近期，西南科技大學(xué)牽頭申報(bào)的《一種一體化核醫(yī)療放射性廢水快速處理系統(tǒng)及應(yīng)用方法》，在獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)之后，又正式得到了美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局“國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利”授權(quán)。這意味著，由西南科技大學(xué)研發(fā)的該技術(shù)，不僅是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，還填補(bǔ)了國(guó)際空白。目前，該成套技術(shù)和系統(tǒng)，正在綿陽(yáng)市中心醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科運(yùn)行。
2025年1月5日，澎湃新聞（www.thepaper.cn）從西南科技大學(xué)獲悉，這是該校核素綠色循環(huán)與環(huán)境效應(yīng)團(tuán)隊(duì)牽頭，經(jīng)生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心、四川省生態(tài)環(huán)境廳輻射源安全監(jiān)管處、綿陽(yáng)市輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站共同指導(dǎo)監(jiān)管而建立的國(guó)內(nèi)首個(gè)核醫(yī)療廢液處理醫(yī)院現(xiàn)場(chǎng)示范工程。
從2024年1月到12月，該項(xiàng)目共進(jìn)行了三輪、每輪為期50天的“連續(xù)真實(shí)核醫(yī)療廢液熱態(tài)試驗(yàn)”驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果均顯示：廢液處理效率大幅提升，出水凈化效果穩(wěn)定可靠。
綿陽(yáng)市中心醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科副主任、主任醫(yī)師陳正國(guó)說(shuō)：“下一步我們就能大膽地響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，為更多患癌病人實(shí)施核醫(yī)學(xué)診療。”
聶小琴教授在實(shí)驗(yàn)室 本文圖均為 西南科技大學(xué) 圖
放射性藥物廢液難處理，制約核醫(yī)學(xué)應(yīng)用與發(fā)展
根據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)下社會(huì)，癌癥是全球主要死亡原因之一，預(yù)計(jì)到2045年，全球每年新發(fā)癌癥病例將達(dá)到3100萬(wàn)例。以放射性同位素藥物及診療設(shè)備為核心技術(shù)手段的核醫(yī)學(xué)，具有可實(shí)現(xiàn)早期診斷、分子影像、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、精準(zhǔn)治療等優(yōu)勢(shì)，在癌癥的診療及預(yù)后判斷等方面，發(fā)揮著獨(dú)特的作用。
然而，針對(duì)日益增長(zhǎng)的臨床需求，核診療的過(guò)程尾端，即患者使用放射性藥物后的廢液處理難題一直制約著我國(guó)在核醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。
以綿陽(yáng)市中心醫(yī)院為例。據(jù)陳正國(guó)介紹，該醫(yī)院設(shè)置有專(zhuān)用核素治療病房，能開(kāi)展甲癌、甲亢、轉(zhuǎn)移性骨腫瘤等住院治療。過(guò)往的核醫(yī)療廢液處理方式，采用的是各大醫(yī)院均使用的方法：用“大罐子”（衰變池）收集起來(lái)，存放180天以上，等候其衰變完成，才能排放。這樣的處理方式極其低效，醫(yī)院設(shè)置的6張編制床位也不能滿(mǎn)負(fù)荷接診，導(dǎo)致很多患者都無(wú)法及時(shí)接受治療。
2021年6月，國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合八部委頒布了“醫(yī)用同位素中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃”（2021-2035年），規(guī)劃指出，我國(guó)醫(yī)用同位素生產(chǎn)與使用將增加10倍。如果按照以往的方式，醫(yī)院只能以十倍面積擴(kuò)建衰變池，才能滿(mǎn)足所需。這對(duì)處于“寸土寸金”的醫(yī)院來(lái)說(shuō)，幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的途徑。我國(guó)的各大醫(yī)院其實(shí)都面臨相同的難題。
西南科技大學(xué)設(shè)計(jì)的核醫(yī)療廢液快速處理系統(tǒng)
校地院所攜手，突破核醫(yī)療廢液快速處理技術(shù)難題
陳正國(guó)得知，西南科技大學(xué)聶小琴教授所在的核素綠色循環(huán)與環(huán)境效應(yīng)團(tuán)隊(duì)，深耕放射性廢液處理技術(shù)和工程化應(yīng)用十余年，擁有多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，并與多家單位建立了不同種類(lèi)的復(fù)雜放射性廢液處理示范工程，他特地請(qǐng)教聶小琴教授，能否在提升核醫(yī)療廢液的處理方面想到解決辦法。
收到求助后，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人聶小琴組織團(tuán)隊(duì)查閱國(guó)內(nèi)外資料，結(jié)果卻讓人“既遺憾又興奮”。遺憾的是，在核醫(yī)學(xué)放射性廢液快速處理技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)外均處于行業(yè)技術(shù)空白狀態(tài)，沒(méi)有一個(gè)現(xiàn)成方法和材料能處理核醫(yī)學(xué)診療過(guò)程中產(chǎn)生的廢液。但令人興奮之處也在于此——這是一項(xiàng)事關(guān)人民安全健康、利國(guó)利民的挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)馬上組建了攻堅(jiān)小組。
2021年底，攻堅(jiān)小組成員來(lái)到綿陽(yáng)市中心醫(yī)院地下室衰變池進(jìn)行實(shí)地考察并取樣分析，試圖研究和開(kāi)發(fā)具有高效分離性能的核醫(yī)療廢液關(guān)鍵核素分離材料。經(jīng)過(guò)8個(gè)月的篩選和摸索，他們?cè)谇捌诤巳剂显a(chǎn)及核電站運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生的廢液處理材料基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多輪優(yōu)化改進(jìn)，最終合成出對(duì)核醫(yī)學(xué)廢液中以碘-131為主的陰離子核素以及以镥-177為主的陽(yáng)離子核素等具有超高凈化性能的6種材料。
關(guān)鍵技術(shù)路線(xiàn)被打通后，后續(xù)試驗(yàn)開(kāi)始全方位展開(kāi)。西南科技大學(xué)聯(lián)合了清華大學(xué)、蘇州大學(xué)、中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所、生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心、綿陽(yáng)市中心醫(yī)院等單位，在四川省科技廳“揭榜掛帥”等項(xiàng)目的支持下，開(kāi)展了核醫(yī)學(xué)廢液快速處理示范工程的“政-產(chǎn)-學(xué)-研-用”一體化技術(shù)攻關(guān)。相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜壹娂姟案黠@神通”：清華大學(xué)理論化學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的理論計(jì)算方法，對(duì)材料的配體進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)和優(yōu)化；清華大學(xué)工物系核素分析團(tuán)隊(duì)利用其優(yōu)化后的人工智能輻射在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)核醫(yī)學(xué)廢液凈化系統(tǒng)的放射性進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量；中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所也為核醫(yī)藥研發(fā)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生的放射性廢物提供準(zhǔn)確源項(xiàng)信息，以及未來(lái)處理技術(shù)的規(guī)劃和制定提供指導(dǎo)……
醫(yī)療放射性廢物處理產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟
制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)護(hù)航生態(tài)健康
對(duì)于該項(xiàng)目“高效化、智能化、效益化”的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域戰(zhàn)略科學(xué)家給予了高度肯定，并積極推薦技術(shù)運(yùn)用。目前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)“核醫(yī)療廢液快速處理技術(shù)”相關(guān)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利15項(xiàng)，其中3項(xiàng)核心專(zhuān)利得到授權(quán)，并獲得美國(guó)授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)，是國(guó)際僅有的核醫(yī)療廢液處理技術(shù)授權(quán)專(zhuān)利。此外，團(tuán)隊(duì)還與生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心合作，牽頭起草并立項(xiàng)核醫(yī)療廢液處理相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)，已發(fā)布1項(xiàng)。
2024年7月23日，四川省人民政府出臺(tái)了《關(guān)于促進(jìn)核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》，明確了四川要大力發(fā)展自主可控的核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)，以及與之配套的核環(huán)保產(chǎn)業(yè)。兩個(gè)月后，西南科技大學(xué)牽頭成立了全國(guó)“醫(yī)療放射性廢物處理技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所、生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心等33家單位參與其中。該聯(lián)盟旨在通過(guò)加大對(duì)放射性醫(yī)療廢物處理技術(shù)的研發(fā)投入，探索更加高效、環(huán)保、安全的處理方案，確保核醫(yī)療在快速發(fā)展的同時(shí)，能有效控制潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療進(jìn)步與生態(tài)保護(hù)的和諧共生。目前，西南科技大學(xué)已與北京協(xié)和醫(yī)院、四川省人民醫(yī)院、原子高科等多家醫(yī)院及核醫(yī)藥生產(chǎn)機(jī)構(gòu)達(dá)成合作意向。
原標(biāo)題：西南科大核醫(yī)療廢液快速處理技術(shù)獲中美兩國(guó)專(zhuān)利授權(quán)
來(lái)源：澎湃新聞
初審：馬萍
復(fù)審：劉晗
終審：張宇
