癌症是全球主要的致死疾病之一,而核医学凭借放射性同位素药物及诊疗设备等核心技术,在癌症精准诊疗领域展现出独特优势。然而,面对日益增长的临床需求,我国核医学应用水平仍显不足,其中放射性药物使用后的废水处理问题成为制约行业发展的重要瓶颈。令人振奋的是,西南科技大学在这一领域取得重大突破,成功攻克了这一技术难题。

4月初,西南科技大学核素绿色循环与环境效应研究团队核心成员张国浩带领团队师生,前往绵阳市中心医院开展例行技术巡查。在地下室衰变池现场,团队对自主研发的核医疗放射性废水快速处理系统进行运行状态检测和性能评估。
“经过一年多的连续检验,目前这套设备已经能够平稳运行,出水放射性指标总阿尔法小于0.5贝克每升,总贝塔小于5贝克每升,优于国家排放标准。”西南科技大学核素绿色循环与环境效应团队成员张国浩告诉记者,该系统由西南科技大学联合清华大学等单位攻关研制,可对核医疗放射性废水进行快速深度净化处理。

目前,普遍的核医疗放射性废水处理方式是用衰变池将其收集起来,存放180天以上,等候其衰变完成才能排放,处理效率极低,导致很多患者无法及时接受治疗。
“这套核医疗放射性废水的处理装置,打通了整个核医学产业链最后的一个环节,由以前的180天核医疗放射性废水储存,变成了现在只需要1小时,就可以完成核医疗放射性废水的处理,并且达到国家的排放标准,为我们以后核素诊疗的扩容奠定了坚实的基础。”绵阳市中心医院核医学科副主任陈正国说。

而该系统研发之前,在核医疗放射性废水快速处理技术方面,国内和国际上都存在空白,换言之,没有一个现成的方法和材料能用来处理核医学诊疗过程中产生的放射性废水。
2021年,从事了十多年核医疗放射性废水深度净化研究的西南科技大学教授聂小琴,带领核素绿色循环与环境效应团队联合清华大学等多家单位,开展核医疗放射性废水处理的技术攻关。
“我们遇到的最大困难主要在核心功能材料的研发方面,核医疗废液是一个非常复杂的体系,其中核素离子浓度处于极痕量水平,这对材料配体的设计提出了更高的要求。”西南科技大学核素绿色循环与环境效应团队成员朱秋红说。

为此,团队通过机器学习筛选出6种新型材料,成功建立了集“深度净化-在线监测-自动化控制”为一体的核医疗放射性废水快速处理系统。“未来,我们希望将这项技术进一步推广到医用同位素研发机构、放射性药物生产单位、核医学诊疗医院,应用前景十分广阔。”聂小琴说。