生物領域における放射線の利用

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放射線治療領域

 (R5.29, R3.29.30, R2.30,R1.30)
・X線
深部の腫瘍に対して十分な線量を照射できる

・電子線
表面付近の腫瘍または術中照射に適す

・陽子線,重粒子線
ブラッグピークの形成により電子線やX線に比べて線量分布が優れている

・ホウ素中性子補足療法(BNCT)
:あらかじめホウ素化合物を投与し外部から熱中性子(原子炉)を照射する
 10B(n,α)7Liの反応を利用し,α線は飛程が短い(数十µm程度, 細胞数個分), ため正常組織の損傷が小さい

 

・密封小線源治療

核種 半減期 装置期間 使用法 平均エネルギー
(MeV)
192Ir 74.0日 一時 組織内,表面,腔内 0.38
137Cs 30.1年 一時 組織内,表面,腔内 0.66
60Co 5.27年 一時  腔内 1.25
198Au 2.69日 永久  組織内 0.41
125I 59.4日 永久  組織内 0.027

 

核医学領域

(R2.1,R2.17(化学))
・インビトロ検査

核種 半減期 崩壊方式 γ線エネルギー
3H 12y β―
14C 5730y β―
125I 60d EC 28keV

 

・ポジトロン放出核種(PET用)
 (R5.14(法令), R1.1,R1.14(化学))

核種 半減期 崩壊
様式
最大β+エネルギー
[MeV]
主な製造
方法★
法令
数量
11C 20m β+ 0.96 院内サイクロトロン
14N(p,α)11C
1TBq
13N 10m β+ 1.19 院内サイクロトロン
16O(p,α)13N
1TBq
15O 2m β+ 1.73 院内サイクロトロン
15N(p,n)15O
1TBq
18F 110m β+ 0.63 院内サイクロトロン
18O(p,n)18F
1TBq
62Cu 10m β+ 2.93 ジェネレータ
62Zn(9.3h)―62Cu
規程無
124I 4.2d β+   院内サイクロトロン
124Te(p,n)124I
規程無

 ・シングルフォトン放出核種(SPECT用) 
(R3.1.2, R1.29)

核種 半減期★ 崩壊形式 γ線エネルギー
[keV]
主な製造法
67Ga 78h EC 93,185,300 商用サイクロトロン
81mKr 13s IT 190 ジェネレータ
99mTc★ 6h IT 141 ジェネレータ
111In 2.8d EC 171,247 商用サイクロトロン
123I★ 13h EC 159 商用サイクロトロン
131I 8d β- 364 原子炉
133Xe 5.3d β- 81 原子炉
201Tl 73h EC 135,167 商用サイクロトロン

*14C-チミジン:DNAの合成量測定
*35S-メチオニン:タンパク質の合成量測定
*51Cr-クロム酸ナトリウム:赤血球の寿命測定

・治療用核種

核種 半減期 崩壊方式 エネルギー
Na 131I, 131I-MIBG 6d β 606keV
89SrCl 50.6d β 1.49MeV
90Y抗CD20モノクローム抗体ゼバリン 64h β  2.27MeV
223Ra   α  

 

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・核医学検査で使用される主な薬剤
(R5.1.3, R4.31(化学), R4.1.2.30, R3.1.2)

  放射性医薬品
99mTc-HM-PAO」「99mTc-ECD★」「123I-IMP」
99mTc-DTPA 」「99mTcO4-」
111In-DTPA」
123I-イオマゼニル(IMZ)」「18F-FDOPA」「123I-イオフルパン」
心臓 201TlCl」「99mTc-MIBI」「99mTc-TF」
99mTc-RBC」「99mTc-DTPA(-HAS)」
123I-BMIPP」
123I-MIBG」
99mTc-ピロリン酸(PYP)」「111In-抗ミオシン抗体」
99mTc-MAA」
133Xe」「81mKr-ガス」
99mTc-ガス」「99mTc-DTPA」「99mTc-HSA」
99mTc-フチン酸」
消化管 99mTc-フチン酸」「99mTc-スズコロイド」
99mTc-GSA」
99mTc-PMT」
99mTcO4-」
腎臓 99mTc-DMSA」
99mTc-DTPA」「99mTc-MAG3
内分泌 「Na123I」「Na131I」「99mTcO4-」
99mTc-MIBI」「201TlCl」「99mTcO4-」
131I-MIBG」
131I-アドステロール」
99mTc-MDP★」「99mTc-HMDP」
消化管
出血
99mTc-RBC」「99mTc-HSA」「99mTc-HSAD」
造血系 111In-Chloride(InCl3)」「59Fe」「52Fe」「99mTc-スズコロイド」「99mTcアルブミン」「障害99mTc赤血球」
腫瘍
炎症
67Gaクエン酸」「201Tl+」「18F-FDG★」「11C-メチオニン★」
イン
ビトロ
3H-ロイシン:タンパク質代謝速度測定
14C-チミジン:DNAの合成量測定
35S-メチオニン:タンパク質の合成量測定
α-32P-デオキシシチジン三リン酸:DNA標識
51Cr-クロム酸ナトリウム:赤血球の寿命測定
125I-5-ヨード-2`-デオキシウリジン:DNA標識

 

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 R3.14(生物) → 物理学ではなく、生物学の令和3年の14問目
 R2.15 → 物理学の令和2年の15問目
 R1.2.3 → 物理学の令和1年の2問目と3問目


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