放射性同位元素は患者の臓器や腫瘍を画像化するために不可欠な資源ですが、これらの不安定な元素は供給チェーンも不安定であるという問題を抱えています。
写真：BSIP/ゲッティイメージズ
巣穴を探索するミミズのように、慎重にパイプの中へ滑り込み、内視鏡カメラは標的を見つけた。10月、オランダのペッテンにある原子炉の技術者たちは、原子炉の冷却システムに水を送るダクトにこの機器を押し込んだ。画面上で、彼らは問題箇所を捉えた。パイプの表面の膨らみだ。そして、それは前回の点検時よりも大きくなっていた。「まるで指の一部のようです。とても小さいんです」と、原子炉の運営会社NRGの広報担当者ロナルド・シュラム氏は強調する。
この小さな変形は、先月、放射性医薬品のサプライチェーンを混乱に陥れ、数千件の患者の予約キャンセルにつながりました。放射性同位元素（放射線を放出する不安定な化学元素）は、医療画像診断において不可欠な資源です。しかしながら、放射性同位元素を製造している施設は限られており、供給が逼迫する可能性があります。
NRG社のペッテン原子炉は、医療用放射性同位元素として重要なモリブデン99を商業的に生産する6つの主要施設のうちの一つです。モリブデン99は崩壊してテクネチウム99mとなり、医師はこれを患者に注射することがあります。テクネチウム99mは非常に安全です。テクネチウム99mは人の血液中に流れ込み、心臓、肺、癌性腫瘍などの体の各部位に一時的に集まります。特殊なカメラで容易に検出され、医師はスキャンを行うことができます。MRIやCTスキャンとは異なり、これらの部位が実際にどのように機能しているか、またどのような外観をしているかを明らかにすることができます。
モリブデン99の不足は数年に一度は起こるものの、WIREDの取材に応じた情報筋によると、今回は比較的深刻なものだったという。例えば、英国では一部の患者の病院での診察がキャンセルされ、オランダでは一部の病院での検査が延期された。しかし、ある医療用放射性同位元素の専門家は、今後数ヶ月以内にさらなる不足が発生する可能性があると懸念している。
ペッテン原子炉は、年間数百万回分のテクネチウム99mを供給できる量のモリブデン99を生産しています。10月の停止は、モリブデン99を生産する他の6基の原子炉のうち1基がメンテナンスのため停止していた時期とちょうど重なったため、供給不足は避けられませんでした。「タイミングが悪かった」とシュラム氏は言います。
わずかに膨らんだ配管は避けられない問題でした。原子炉、特にこの原子炉のように60年も経過した原子炉では、機器の変形を無視することは規制で禁じられています。そのため、職員は原子炉を停止させました。モリブデン99を生産している企業はヨーロッパにほんの一握りしかなく、オーストラリアや南アフリカにもいくつかあります。
「2カ月前のジュネーブで、『今週は稼働中の原子炉のいずれかに問題があれば供給不足になる恐れがあるので注意しましょう』と言ったのを覚えています。そしてまさにその通りになりました」と、業界団体である欧州核医学協会（NMEU）の広報担当者デビッド・クルネル氏は回想する。
これらの放射性物質は、その性質上、貯蔵することが不可能です。なぜなら、それらは一瞬で消えてしまうからです。テクネチウム99mは、崩壊する際に140KeVの光子エネルギーを持つガンマ線を放出するため、放射性トレーサーとして機能します。これはガンマ線カメラを用いた検出に「非常に理想的」だと、米国ブルックヘブン国立研究所の同位体研究・製造部門長であるキャシー・カトラー氏は述べています。
しかし、テクネチウム99mの半減期はわずか6時間程度と非常に短い。そのため、放射性同位元素製造施設はモリブデン99を内蔵した小型発生装置を病院に送り届けている。「モリブデンカウ」と呼ばれることもあるこれらの発生装置は、モリブデン99が崩壊するにつれて必要なテクネチウム99mを生成する。まるでテクネチウム99mの携帯型自動販売機のようなもので、モリブデン99が完全に崩壊すると約2週間で販売が終了してしまう。
ロンドンのロイヤル・マースデン病院およびがん研究所の放射性同位元素物理学部長、グレン・フラックス氏は、テクネチウム99mスキャンがCTスキャンやMRIスキャンと異なる点は、例えば問題の領域への血流を明らかにすることによって、患者の臓器や腫瘍がどのように機能しているかを明らかにできることだ、と語る。
「CT 検査では腫瘍の有無がわかりますが、テクネチウムや他の同位元素を使用すれば、腫瘍が活動性か悪性度が高いかがわかります」と Flux 氏は説明します。
英国王立放射線科医会（RCR）臨床放射線科副会長のスティーブン・ハーデン氏は、最近の放射性同位元素不足により、英国だけで数千件の予約キャンセルが発生したと推定しています。医療従事者は、がん患者など、最も緊急性の高い患者が検査を受けられるよう、残っていた放射性同位元素を英国全土に配布するべく迅速に行動しました。「国レベルで調整された政策がなければ、国内の相当数の地域で放射性同位元素が全く供給されていなかったでしょう」とハーデン氏は言います。
NMEUのクルネル氏と同僚たちは、世界中の主要な原子炉における医療用放射性同位元素の生産を継続的に監視しています。彼らはメンテナンススケジュールをかなり前から把握しており、そのためNMEUは原子炉長に対し、メンテナンスの日程を少し遅らせるよう助言することがよくあります。例えば、複数の原子炉が同時に停止するリスクを最小限に抑えるためです。NMEUの職員は、原子炉メンテナンスカレンダーのようなソフトウェアを使用して、生産量を予測しています。しかし、ペッテン原子炉の配管の問題のように、予測できない事態が発生することもあります。
「再稼働に向けて、技術的および組織的な対策を数多く講じてきました」とシュラム氏は述べ、NRGの職員が11月4日に原子炉を再稼働させることができたと説明した。彼の同僚たちはまだパイプの修理は完了していないが、その間、安全性評価と追加監視を実施している。
「システムに問題はありません」とシュラム氏は強調する。「原子力の安全性は、少しでも異常が見られれば停止するということです。」 問題の配管が最悪の場合、原子炉の冷却システムの正常な機能に何らかの影響を与えるのではないかという懸念があるかと尋ねると、シュラム氏はそれを認めつつも、「冷却に問題が生じるような状況には程遠い」と付け加えた。原子力発電所の技術者たちは、配管の修理を12月に予定している。
RCRによると、ペッテン原子力発電所が再稼働したことで、モリブデン99の病院への供給は通常に戻りつつあるという。しかし、フラックス氏は、この同位元素を製造する施設の数が少ないため、将来的に供給不足に陥る可能性が高いと指摘する。「6ヶ月以内に、何らかの形で再び供給が不安定になるだろうと確信しています」と彼は言う。
モリブデン99の新たな生産拠点を設立する取り組みが進められている。例えばNRGは現在、PALLASと呼ばれる全く新しい原子炉を建設中で、シュラム氏によると2030年頃に稼働する予定だ。稼働開始時点で、NRGは旧ペッテン原子炉での医療用放射性同位元素の生産を停止する。シュラム氏によると、新しいPALLAS原子炉により、放射性同位元素の生産日数を年間260日から300日に増やすことができるという。全体として、この新施設はテクネチウム99mの供給量を大幅に増やす見込みだ。
米国国家核安全保障局（NNSA）の物質管理・最小化担当次官補ジェフリー・チェンバレン氏によると、最近の核物質不足は米国の医療提供者にも影響を与えているという。
「米国ではモリブデン99の国内供給の確保に取り組んできました」と彼は言う。「今回の危機は、私たちがその支援を継続していく必要性を改めて浮き彫りにしました。」
現在、米国ではモリブデン99の商業生産は行われていません。しかし、7月に米国エネルギー省とNNSAは、ウィスコンシン州で現在建設中のモリブデン99生産施設の開発を支援するため、3,200万ドルの助成金を発表しました。「クリサリス」と名付けられたこの施設は、シャイン・テクノロジーズ社が設計したものです。
「こうした不足を解消することを目指しています」と、シャイン・テクノロジーズの創業者兼CEO、グレッグ・ピーファー氏は語る。同社は既に別の医療用放射性同位元素であるルテチウム177を製造しているが、モリブデン99の装置を収容するために新しい建物が必要なのだ。ピーファー氏の計画は、重水素と呼ばれる水素の同位元素を、高放射性トリチウムガス（トリチウムも水素の同位元素の一つ）を封入した容器に向けてビーム照射するというものだ。
開発中のクリサリス施設。
これらの水素同位体は核融合反応によって結合し、その過程で中性子を放出します。中性子が飛び出す際に、核融合反応の真下を通過する液体に溶解した大きなウラン原子に衝突することが期待されます。ピーファー氏によると、この衝突でモリブデン99が生成される確率は約6%です。液体ターゲットは廃棄物の削減にも役立ちます。「ターゲットをリサイクルして繰り返し使用することができます」と彼は付け加えます。
ピーファー氏によると、この施設が稼働するまでにはあと2、3年かかるという。しかし、稼働すれば年間2,000万回分の生産を目指す。シャイン・テクノロジーズが直面する課題の一つは、モリブデン99の市場が非常に確立されており、その重要性にもかかわらず、この放射性同位元素は高額ではないことだ。他国では政府補助金を受けている原子炉が競争を困難にしているとピーファー氏は説明する。
他の組織もモリブデン99を生産する様々な方法に取り組んでおり、カナダのオンタリオ州にあるダーリントン原子力発電所のような既存の発電用原子炉もその一つです。「これはゲームチェンジャーとなる可能性があります」とカトラー氏は言います。
また、国際原子力機関の原子力技術開発および経済部門の副部門長ニック・シャーマン氏は、病気の治療に使われる新しい医療用放射性同位元素がより広く利用できるようになると、ひいてはモリブデン99を含む放射性同位元素の供給全般が改善される可能性があると示唆している。
しかし、これらすべてから得られる重要なポイントは、医療専門家が医療用放射性同位元素の需要が今後増加すると予想しているということです。RCRのハーデン氏は、人口の高齢化とがんなどの疾患の増加により、医師は今後数年間でこれらの診断ツールをこれまで以上に頻繁に必要とするようになるだろうと指摘しています。
「将来の供給を確保するために、今から計画を立てることが本当に重要です」と彼は言う。「これは医用画像診断において非常に重要な分野なのです。」
2024年11月27日午前11時45分GMT更新: ペッテンの位置がベルギーからオランダに修正されました。
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