 查 只 要 一 二 十 分 鐘 而 非 以 往 的 數 小 時 了 。 在 臨 床 醫 師 Alexander Gottschalk 的 示 範 之 下 , 閃 爍 攝 影 機 充 分 的 展 示 了 臨 床 應 用 的 潛 力 。

在 接 下 來 二 十 年 的 改 進 過 程 當 中 , 閃 爍 攝 影 機 似 乎 正 照 著 當 年 Anger 所 預 期 的 , 在 下 列 幾 點 做 了 重 大 的 改 變 而 愈 來 愈 為 精 良 : (1) 閃 爍 晶 體 增 厚 ; (2) 閃 爍 攝 影 機 之 包 被 加 厚 ; (3) 提 高 光 電 倍 增 管 之 敏 感 度 ; (4) persisitence-scope 的 發 明 ; (5) 光 電 倍 增 管 數 目 增 加 ; (6) 進 行 快 速 ( 動 態 ) 之 攝 影 。

目 前 , 在 醫 院 裡 , 已 用 閃 爍 攝 影 機 取 代 了 直 線 掃 描 機 的 地 位 , 提 供 了 醫 師 們 診 斷 的 利 器 , 加 上 動 態 檢 查 實 現 之 後 , 病 人 劑 量 又 減 少 , 照 像 時 間 縮 短 , 解 像 力 逐 漸 增 進 。 核 醫 之 所 以 能 有 今 日 的 發 展 , Anger 的 功 勞 非 常 大 。

此 外 , 攝 影 儀 器 還 在 其 他 方 向 上 不 斷 發 展 。 由 早 期 的 19 個 光 電 倍 增 管 增 進 為 廣 泛 使 用 之 37 個 光 電 倍 增 管 的 攝 影 機 , 有 些 公 司 已 發 展 了 由 61 個 甚 至75 個 PM 管 構 成 之 攝 影 機 了 。 PM 管 數 目 之 增 加 使 解 像 力 增 加 不 少 。 此 外 , 由 於 照 像 的 面 積 增 大 了 以 後 , 對 於 病 人 的 檢 查 時 間 愈 發 縮 短 了 。 在 骨 骼 核 醫 攝 影 日 漸 增 加 的 趨 勢 之 下 , 此 種 攝 影 機 也 大 行 其 道 。

放射性鎝 Tc-99m 及其他

在 早 期 使 用 直 線 掃 描 機 的 時 期 , 放 射 性 同 位 素 之 使 用 以 放 射 性 碘 -131 為 主 。 1964 年 Paul Harper 指 出 鎝 -99m 的 優 點 , 推 廣 鎝 -99m 之 使 用 , 到 了 1960 年 代 末 期 , 鎝 -99m 標 記 之 試 劑 紛 紛 由 學 者 調 製 成 後 , 閃 爍 攝 影 機 才 算 真 正 達 到 攝 影 儀 器 更 新 的 目 標 。

Tc-99m 之 優 點 在 於 : 第 一 , 其 釋 放 出 之 伽 瑪 射 線 , 能 量 低 , 只 140 keV , 非 常 適 合 目 前 閃 爍 攝 影 機 3/8 吋 厚 碘 化 鈉 晶 體 之 特 性 ; 第 二 , 它 所 釋 放 出 的 射 線 只 有 一 種 , 沒 有 對 人 體 不 利 的 β 或 α 線 ; 第 三 , 其 半 衰 期 只 有 六 小 時 , 使 得 對 人 體 之 傷 害 更 低 。 由 於 這 些 優 點 再 加 上 其 化 學 性 質 上 之 特 點 , 可 以 用 來 標 記 各 式 各 樣 之 藥 劑 以 應 各 式 各 樣 之 要 求 , 因 此 , 也 難 怪 有 人 稱 之 核 醫 中 之 萬 能 先 生 了 。 同 時 , 由 於 對 人 體 之 損 害 較 低 , 因 此 , 用 在 檢 查 時 , 可 以 提 高 劑 量 , 這 也 使 得 檢 查 時 間 更 形 縮 短 。

在 同 位 素 放 射 性 製 劑 方 面 , 除 了 利 用 鎝 -99m 標 誌 許 許 多 多 的 藥 劑 , 可 應 用 於 腦 、 肝 臟 、 甲 狀 腺 、 肺 臟 … … 等 等 的 檢 查 而 外 , 另 一 種 放 射 性 同 位 素 — 鎵 (Gallium) 也 帶 來 了 不 少 的 資 料 。 可 以 用 鎵 來 「 看 到 」 一 個 惡 性 腫 瘍 之 位 置 與 大 小 。 最 有 用 的 惡 性 腫 瘍 鎵 檢 查 包 括 惡 性 淋 巴 瘤 , 何 杰 金 (Hodgkin's disease) 氏 病 、 肝 癌 、 肺 癌 。 除 了 惡 性 腫 瘍 之 檢 出 外 , 亦 可 用 於 炎 症 病 變 , 如 膿 瘍 之 檢 出 。 這 些 檢 查 也 都 是 利 用 這 些 病 變 之 機 能 上 變 化 使 得 放 射 性 鎵 聚 積 而 檢 出 病 變 所 在 的 。

放 射 線 製 劑 的 另 一 趨 勢 是 逐 漸 走 向 半 衰 期 較 短 之 同 位 素 。 許 多 的 研 究 機 構 目 前 都 裝 置 了 迴 旋 加 速 器 , 利 用 自 製 的 同 位 素 供 自 己 之 使 用 。 此 類 半 衰 期 短 的 同 位 素 具 有 下 列 優 點 : 第 一 , 使 用 之 劑 量 可 以 增 加 , 同 時 , 對 病 人 之 傷 害 可 以 降 到 最 低 。 第 二 , 同 樣 一 個 檢 查 , 可 以 一 再 重 復 其 檢 查 過 程 而 觀 得 該 臟 器 隨 著 時 間 之 推 移 而 造 成 之 變 化 。 其 缺 點 乃 是 需 要 有 足 夠 的 人 力 支 援 才 能 辦 得 到 。 不 過 , 在 核 醫 未 來 的 發 展 過 程 裡 , 會 有 更 多 的 研 究 機 構 設 立 自 用 的 迥 旋 加 速 器 的 。

正子閃爍攝影機與單光子射出性電腦斷層掃描機

在 1953 年 Browell 利 用 能 釋 放 出 正 子 (positron) 之 同 位 素 加 上 電 腦 設 計 成 一 種 作 斷 層 攝 影 用 之 儀 器 , 叫 作 正 子 閃 爍 攝 影 機 (PET scanner) 。 1975 年 Ter-Pogossian 正 式 做 成 正 子 射 出 性 電 腦 斷 層 掃 描 系 統 ( PETT 系 統 ) 。 不 過 , 早 期 其 解 像 力 仍 未 能 達 到 理 想 , 而 且 , 能 放 出 正 子 的 放 射 性 同 位 素 其 生 產 又 不 能 普 遍 化 。

在 早 期 的 攝 影 機 檢 查 之 下 所 攝 取 的 照 片 , 都 是 將 三 度 主 間 ( 立 體 ) 的 資 料 壓 縮 成 二 度 空 間 ( 平 面 ) 。 這 與 普 通 的 X 光 片 相 當 類 似 。 在 這 種 情 況 之 下 , 缺 乏 了 立 體 感 , 而 且 也 容 易 遺 漏 掉 較 小 的 病 灶 。 1963 年 , Kuhl 與 Edwards 開 始 發 展 單 光 子 射 出 性 電 腦 斷 層 掃 描 機 (Single Photon Emission Computed Tomography; SPECT) 。 他 們 利 用 特 殊 的 攝 影 機 配 合 電 腦 做 影 像 處 理 , 1976 年 已 可 利 用 現 有 的 閃 爍 攝 影 機 作 SPECT , 只 要 配 合 電 腦 之 使 用 即 可 , 不 需 其 他 特 殊 裝 備 , 其 發 展 不 可 限 量 。

核醫與電腦

過 去 在 核 醫 的 檢 查 過 程 當 中 , 只 求 能 看 出 是 否 有 病 灶 就 心 滿 意 足 了 。 當 我 們 所 使 用 的 儀 器 逐 漸 增 進 其 解 像 力 之 後 , 我 們 即 開 始 替 病 灶 加 上 了 定 性 的 描 述 , 例 如 其 形 狀 、 位 置 , 等 等 , 然 後 , 我 們 便 想 到 要 定 量 了 。 例 如 , 在 肺 臟 呼 吸 道 之 放 射 性 氙 -133 的 核 子 醫 學 顯 像 檢 查 當 中 , 各 個 區 域 所 含 放 射 性 氙 多 少 與 其 局 部 呼 吸 道 之 暢 通 情 形 息 息 相 關 , 由 各 區 域 所 含 放 射 性 氙 量 之 不 同 可 以 推 測 出 呼 吸 道 阻 塞 之 嚴 重 性 。 因 此 , 如 何 作 放 射 性 同 位 素 核 醫 檢 查 結 果 定 量 分 析 (quantitative analysis) , 即 為 核 醫 發 展 之 一 大 課 題 了 。 當 然 , 更 進 一 步 , 我 們 也 可 定 量 某 一 臟 器 其 放 射 性 同 位 素 含 量 隨 時 間 之 變 化 是 否 也 有 量 之 改 變 了 。 這 可 以 用 膽 道 核 醫 檢 查 時 膽 囊 內 同 位 素 之 聚 積 與 消 退 來 看 出 。

自 然 , 在 定 量 方 面 的 工 作 絕 不 是 單 憑 我 們 的 肉 眼 所 能 辦 到 的 。 很 幸 運 的 , 隨 著 目 前 科 技 的 進 步 , 核 醫 找 到 了 一 個 相 當 有 用 的 工 具 , 那 便 是 電 腦 。 自 從 六 十 年 代 末 期 , 七 十 年 代 初 期 以 來 , 有 幾 個 美 國 的 醫 學 中 心 便 開 始 將 電 腦 應 用 在 核 醫 檢 查 之 定 量 上 。 這 提 供 了 更 進 一 步 , 更 為 精 密 , 更 為 準 確 的 資 料 。 目 前 已 成 核 醫 檢 查 過 程 當 中 , 一 個 不 可 或 缺 的 工 具 了 。

自 從 電 腦 介 入 核 醫 之 檢 查 迄 今 , 在 硬 體 (hard ware) 的 部 分 , 由 於 積 體 電 路 的 進 步 , 使 得 其 體 積 日 漸 減 少 , 速 度 日 漸 加 快 ; 在 軟 體 (soft ware) 的 部 分 , 由 於 各 國 先 進 不 斷 地 發 展 與 進 步 , 使 得 其 功 能 愈 來 愈 多 。 目 前 在 各 種 檢 查 當 中 , 皆 可 應 用 電 腦 在 其 上 , 例 如 : 心 臟 功 能 、 分 流 、 回 流 之 分 析 , 甲 狀 腺 機 能 之 測 定 , 腎 臟 絲 球 體 功 能 之 定 量 , 等 等 。

自 然 , 在 行 政 上 , 舉 凡 病 人 登 記 , 檢 查 時 間 之 安 排 , 結 果 之 記 錄 , 報 告 之 傳 送 , 等 等 , 無 一 不 可 由 電 腦 代 勞 。 因 此 , 我 們 可 以 預 期 不 久 的 將 來 , 一 個 完 全 由 電 腦 控 制 的 核 子 醫 學 檢 查 體 系 將 會 出 現 。 這 對 人 類 醫 療 體 系 , 病 人 疾 患 之 照 顧 便 可 發 揮 其 無 比 的 功 能 了 。

從 以 上 整 體 而 言 , 核 子 醫 學 掃 描 之 發 展 可 以 分 三 個 方 向 進 行 : 第 一 , 儀 器 方 面 , 第 二 , 放 射 線 製 劑 及 同 位 素 方 面 , 第 三 , 電 腦 方 面 。

放射免疫分析

核 醫 檢 查 並 不 局 限 於 攝 影 掃 描 檢 查 , 放 射 免 疫 分 析 是 其 中 極 其 重 要 的 一 個 例 子 , 其 原 始 觀 念 肇 始 於 1950 年 代 中 期 , 由 於 放 射 性 核 種 的 普 及 , 使 得 Rosalyn S. Yalow 與 Solomon A. Berson 將 之 應 用 於 胰 鳥 素 之 測 定 上 。 其 基 本 原 理 是 胰 島 素 的 抗 體 與 自 然 胰 島 素 , 與 標 誌 胰 島 素 之 間 的 競 爭 結 合 。 這 種 原 理 , 發 展 成 今 日 核 醫 工 作 裡 極 為 重 要 的 一 項 , 由 於 其 靈 敏 度 甚 高 , 在 內 分 泌 學 的 領 域 裡 達 到 更 精 確 的 診 斷 , 這 在 生 物 測 定 上 是 無 法 想 像 到 的 。 雖 然 在 今 日 , 在 各 式 各 樣 分 析 法 ( 如 ElA ) 的 競 爭 下 , 放 射 免 疫 分 析 仍 能 在 1978 年 Yalow 與 Berson 兩 人 獲 得 諾 貝 爾 獎 之 後 大 放 異 彩 。

核 子 醫 學 的 名 稱 並 非 自 始 就 有 , 早 期 美 國 海 軍 部 稱 之 為 原 子 醫 學 (Atomic Medicine) 。 Oak Ridge 的 學 者 則 稱 之 同 位 素 醫 學 (Isotope Medicine) 。 Norman Jeff Holter 則 在 1953 年 建 議 使 用 核 子 醫 學 (Nuclear Medicine) 之 名 。 1953 年 在 美 國 Montatna 州 成 立 Montana Society of Nuclear Medicine 。 1954 年 1 月 19 日 在 美 國 華 盛 頓 州 成 立 美 國 核 醫 學 會 (Society of Nuclear Medicine) , 5 月 29 、 30 日 兩 天 在 西 雅 圖 舉 辦 第 一 屆 大 會 共 109 人 參 加 有 11 篇 論 文 發 表 。

1956 年 在 Myers 與 Robert Newell 的 努 力 之 下 , 美 國 醫 學 會 (AMA) 宣 稱 任 何 醫 師 只 要 具 備 輻 射 安 全 的 知 識 , 與 放 射 性 元 素 處 理 技 術 者 皆 能 使 用 。 從 那 時 起 美 國 的 醫 界 從 放 射 線 學 的 領 域 中 分 離 而 出 。

1971 年 , 美 國 成 立 了 American Board of Nuclear Medicine , 核 子 醫 學 成 立 了 另 一 個 專 科 。 在 核 醫 學 的 發 展 上 , 有 豐 富 而 且 多 彩 多 姿 的 傳 統 , 從 最 初 利 用 放 射 性 碘 和 蓋 氏 計 數 器 的 測 定 到 今 日 加 上 電 腦 的 發 展 , 其 基 本 原 理 仍 然 不 變 。 有 時 吾 人 曾 經 盡 力 尋 求 其 在 解 剖 結 構 上 的 用 途 , 但 是 一 再 的 體 會 到 , 在 功 能 顯 像 上 有 其 不 可 磨 滅 的 一 面 。 在 這 個 觀 念 之 下 , 吾 入 期 望 核 醫 的 發 展 仍 有 光 明 的 前途 。 牛 頓 說 過 「 我 們 站 在 巨 人 的 肩 上 」 。 事 實 上 , 我 們 現 代 的 核 醫 學 則 是 站 在 三 十 多 位 諾 貝 爾 獎 得 主 以 及 其 他 無 數 的 科 學 家 的 肩 上 , 所 聚 集 而 成 的 。

在 七 十 年 代 之 初 期 , CT scan 剛 推 出 的 那 幾 年 , 核 子 醫 學 的 檢 查 , 尤 其 是 腦 的 核 醫 影 像 檢 查 方 面 , 著 實 受 到 了 不 少 的 打 擊 。 究 其 原 因 , 不 外 乎 當 時 的 核 醫 界 人 士 已 忘 了 最 初 核 子 醫 學 之 發 展 並 非 只 能 用 在 解 剖 結 構 上 之 測 定 , 更 重 要 的 是 , 機 能 上 也 佔 了 一 份 頗 為 重 要 的 地 位 。 因 此 , 才 又 走 回 機 能 的 路 上 來 , 再 度 提 倡 核 醫 檢 查 之 宗 旨 為 機 能 性 的 而 非 僅 只 是 結 構 性 的 。 這 麼 一 來 , 所 有 有 關 臟 器 機 能 之 研 究 即 再 度 突 飛 猛 進 了 。

例 如 , 在 腦 部 的 檢 查 方 面 , 可 以 利 用 特 殊 的 放 射 性 製 劑 如 F-18-FDG 注 入 人 體 內 , 這 些 製 劑 可 以 分 佈 到 腦 組 織 生 理 活 動 較 為 亢 進 之 區 域 。 因 此 , 假 設 我 們 讓 病 人 接 受 音 響 或 光 線 之 刺 激 , 便 可 在 聽 覺 或 視 覺 的 感 覺 區 域 出 現 該 放 射 性 製 劑 之 活 性 。 甚 至 於 , 當 病 人 移 動 其 四 肢 時 , 也 可 在 其 運 動 區 域 出 現 放 射 線 活 性 了 。

此 外 , 在 心 臟 血 管 系 方 面 , 由 於 美 國 人 在 心 臟 血 管 疾 病 方 面 的 死 亡 率 已 高 居 第 一 位 , 核 子 醫 學 在 這 方 面 的 應 用 也 非 常 之 廣 泛 而 且 深 入 。 最 初 之 檢 查 仍 偏 重 於 心 肌 構 造 缺 損 之 檢 查 , 然 而 , 目 前 , 也 走 向 機 能 方 面 之 測 定 了 。 追 究 其 原 因 , 目 前 CT scan 尚 未 能 深 入 心 臟 學 的 腹 地 , 而 超 音 波 在 這 方 面 的 研 究 也 還 沒 有 到 達 盡 善 盡 美 之 地 步 。 這 麼 一 來 , 利 用 電 腦 配 合 核 醫 之 檢 查 , 成 為 心 臟 檢 查 當 中 , 非 侵 襲 性 (non-invasive) 檢 查 之 一 種 。 目 前 為 止 , 可 利 用 核 醫 之 檢 查 測 出 左 右 心 室 之 機 能 、 運 動 對 心 室 機 能 之 影 響 、 心 隔 缺 損 分 流 (left to right shunt) 之 定 量 、 心 臟 瓣 膜 回 流 (regurgitation) 之 定 量 分 析 等 等 。 還 有 利 用 微 處 理 裝 置 (microprocessor) 配 合 核 醫 儀 器 作 成 的 Nuclear Stethoscope , 這 使 得 心 臟 功 能 之 檢 查 更 為 簡 單 易 行 而 廣 泛 了 。

醫 學 之 目 標 在 於 解 決 病 人 的 問 題 , 解 除 病 人 的 痛 楚 。 核 子 醫 學 是 許 許 多 多 診 斷 利 器 當 中 的 一 項 。 由 於 其 本 身 物 理 學 、 化 學 、 生 理 學 上 之 特 點 , 加 上 現 代 科 技 所 帶 來 的 進 步 , 使 得 核 子 醫 學 的 檢 查 給 現 代 的 醫 師 們 帶 來 了 對 於 疾 病 新 的 看 法 。 由 於 這 些 新 的 看 法 , 使 得 醫 師 們 對 於 病 人 之 治 療 , 照 顧 與 服 務 更 為 合 理 化 。 我 們 要 瞭 解 核 醫 的 用 途 , 然 而 , 更 重 要 的 , 我 們 要 瞭 解 核 醫 之 極 限 , 我 們 可 利 用 其 他 的 診 斷 利 器 與 核 醫 所 互 補 , 如 此 , 方 能 使 核 醫 之 長 處 發 展 到 無 窮 , 也 才 能 為 病 人 作 更 多 的 服 務 。

自 從 1972 年 核 子 醫 學 在 美 國 成 為 第 21 個 醫 學 的 專 科 之 後 , 核 子 醫 學 之 檢 查 在 醫 院 病 人 之 診 斷 中 已 佔 了 一 個 相 當 重 要 的 地 位 。 根 據 美 國 Johns Hopkins 大 學 醫 院 之 統 計 , 每 三 個 病 人 當 中 即 有 一 個 應 用 到 核 子 醫 學 之 檢 查 。 而 且 , 這 種 檢 查 還 不 斷 地 發 展 , 推 廣 與 應 用 。 即 使 在 今 天 , 美 國 的 醫 學 界 應 用 CT scan 已 到 了 近 乎 濫 用 的 程 度 了 , 核 子 醫 學 之 檢 查 仍 能 不 斷 的 進 步 , 這 得 歸 功 於 核 子 醫 學 的 幾 個 特 性 — 非 侵 襲 性 , 無 危 險 性 , 以 及 其 多 元 之 功 能 性 。 加 上 目 前 現 代 科 技 不 斷 地 配 合 之 下 , 其 準 確 性 也 不 斷 地 提 高 , 已 不 是 五 十 年 前 核 醫 剛 起 步 時 可 以 比 擬 的 了 。 而 且 , 不 少 的 病 人 無 法 用 傳 統 的 辦 法 診 病 或 不 易 利 用 傳 統 的 辦 法 一 再 作 追 蹤 檢 查 時 , 核 子 醫 學 之 簡 單 易 行 更 提 供 了 不 可 磨 滅 的 功 績 。

核 子 醫 學 的 檢 查 應 用 到 國 內 的 醫 院 裡 , 仍 不 斷 地 在 發 展 之 中 。 由 世 界 目 前 最 先 進 國 家 之 現 況 觀 之 , 在 國 內 仍 然 還 有 發 揮 的 餘 地 , 僅 盼 在 各 科 醫 師 之 合 作 之 下 , 核 子 醫 學 能 為 我 國 的 病 患 提 供 更 好 , 更 精 確 的 服 務

 

 

 

©2007 Chang Gung Memorial Hospital Department of Nuclear Medicine