西南科大核医疗废液快速处理技术获中美两国专利授权

近期，西南科技大学牵头申报的《一种一体化核医疗放射性废水快速处理系统及应用方法》，在获得国家发明专利授权之后，又正式得到了美国专利商标局“国际发明专利”授权。这意味着，由西南科技大学研发的该技术，不仅是国内首创，还填补了国际空白。目前，该成套技术和系统，正在绵阳市中心医院核医学科运行。

2025年1月5日，澎湃新闻（www.thepaper.cn）从西南科技大学获悉，这是该校核素绿色循环与环境效应团队牵头，经生态环境部核与辐射安全中心、四川省生态环境厅辐射源安全监管处、绵阳市辐射环境监测站共同指导监管而建立的国内首个核医疗废液处理医院现场示范工程。

从2024年1月到12月，该项目共进行了三轮、每轮为期50天的“连续真实核医疗废液热态试验”验证。试验结果均显示：废液处理效率大幅提升，出水净化效果稳定可靠。

绵阳市中心医院核医学科副主任、主任医师陈正国说：“下一步我们就能大胆地响应国家号召，为更多患癌病人实施核医学诊疗。”

聂小琴教授在实验室本文图均为西南科技大学图

放射性药物废液难处理，制约核医学应用与发展

根据医疗机构统计数据，当下社会，癌症是全球主要死亡原因之一，预计到2045年，全球每年新发癌症病例将达到3100万例。以放射性同位素药物及诊疗设备为核心技术手段的核医学，具有可实现早期诊断、分子影像、动态监控、精准治疗等优势，在癌症的诊疗及预后判断等方面，发挥着独特的作用。

然而，针对日益增长的临床需求，核诊疗的过程尾端，即患者使用放射性药物后的废液处理难题一直制约着我国在核医学方面的应用。

以绵阳市中心医院为例。据陈正国介绍，该医院设置有专用核素治疗病房，能开展甲癌、甲亢、转移性骨肿瘤等住院治疗。过往的核医疗废液处理方式，采用的是各大医院均使用的方法：用“大罐子”（衰变池）收集起来，存放180天以上，等候其衰变完成，才能排放。这样的处理方式极其低效，医院设置的6张编制床位也不能满负荷接诊，导致很多患者都无法及时接受治疗。

2021年6月，国家原子能机构联合八部委颁布了“医用同位素中长期发展规划”（2021-2035年），规划指出，我国医用同位素生产与使用将增加10倍。如果按照以往的方式，医院只能以十倍面积扩建衰变池，才能满足所需。这对处于“寸土寸金”的医院来说，几乎是不可能实现的途径。我国的各大医院其实都面临相同的难题。

西南科技大学设计的核医疗废液快速处理系统

校地院所携手，突破核医疗废液快速处理技术难题

陈正国得知，西南科技大学聂小琴教授所在的核素绿色循环与环境效应团队，深耕放射性废液处理技术和工程化应用十余年，拥有多项专利技术，并与多家单位建立了不同种类的复杂放射性废液处理示范工程，他特地请教聂小琴教授，能否在提升核医疗废液的处理方面想到解决办法。

收到求助后，团队负责人聂小琴组织团队查阅国内外资料，结果却让人“既遗憾又兴奋”。遗憾的是，在核医学放射性废液快速处理技术方面，国内外均处于行业技术空白状态，没有一个现成方法和材料能处理核医学诊疗过程中产生的废液。但令人兴奋之处也在于此——这是一项事关人民安全健康、利国利民的挑战。团队马上组建了攻坚小组。

2021年底，攻坚小组成员来到绵阳市中心医院地下室衰变池进行实地考察并取样分析，试图研究和开发具有高效分离性能的核医疗废液关键核素分离材料。经过8个月的筛选和摸索，他们在前期核燃料元件生产及核电站运行过程产生的废液处理材料基础上，进行了多轮优化改进，最终合成出对核医学废液中以碘-131为主的阴离子核素以及以镥-177为主的阳离子核素等具有超高净化性能的6种材料。

关键技术路线被打通后，后续试验开始全方位展开。西南科技大学联合了清华大学、苏州大学、中国工程物理研究院核物理与化学研究所、生态环境部核与辐射安全中心、绵阳市中心医院等单位，在四川省科技厅“揭榜挂帅”等项目的支持下，开展了核医学废液快速处理示范工程的“政-产-学-研-用”一体化技术攻关。相关领域专家纷纷“各显神通”：清华大学理论化学研发团队通过机器学习的理论计算方法，对材料的配体进行进一步设计和优化；清华大学工物系核素分析团队利用其优化后的人工智能辐射在线监测系统，对核医学废液净化系统的放射性进行实时测量；中国工程物理研究院核物理与化学研究所也为核医药研发生产环境产生的放射性废物提供准确源项信息，以及未来处理技术的规划和制定提供指导……

医疗放射性废物处理产业技术创新联盟

制定技术标准护航生态健康

对于该项目“高效化、智能化、效益化”的技术优点，我国核医学领域战略科学家给予了高度肯定，并积极推荐技术运用。目前，项目团队已申请“核医疗废液快速处理技术”相关国家发明专利15项，其中3项核心专利得到授权，并获得美国授权发明专利1项，是国际仅有的核医疗废液处理技术授权专利。此外，团队还与生态环境部核与辐射安全中心合作，牵头起草并立项核医疗废液处理相关技术标准3项，已发布1项。

2024年7月23日，四川省人民政府出台了《关于促进核医疗产业高质量发展的意见》，明确了四川要大力发展自主可控的核医疗产业，以及与之配套的核环保产业。两个月后，西南科技大学牵头成立了全国“医疗放射性废物处理技术创新联盟”，中国工程物理研究院核物理与化学研究所、生态环境部核与辐射安全中心等33家单位参与其中。该联盟旨在通过加大对放射性医疗废物处理技术的研发投入，探索更加高效、环保、安全的处理方案，确保核医疗在快速发展的同时，能有效控制潜在的环境风险，实现医疗进步与生态保护的和谐共生。目前，西南科技大学已与北京协和医院、四川省人民医院、原子高科等多家医院及核医药生产机构达成合作意向。