行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

迴旋加速器與正子製藥人才培訓計畫

研究成果報告(完整版)

計 畫 類 別 ：個別型

計 畫 編 號 ： NSC 95-NU-7-002-005-

執 行 期 間 ： 95年 01 月 01 日至 95年 12 月 31 日

執 行 單 位 ：國立臺灣大學醫學院(附設醫院)核子醫學部

計 畫主持人：曾凱元

計畫參與人員：學士級-專任助理：楊聖鳳

處 理 方 式 ：本計畫可公開查詢

中 華 民 國 96年 03 月 05 日

0

九十五年度國科會研究計畫論文報告

（迴旋加速器與正子製藥人才培訓計畫 1/3）(Cultivate the Personnel for Cyclotron Operation and PET Radiopharmaceutical

Development 1/3)

計畫編號：NSC 95-NU-7-002-005執行單位：國立台灣大學醫學院附設醫院計畫主持人：曾凱元連絡電話：(02)2312-3456 分機 2164E-mail address：tzenky@ha.mc.ntu.edu.tw

1

目錄

壹、中文摘要---------------------------------------------------------------------------------2

貳、英文摘要---------------------------------------------------------------------------------4

參、計畫緣起---------------------------------------------------------------------------------6

肆、計畫目的---------------------------------------------------------------------------------8

伍、研究方法與過程說明--------------------------------------------------------------9

陸、主要發現與結論---------------------------------------------------------------------13

參考文獻----------------------------------------------------------------------------------------14

附圖------------------------------------------------------------------------------------------------15

2

壹、中文摘要

過去從事「台灣核醫資料調查與國內核醫製劑研發之前瞻研究」，

發現國內核醫界近年來最重大的變動為正子掃描之引進與九所大型醫

學中心逐步建立迴旋加速器與正子製藥中心。前者所需之人才與訓綀

較為容易，可以利用過去核醫造影作業人員之訓練與教育延伸達成，

至於後者則為全新的問題。

目前國內醫院裝設有迴旋加速器及製藥中心者，大多數僅用於合

成單項藥劑，即 F-18 FDG。至於其他 F-18 標記之藥劑以及其他核種標

記之製劑皆極為有限，實為各醫學中心設置迴旋加速器之一大浪費，

究其原因，人才之缺乏為最大原因。

台大醫院迴旋加速器及正子製藥中心於 2005 年 10 月完工啟用，

除例行合成18F-FDG之外亦盡力於F-18標記之其他藥劑以及其他核種

標記之製劑之研發。由於位於台北市中心之位置，且有台灣大學及醫

學院之支援，因而提出設立迴旋加速器與正子製藥人才訓練課程之構

想，計畫以此為共同平台邀請核研所、慈濟、三總、陽明大學等的師

資共同授課，推展正子製藥有關人才之培訓。

第一年(2006)工作內容包括：

(1)上半年為募集專業人才，籌劃課程內容，編寫課程大綱與講義，

並進行試講、討論內容之修改。一共舉行三次專家會議，商討如何進

3

行人才之培訓議題及修正、確認課程內容。

(2)下半年(9/20/2006-1/17/2007)為正式課程之上課，並準備第二年上

半年之課程，包括大綱、講義、試講、討論等在內。課程名稱為放射

藥物化學(423 U0470)，上課時間為每星期三第6, 7, 8節 (14:20-17:20) 計

三學分。18 次課程包括兩次考試，課程大綱包括：介紹放射物理基本

概念與相關測量的基本認識，並作迴旋加速器與製藥設施之參觀以有

一初步之概念。其次是有關迴旋加速器之介紹，包括其發展歷史、基

本原理、如何建置以及如何產製正子相關的放射核種。接下來是有關

正子造影相關儀器，即正子掃描儀以及附帶電腦斷層之正子掃描儀的

介紹。其後依序介紹有關最常使用的碳-11、氧-15、氮-13、氟-18 相關

之化學、放射物理特性、合成藥物當中最常使用的幾種。接下來進一

步討論合成上述藥劑之前驅物及其合成過程。就一般之實用性而言將

介紹目前普遍使用之各種自動化合成設備，同時，依照各種放射製劑

在腦疾病、心臟疾病以及腫瘤疾病之應用分別介紹。本課程一共有各

級學生 8名，各相關專業人士 20 名選修。

關鍵詞：迴旋加速器、人員培訓、訓練課程

4

貳、英文摘要

The most important changes found recently in the field of nuclear

medicine in Taiwan are introducing the PET scanners into the hospitals and

establishing the cyclotron/PET radiopharmaceutical facilities into nine medical

centers. The operators for PET scanners can be trained from the nuclear

medicine technologists. However, the personnel needed for the cyclotron/

PET radiopharmaceutical facilities is a whole new problem.

The main job of most of the cyclotron/PET radiopharmaceutical centers is

for the production of 18F-FDG. As far as other PET agents are concerned, it is

quite limited. It is really wasting the resources of the facilities. Lack of

experienced personnel is probably the most critical factors.

The NTUH cyclotron/PET radiopharmaceutical center opened in October,

2005. We produce 18F-FDG for routine clinical use and devoted in the R and D

of other F-18 labeled radiopharmaceuticals and other PET agents for research

use. All these resources and facilities can be fully utilized through the

organization of a common platform for long term training of the personnel.

We invited the experts from INER, Tzu-chi University, Triservice General

Hospital, Yang-Ming University to set up an excellent training courses.

The first year (2006) work included:

5

(1) In the fist 6 months, we invited the experts, discussed the topics, made

up the lecture outlines and handouts. We held three expert meetings to finalize

the program.

(2) We have our classes starting 9/20/2006 to 1/17/2007. The title of the

lecture is “Radiopharmaceutical chemistry (423 U0470)”. We have the

classes every Wednesday from 14:20 to 17:20 with 3 credits. The courses

included: physics in radiopharmaceuticals, radiation safety and biology,

radionuclide production, cyclotron basics, technetium, gallium, indium, iodine

radiophar- maceuticals, chemistry of 13N-and 15O-radiopharmaceuticals,

precursors for 11C-and 18F-Labeled radiopharmaceuticals, chemistry of

11C-radiopharmaceu- ticals, chemistry of 18F-radiopharmaceuticals, site planning

and experiences from INER, 18F-FDG, PET/CT, radiopharmaceuticals for

neuroscience, radiopharmaceuticals for cardiology, radiopharmaceuticals for

oncology, development of radiolabeled probes for molecular imaging. There

are 8 graduate students and 20 attendants from various medical centers.

Keywords：cyclotron, personnel training, training courses

6

參、計畫緣起

過去三年來(2003 年一月至 2005 年十二月)接受原子能委員會核能

研究所之委託從事「台灣核醫資料調查與國內核醫製劑研發之前瞻研

究」，發現國內核醫界近年來最重大的變動為正子掃描 (PET Scanners

and PET/CT Scanners) 之引進與各醫學中心逐步建立迴旋加速器與正子

製藥中心。前者所需之人才與訓綀較為容易，可以利用過去核醫照影

作業人員之訓綀與教育作延伸而達成，至於後者則為全新的建設，有

關人員的訓練、培育將牽涉並影響到整個中心未來之發展。

目前國內已有 8 家醫院裝設有迴旋加速器及製藥中心，大多數僅

用於合成單項藥劑，即 F-18 FDG。至於其他 F-18 標記之藥劑以及其他

核種 (N-13, C-11, O-15) 標記之製劑研發與應用皆極為有限，實為各醫

學中心設置迴旋加速器之一大浪費與隱憂。究其原因，人才之缺乏為

最大原因。1992 年於台北榮民總醫院成立之國家多目標醫用迴旋加速

器中心 (NPCC; National PET and Cyclotron Center) 成立多年以來，並未

對國內其他迴旋加速器中心提供這類人員之訓綀。反之，核能研究所

具有這方面之上、中、下游人才，從迴旋加速器之運轉，藥物合成、

研發及 cGMP 條件之查核，藥劑販售方面都有相當完整之經驗，足以

提供其他中心之參考與學習。事實上，正子製藥之範圍涵蓋非常廣泛，

可以從放射物理、迴旋加速器運轉、放射化學、放射藥學、無菌製藥、

7

法規，等等。需要各方面專家共同努力才能提供完整的教育訓練。

面對未來國內各醫學中心迴旋加速器之發展，研發新的正子製

劑，核研所應能在這方面提供有效的支援。此外，台大醫院迴旋加速

器及正子製藥中心亦已完工且取得原子能委員會發給的放射性物質生

產設施許可證，未來亦將致力於這方面之研發。由於台大醫院位於台

北市中心之位置，不論教師、學生皆容易到達本院。此外，還有台灣

大學及醫學院之支援，可集中化學系、藥學系、醫學系等各方面人才，

設立迴旋加速器與正子製藥人才之訓綀課程，以此為共同平台與核研

所之人才，甚至北區各正子中心，包括榮總、三總、慈濟、新光等的

人才共同授課，長期推展正子製藥有關人才之培訓，未來國內這方面

的設備才不會浪費且可帶來國內這方面研究發展之風潮。

8

肆、計畫目的

過去國內各訓練機構提供這方面相關課程之設立多半是短期、目

標任務導向型，針對某一特定目的開設課程，無法長期生根提供這方

面的教育與訓綀。大學裡面提供這類型課程者只有國立清華大學，而

且，有優良的師資。不過，清華大學所提供的課程只有上學期的放射

化學課程，而且，國立清華大學並未設迴旋加速器，經由本計畫，希

能結合國內這方面之人才與人力，尤其是有實務經驗的人才作長時

期、不間斷之課程與訓綀之提供，可讓需要這方面知識與訓綀的醫師、

藥師、放射化學師、放射技術師有隨時及不斷自我充實的機會。

至於國外，在正子掃描，包括 PET/CT 之操作與使用有各式各樣

的繼續教育課程以及 workshop，補一般醫院之不足。至於迴旋加速器

與製藥部份則由於大多數迴旋加速器中心都設置於大學或大學醫院

內，有足夠的放射化學、放射藥學人才之參與研發，而且歷時久遠，

並沒有這方面的問題。如果國內要等待這麼久的時間，恐怕緩不濟急。

此外，由於目前國外這方面的人才需求量十分龐大，從國外引進人才

一方面費用上不是國內一般醫院所能負擔，更困難的是一才難求。因

此，從國內開設這方面的訓練課程，同時也提供未來長時期研發平台

才是根本之計。

9

伍、研究方法與過程說明

依照本年度國科會／原能會科技學術合作研究計畫研究重點說明

指出，第四類次領域人才培訓計畫部份之規定，執行計畫之學校必須

提供具學分課程。因此，本課程由學年度之上學期開始延續至下學期，

為選修課程，三學分，選課人數上限定為 20 人，開放相關學系大三、

大四、碩一、博一、博二學生選課。為方便部份醫院內或大學內從事

核醫製藥或參與研究人員之選課需求，上課之時間預定為每週二下午

3:10-6:00，共計三小時。

授課人員除必須由核能研究所的專家參與之外，將採跨院、跨科

的原則網羅國內各研究、教學及實務單位相關的專業人才參與教學與

授課，以達到凝聚教學資源的效果。這些單位包括：原子能委員會核

能研究所、清華大學、陽明大學、長庚大學、台灣大學、慈濟大學、

國家多目標醫用迴旋加速器中心、中山醫學大學附設醫院正子中心、

三軍總醫院正子中心、慈濟醫學中心正子中心、新光醫院正子中心、

台大醫院正子中心、長庚醫院正子中心、義大醫院正子中心、阮綜合

醫院正子中心，等的人才共同授課。由於這將關切到未來各個中心之

發展，應該能得到大多數人之支持。甚至亦不排除透過目前非正式組

織之 Cyclotron Club 邀請其成員共同參與教學與經驗之傳授、分享。

本計畫為三年期之計畫，第一年工作內容包括：（1）2006 年上半

10

年為募集專業人才，籌劃課程內容，編寫課程大綱與講義，並進行試

講，進一步討論內容之修改。（2）2006 年下半年為正式課程之上課，

包括課堂上課、討論、考試。同時，並準備第二年上半年之課程，包

括大綱、講義、試講、討論等在內。

2月 14 日在台大醫院舉辦有關「迴旋加速器與正子製藥人才之培

訓計畫」專家會議，商討如何進行人才之培訓議題及修正、確認課程

內容。

受邀之專家學者包括：原子能委員會核能研究所沈副主任立漢、

林組長武智、陳家杰博士、羅彩月、台大醫學院藥學系李主任水盛、

忻凌偉教授、花蓮慈濟綜合醫院核醫製藥科高志浩博士、台灣大學獸

醫學系詹東榮教系、陽明大學醫藥放射技術學系王信二博士、台北醫

學大學生物醫學材料研究所鄧文炳博士、長庚大學醫學影像暨放射科

學系魏孝萍博士、台北榮民總醫院核子醫學部林漢民藥師、張志偉藥

師、三軍總醫院核子醫學部彭啟鈞藥師、謝登山藥師、新光紀念醫院

核子醫學科膺國維藥師、台大醫院核子醫學部曾主任凱元、湯光華藥

師、溫湘萍放射化學師、阮綜合醫院迴旋速器中心古敏弘藥師、義大

醫院核子醫學科林明佳藥師、賴永祥藥師、台灣新吉美碩股份有限公

司林 鴻藥師。

確定課程大綱包括：介紹放射物理基本概念與相關測量的基本認

11

識，並作迴旋加速器與製藥設施之參觀以有一初步之概念。其次是有

關迴旋加速器之介紹，包括其發展歷史、基本原理、如何建置以及如

何產製正子相關的放射核種。接下來是有關正子造影相關儀器，即正

子掃描儀以及附帶電腦斷層之正子掃描儀的介紹。其後依序介紹有關

最常使用的 碳－11、氧－15、氮－13、氟－18 相關之化學、放射物理

特性、合成藥物當中最常使用的幾種。接下來進一步討論合成上述藥

劑之前驅物及其合成過程。就一般之實用性而言將介紹目前普遍使用

之各種自動化合成設備，同時，依照各種放射製劑在腦疾病、心臟疾

病以及腫瘤疾病之應用分別介紹。

今年 9月 20 日起進行正式課程之授課。

課程名稱為放射藥物化學(423 U0470)，Radiopharmaceutical

chemistry，上課時間為每星期三第 6, 7, 8 節(14:20 ~ 17:20)計三學分。針

對曾修習過有機化學三學分以上（含三學分），對分子造影(molecular

imaging)、藥物化學(medicinal chemistry)和核子醫學(nuclear medicine)有

興趣一窺究竟的大學部及研究所同學開放選修。同時也接受其他醫院

相關專職、專業人員之進修。師資則包括台大、原委會核能研究所、

陽明大學、長庚大學、慈濟技術學院的專家學者。

課程表如下：

12

Week Date Topics Lecturers

1 9/20 Introduction

Physics in Radiopharmaceuticals

曾凱元

高志浩

2 9/27 Radiation Safety and Biology 高志浩

3 10/4 Radionuclide Production, Cyclotron Basics 林武智

4 10/11 Technetium, Gallium, Indium, Iodine Radiopharmaceuticals 高志浩

5 10/18 Chemistry of 13N- and 15O-Radiopharmaceuticals 薛晴彥

6 10/25 Precursors for 11C- and 18F-Labeled Radiopharmaceuticals 忻凌偉

7 11/1 Chemistry of 11C-Radiopharmaceuticals 薛晴彥

8 11/8 Chemistry of 18F-Radiopharmaceuticals 薛晴彥

9 11/15 本校成立紀念日 ———

10 11/22 Mid-term Examination 忻凌偉

11 11/29 Site Planning and Experiences from INER 林武智

12 12/6 18F-FDG 薛晴彥

13 12/13 PET/CT 曾凱元

14 12/20 Radiopharmaceuticals for Neuroscience 忻凌偉

15 12/27 Radiopharmaceuticals for Cardiology 魏孝萍

16 1/3 Radiopharmaceuticals for Oncology 曾凱元

17 1/10 a) Development of Radiolabeled Probes for Molecular Imaging

b) PET in Drug Discovery and Development

忻凌偉

18 1/17 Final Examination 忻凌偉

13

陸、主要發現與結論

本課程一共有各級學生 8名，各相關專業人士 20名選修。

2006 年下半年正式課程之內容，計畫中原定如下，經進一步由各

專家經會議研討、確認後得到上頁之最終課程，有相當大的改進。

1. Introduction of the whole courses.2. Chemistry of N-13.3. Chemistry of O-15.4. Synthesis of C-11 labeled compounds.5. Chemistry of F-18 radiopharmaceuticals.6. Chemistry and biology of F-18 FDG.7. Synthetic precursors labeled with C-11.8. Synthetic precursors labeled with F-18.9. mid-term examination/discussion.10.Automation for the synthesis of PET radiopharmaceuticals.11.Radiopharmaceuticals for studying of heart.12.Radiopharmaceuticals for neuroreceptor imaging.13.Tumor imaging.14.Tumor imaging beyond FDG.15.Cyclotron basics.16.PET scan, PET/CT scan basics.17.PET image quantification.18.Final examination

14

重要參考文獻：

1. Handbook of Radiopharmaceuticals, Radiochemistry and Applications. Welch MJ, Redvanly CS

eds, 2003, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO198SQ,

England

2. Gonzalez L, Vano E, Cordeiro CA, Carreras JL. Preliminary safety evaluation of a cyclotron

facility for positron emission tomography imaging. Eur J Nucl Med 1999;26:894-899.

3. Bixler A, Springer G, Lovas R. Practical aspects of radiation safety for using fluorine-18. J

Nucl Med Tech 1999;27:14-16.

4. Tewson TJ. Synthesis of no-carrier-added fluorine-18 2-fluoro-2-deoxy-D-glucose. J Nucl

Med 1983;24:718-721.

5. Hung JC. Regulation of the compounding of positron emission tomography drugs. Am J

Health-Syst Pharm 2001;58:134-139.

6. Tilyou SM. Yesterday, today and tomorrow. The evolution of positron emission tomography.

J Nucl Med 1991;32:15-26N.

7. Wagner, HN, Jr. Positron emission tomography at the turn of the century: A perspective.

Semin Nucl Med 1992;22:285-288.

8. Brownell GL, Kairento AL, Swaretz M and Dlmaleh DR. Positron emission tomography in

oncology- The Massachusetts General Hospital experience. Semin Nucl Med 1985;15:201-209

9. Wagner, HN, Jr. A brief history of positron emission tomography (PET). Semin Nucl Med

1998;28:213-220.

10. Ter-Pogossian MM. The origins of positron emission tomography. Semin Nucl Med

1992;22:140-149.

11. Nutt R. The history of positron emission tomography. Mol Imag Biol 2002;4:11-26.

12. McCarthy TJ, Welch MJ. The state of positron emitting radionuclide production in 1997.

Semin Nucl Med 1998;28:235-246.

13. Ter-Pogossian MM, Wagner, HN, Jr. A new look at the cyclotron for making short-lived

isotopes. Nucleonics 1966;24:50-57.

14. Clark JC, Matthews CME, Silvester DJ, Vonberg DD. Using cyclotron-produced isotopes at

Hammersmith Hospital. Nucleonics 1967;25:

15. Satyamurthy N, Phelps ME, Barrior JR. Electronic generators for the production of

positron-emitter labelled radiopharmaceuticals; Where would PET be without them? Clin Positron

Imaging 1999;2:233-252.

15

附圖一、藥學系網頁

16

附圖二、開課宣傳海報