近期，西南科技大學牽頭申報的《一種一體化核醫療放射性廢水快速處理系統及應用方法》，在獲得國家發明專利授權之后，又正式得到了美國專利商標局“國際發明專利”授權。這意味著，由西南科技大學研發的該技術，不僅是國內首創，還填補了國際空白。目前，該成套技術和系統，正在綿陽市中心醫院核醫學科運行。
2025年1月5日，澎湃新聞（www.thepaper.cn）從西南科技大學獲悉，這是該校核素綠色循環與環境效應團隊牽頭，經生態環境部核與輻射安全中心、四川省生態環境廳輻射源安全監管處、綿陽市輻射環境監測站共同指導監管而建立的國內首個核醫療廢液處理醫院現場示范工程。
從2024年1月到12月，該項目共進行了三輪、每輪為期50天的“連續真實核醫療廢液熱態試驗”驗證。試驗結果均顯示：廢液處理效率大幅提升，出水凈化效果穩定可靠。
綿陽市中心醫院核醫學科副主任、主任醫師陳正國說：“下一步我們就能大膽地響應國家號召，為更多患癌病人實施核醫學診療。”
聶小琴教授在實驗室 本文圖均為 西南科技大學 圖
放射性藥物廢液難處理，制約核醫學應用與發展
根據醫療機構統計數據，當下社會，癌癥是全球主要死亡原因之一，預計到2045年，全球每年新發癌癥病例將達到3100萬例。以放射性同位素藥物及診療設備為核心技術手段的核醫學，具有可實現早期診斷、分子影像、動態監控、精準治療等優勢，在癌癥的診療及預后判斷等方面，發揮著獨特的作用。
然而，針對日益增長的臨床需求，核診療的過程尾端，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在核醫學方面的應用。
以綿陽市中心醫院為例。據陳正國介紹，該醫院設置有專用核素治療病房，能開展甲癌、甲亢、轉移性骨腫瘤等住院治療。過往的核醫療廢液處理方式，采用的是各大醫院均使用的方法：用“大罐子”（衰變池）收集起來，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，醫院設置的6張編制床位也不能滿負荷接診，導致很多患者都無法及時接受治療。
2021年6月，國家原子能機構聯合八部委頒布了“醫用同位素中長期發展規劃”（2021-2035年），規劃指出，我國醫用同位素生產與使用將增加10倍。如果按照以往的方式，醫院只能以十倍面積擴建衰變池，才能滿足所需。這對處于“寸土寸金”的醫院來說，幾乎是不可能實現的途徑。我國的各大醫院其實都面臨相同的難題。
西南科技大學設計的核醫療廢液快速處理系統
校地院所攜手，突破核醫療廢液快速處理技術難題
陳正國得知，西南科技大學聶小琴教授所在的核素綠色循環與環境效應團隊，深耕放射性廢液處理技術和工程化應用十余年，擁有多項專利技術，并與多家單位建立了不同種類的復雜放射性廢液處理示范工程，他特地請教聶小琴教授，能否在提升核醫療廢液的處理方面想到解決辦法。
收到求助后，團隊負責人聶小琴組織團隊查閱國內外資料，結果卻讓人“既遺憾又興奮”。遺憾的是，在核醫學放射性廢液快速處理技術方面，國內外均處于行業技術空白狀態，沒有一個現成方法和材料能處理核醫學診療過程中產生的廢液。但令人興奮之處也在于此——這是一項事關人民安全健康、利國利民的挑戰。團隊馬上組建了攻堅小組。
2021年底，攻堅小組成員來到綿陽市中心醫院地下室衰變池進行實地考察并取樣分析，試圖研究和開發具有高效分離性能的核醫療廢液關鍵核素分離材料。經過8個月的篩選和摸索，他們在前期核燃料元件生產及核電站運行過程產生的廢液處理材料基礎上，進行了多輪優化改進，最終合成出對核醫學廢液中以碘-131為主的陰離子核素以及以镥-177為主的陽離子核素等具有超高凈化性能的6種材料。
關鍵技術路線被打通后，后續試驗開始全方位展開。西南科技大學聯合了清華大學、蘇州大學、中國工程物理研究院核物理與化學研究所、生態環境部核與輻射安全中心、綿陽市中心醫院等單位，在四川省科技廳“揭榜掛帥”等項目的支持下，開展了核醫學廢液快速處理示范工程的“政-產-學-研-用”一體化技術攻關。相關領域專家紛紛“各顯神通”：清華大學理論化學研發團隊通過機器學習的理論計算方法，對材料的配體進行進一步設計和優化；清華大學工物系核素分析團隊利用其優化后的人工智能輻射在線監測系統，對核醫學廢液凈化系統的放射性進行實時測量；中國工程物理研究院核物理與化學研究所也為核醫藥研發生產環境產生的放射性廢物提供準確源項信息，以及未來處理技術的規劃和制定提供指導……
醫療放射性廢物處理產業技術創新聯盟
制定技術標準護航生態健康
對于該項目“高效化、智能化、效益化”的技術優點，我國核醫學領域戰略科學家給予了高度肯定，并積極推薦技術運用。目前，項目團隊已申請“核醫療廢液快速處理技術”相關國家發明專利15項，其中3項核心專利得到授權，并獲得美國授權發明專利1項，是國際僅有的核醫療廢液處理技術授權專利。此外，團隊還與生態環境部核與輻射安全中心合作，牽頭起草并立項核醫療廢液處理相關技術標準3項，已發布1項。
2024年7月23日，四川省人民政府出臺了《關于促進核醫療產業高質量發展的意見》，明確了四川要大力發展自主可控的核醫療產業，以及與之配套的核環保產業。兩個月后，西南科技大學牽頭成立了全國“醫療放射性廢物處理技術創新聯盟”，中國工程物理研究院核物理與化學研究所、生態環境部核與輻射安全中心等33家單位參與其中。該聯盟旨在通過加大對放射性醫療廢物處理技術的研發投入，探索更加高效、環保、安全的處理方案，確保核醫療在快速發展的同時，能有效控制潛在的環境風險，實現醫療進步與生態保護的和諧共生。目前，西南科技大學已與北京協和醫院、四川省人民醫院、原子高科等多家醫院及核醫藥生產機構達成合作意向。
來源：澎湃新聞
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