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全球功率最高溶液型医用同位素堆开工,将满足国内数千万人次核医学诊治

信息来源: 发布时间:2024-02-04 12:30 浏览:
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    转载环球时报-环球网2024-01-30 20:40新闻

    【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】《环球时报》记者1月30日从中核集团获悉,当天,由中核集团下属中国核动力研究设计院(以下简称核动力院)设计建造的全球功率最高溶液型医用同位素堆正式开工建设。据了解,该同位素堆一旦建成投入运行,未来可实现钼-99、碘-131两种医用同位素分别10万居里和2万居里的年生产能力,这将解决两种同位素长期依赖进口、受制于人的“卡脖子”问题,满足国内数千万人次的核医学诊断与治疗需求,并带动下游产业产值40亿元以上。
    医用同位素是放射性同位素在医学领域的一种成功应用。日常体检中,检测幽门螺杆菌时呼气试验使用的碳-14,就是一种典型的医用同位素。

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中核集团核动力院研发的碳-14同位素(来源:中核集团)

    核动力院医用同位素项目部主任赵光向《环球时报》记者介绍称,包括碳-14、碘-131、碘-125、锶-89在内的数十种医用同位素,都是重大疾病检测、治疗的重要力量。“以碘-131为例,这种医用同位素就是治疗甲状腺疾病的重要元素。它可以被甲状腺滤泡细胞浓聚、氧化和有机化,并可通过电离作用破坏甲状腺细胞,用于治疗甲状腺功能亢进和分化型甲状腺癌,而且在治疗过程中不会产生对人体造成损伤的射线,极具安全感。”
    然而长期以来,我国的医用同位素主要依赖于进口,一份由核动力院提供的研究报告显示,近年来,我国对通过核反应堆生产的医用同位素超90%依赖进口,且种类较少。例如,常规核医学诊断所需的锝-99m、原料钼-99,百分百依赖进口,治疗甲亢和甲状腺癌最有效的靶向治疗核素碘-131,80%依赖进口,其它重要治疗核素碘-125、钇-90、镥-177、镭-223等均全部依赖于进口。
    与之相应的则是国内对于医用同位素的需求逐渐攀升。上述研究报告显示,2023年全球钼-99使用量约48万居里,国内使用量约2.2万居里,2030年全球市场钼-99需求预计达到65万居里,国内市场需求预计达到4万居里。根据近年甲状腺疾病发病率,预计2030年国际市场碘-131需求量将达到11万居里,而中国是目前全球碘-131使用量最大的国家,2023年中国市场碘-131需求量为每年2万居里,2030年中国市场需求预计达到每年4.2万居里。
    “目前,我国医用同位素研发主要依靠工程研究核反应堆,但由于这些核反应堆还肩负着其他生产任务,生产医用同位素的能力十分有限。但国内医用同位素及其化合物的市场需求量每年以25%-30%的幅度增长。反应堆极为有限的生产规模根本无力满足持续增长的市场需求。”核动力院院长姚刚告诉《环球时报》记者。
这种供需关系不平衡的被动局面不仅严重阻碍了我国核医学事业的发展,甚至还会危及民众的生命健康。2009年,全球最大的碳-14供应商——加拿大NRU堆停产,造成中国的碳-14面临断供,就使得“卡脖子”问题突然地暴露在公众面前。
    “一直以来,加拿大等西方国家牢牢把握着医用同位素的话语权,我国医用同位素绝大部分依赖进口。”核动力院党委书记王丛林在接受《环球时报》记者采访时介绍称,受限于医用同位素产业发展,我国核医学的应用水平与发达国家存在明显差距。从核医学诊疗频次、人均拥有核医学仪器数量和放射性药物使用量来看,欧美日等发达国家是我国的几十倍。在发达国家,约1/5的患者需要用到医用同位素,而我国目前在这一领域的局面却让人堪忧,钼-99、碘-125、镥-177等用量大的医用同位素全部依赖进口,碳-14、碘-131等少部分同位素虽然实现了国产化,但无法满足国内医疗市场需求。
    而直接从国外采购,看似节省了研发时间和资金,但“捷径”之下,弊病也暴露无遗,王丛林进一步表示,依赖国外采购,一直都面临着价格昂贵且不能保证按时供给的问题。
有行业人士表示,采用进口医用同位素治疗,单次治疗中同位素的成本高达数万元。而且更为不利的是,国际市场也出现了供应难题。上述研究报告显示,近年来医用同位素全球供应依赖于加拿大、荷兰、比利时、法国、南非、澳大利亚等国家的少数几个医用研究堆,其中多数已超期服役,且面临维护成本高、废物难以分解、安全风险等系列问题,预计将在2025年前后陆续关闭。其中,法国的OSIRIS堆和加拿大国家通用研究堆已分别于2015年、2018年永久性停止生产,这造成2016年末全球供应的钼-99产量减少了大约百分之三十,这一短缺将一直持续到2025年之后,临床钼锝(99Mo-99mTc)发生器应用的价格也将持续上涨。
    “可以说建设医用同位素核反应堆,是一个势在必行的事,我们不得不做。”核动力院副院长许余在接受《环球时报》记者采访时表示,建设新型的医用同位素生产堆,在缓解国内供需紧张的同时,还将为抢滩国际市场创造有利条件。

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由中核集团下属核动力院设计建造的全球功率最高溶液型医用同位素堆示意图(图片来源:中核集团)

    “医用同位素核反应堆建成后,将实现年产10万居里的钼-99,2万居里的碘-131,超过了目前国内的需求量。”医用同位素核反应堆项目总设计师李庆向《环球时报》记者介绍称,医用同位素核反应堆以硝酸铀酰水溶液作为燃料,同时硝酸铀酰水溶液也是生产同位素的靶料,固有特性决定了其在核安全和环境保护领域具备远超常规反应堆的先天优势。“医用同位素核反应堆参数低,功率也低,所以安全性也更好。”
    然而,医用同位素核反应堆的优势远不止于此。李庆进一步介绍,医用同位素核反应堆的建堆成本是普通核反应堆的三分之一,核燃料消耗量是现有技术的千分之四。“普通的高通量核反应堆是采用‘固体靶’的方式生产医用同位素,就是把靶件原材料放在辐照孔道里,通过辐照变成医用同位素的核素,目前国内基本都是用的这种方式。但是这种方式有一个前提条件,就是反应堆必须是运行起来的。所以我们通常是在做其他实验的时候,以‘搭顺风车’的方式生产医用同位素,但如果普通的高通量核反应堆用于单独生产医用同位素,因为核燃料很贵,成本就是天价。”
    此外,医用同位素堆还有一大优势就是运行方式非常灵活。“用‘固体靶’的方式生产医用同位素就必须要跟着反应堆的‘节奏’走,不能去左右反应堆的运行时间安排,而医用同位素堆是专用生产堆,你想让它运行几天它就运行几天,可以按照药品生产要求来安排反应堆的运行时间。”李庆表示,医用同位素堆主要生产钼-99和碘-131,都是短半衰期的产品,比如钼-99,半衰期只有60多个小时,生产多了也没用,在堆里衰败掉就是浪费。所以可以针对目标核素以及目标核素的需求量去制定反应堆运行计划及生产任务,需要的多可以多做,需要的少也可以少做,依照根据市场的需求来做。
    核动力院医用同位素研发技术负责人张劲松向《环球时报》记者透露,医用同位素堆建设周期为42个月,预计2027年建成投产。该堆建成后将助力医疗上最常用的两种同位素碘-131、钼-99实现产能突破,一举将我国从进口国扭转为出口国。同时,也能将国内医用同位素药品价格降下来,让更多的人用得上、用得起。
    “我们将积极贯彻落实‘健康中国’战略,初期解决部分国内紧缺同位素及药物需求,中期基本满足国内需求,实现数种新型医用同位素国产化,长期达到国际领先,彻底解决国内医用同位素紧缺和核医学发展‘卡脖子’问题,成为全球医用同位素及药物的重要供应基地,减少疾患痛苦,造福人民群众。”张劲松称。



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