近期，西南科技大學(xué)牽頭申報的《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》，在獲得國家發(fā)明專利授權(quán)之后，又正式得到了美國專利商標(biāo)局“國際發(fā)明專利”授權(quán)。這意味著，由西南科技大學(xué)研發(fā)的該技術(shù)，不僅是國內(nèi)首創(chuàng)，還填補了國際空白。目前，該成套技術(shù)和系統(tǒng)，正在綿陽市中心醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科運行。

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)團隊牽頭，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、綿陽市輻射環(huán)境監(jiān)測站共同指導(dǎo)監(jiān)管而建立的國內(nèi)首個核醫(yī)療廢液處理醫(yī)院現(xiàn)場示范工程。

從2024年1月到12月，該項目共進(jìn)行了三輪、每輪為期50天的“連續(xù)真實核醫(yī)療廢液熱態(tài)試驗”驗證。試驗結(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。

綿陽市中心醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科副主任、主任醫(yī)師陳正國說：“下一步我們就能大膽地響應(yīng)國家號召，為更多患癌病人實施核醫(yī)學(xué)診療。”

聶小琴教授在實驗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)療機構(gòu)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當(dāng)下社會，癌癥是全球主要死亡原因之一，預(yù)計到2045年，全球每年新發(fā)癌癥病例將達(dá)到3100萬例。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)，具有可實現(xiàn)早期診斷、分子影像、動態(tài)監(jiān)控、精準(zhǔn)治療等優(yōu)勢，在癌癥的診療及預(yù)后判斷等方面，發(fā)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(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。

以綿陽市中心醫(yī)院為例。據(jù)陳正國介紹，該醫(yī)院設(shè)置有專用核素治療病房，能開展甲癌、甲亢、轉(zhuǎn)移性骨腫瘤等住院治療。過往的核醫(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，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負(fù)荷接診，導(dǎo)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(gòu)聯(lián)合八部委頒布了“醫(yī)用同位素中長期發(fā)展規(guī)劃”（2021-2035年），規(guī)劃指出，我國醫(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建衰變池，才能滿足所需。這對處于“寸土寸金”的醫(yī)院來說，幾乎是不可能實現(xiàn)的途徑。我國的各大醫(yī)院其實都面臨相同的難題。

西南科技大學(xué)設(shè)計的核醫(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)團隊，深耕放射性廢液處理技術(shù)和工程化應(yīng)用十余年，擁有多項專利技術(shù)，并與多家單位建立了不同種類的復(fù)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(yī)療廢液的處理方面想到解決辦法。

收到求助后，團隊負(fù)責(zé)人聶小琴組織團隊查閱國內(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，國內(nèi)外均處于行業(yè)技術(shù)空白狀態(tài)，沒有一個現(xiàn)成方法和材料能處理核醫(yī)學(xué)診療過程中產(chǎn)生的廢液。但令人興奮之處也在于此——這是一項事關(guān)人民安全健康、利國利民的挑戰(zhàn)。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(yī)院地下室衰變池進(jìn)行實地考察并取樣分析，試圖研究和開發(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8個月的篩選和摸索，他們在前期核燃料元件生產(chǎn)及核電站運行過程產(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)路線被打通后，后續(xù)試驗開始全方位展開。西南科技大學(xué)聯(lián)合了清華大學(xué)、蘇州大學(xué)、中國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、綿陽市中心醫(yī)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(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?ldquo;各顯神通”：清華大學(xué)理論化學(xué)研發(fā)團隊通過機器學(xué)習(xí)的理論計算方法，對材料的配體進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計和優(yōu)化；清華大學(xué)工物系核素分析團隊利用其優(yōu)化后的人工智能輻射在線監(jiān)測系統(tǒng)，對核醫(yī)學(xué)廢液凈化系統(tǒng)的放射性進(jìn)行實時測量；中國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)確源項信息，以及未來處理技術(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)護航生態(tài)健康

對于該項目“高效化、智能化、效益化”的技術(shù)優(yōu)點，我國核醫(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)運用。目前，項目團隊已申請“核醫(yī)療廢液快速處理技術(shù)”相關(guān)國家發(fā)明專利15項，其中3項核心專利得到授權(quán)，并獲得美國授權(quán)發(fā)明專利1項，是國際僅有的核醫(yī)療廢液處理技術(shù)授權(quán)專利。此外，團隊還與生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心合作，牽頭起草并立項核醫(yī)療廢液處理相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3項，已發(fā)布1項。

2024年7月23日，四川省人民政府出臺了《關(guān)于促進(jìn)核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，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)。兩個月后，西南科技大學(xué)牽頭成立了全國“醫(yī)療放射性廢物處理技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，中國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)盟旨在通過加大對放射性醫(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，能有效控制潛在的環(huán)境風(fēng)險，實現(xiàn)醫(yī)療進(jìn)步與生態(tài)保護的和諧共生。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)機構(gòu)達(dá)成合作意向。