Embedded Files
Afbeelding: Biograph Vision™ hybride PET/CT scanner van Siemens.
Nucleaire geneeskunde is een techniek uit de medische beeldvorming waarbij we gammastraling vanuit het lichaam laten komen. Daarmee brengen we de lichaamsprocessen in beeld. Wat we waarnemen is dus de fysiologie, NIET de anatomie!
Nucleaire geneeskunde maakt slim gebruik van radio-isotopen.
Het principe van nucleaire geneeskunde
Het principe van nucleaire geneeskunde
Het principe van nucleaire geneeskunde is eenvoudig te begrijpen. Lichaamseigen moleculen (bv. glucose) worden gemerkt met radioactieve atomen, de zgn. tracers. Die tracers zijn radio-isotopen die gammastralen uitzenden. Deze speciale stoffen, de radiofarmaca, worden ter plekke in het ziekenhuis bereid, vaak met de tussenkomst van een apotheker of zijn/ haar assistenten.
Na bereiding worden de radiofarmaca bij de patiënt ingespoten. Die producten nemen deel aan de normale metabolische processen. Omwille van de gammastralen die dan uit het lichaam van de patiënt vertrekken, kunnen we met een gammacamera de metabolische verwerking van het radioactieve product volgen. Zo zien we wanneer er iets abnormaals gebeurt.
Een 17-jarige basketbalspeler kampt met blijvende pijn aan de voet. Op de röntgenfoto was niets te zien. Maar de botscan laat echter een “hot spot” zien waar er een spanningsbreuk zit.
Nucleaire geneeskunde = waarnemen met GAMMASTRALEN
Nucleaire geneeskunde = TRACERS gebruiken
Nucleaire geneeskunde = de FYSIOLOGIE in beeld brengen
Dit is een ventilatie/perfusiescan van de longen. De patiënt ademt een radioactief gas in (Xe-133 of Kr-81m) en krijgt ook radioactief gemerkt albumine (I-131 of Tc-99m) in de bloedbaan ingespoten. Zo krijg je beelden die je kan vergelijken: van de longventilatie én van de opname van gas door de longen. Op deze manier spoor je longembolie op, een verstopping van bloedvaten in de longen.
Deze botscan laat zien dat de patiënt skeletale metastasen heeft. De toegediende tracer zet zich specifiek vast op actieve gedeelten van de botten.
Je ziet ook opname van de tracer in de urineblaas. Dat is een normaal verschijnsel.
Hier zijn de afbeeldingen telkens genomen met 1 seconde ertussen. Je ziet hoe een hoeveelheid gemerkte biomoleculen zich verspreidt na injectie. De volgorde gaat van links naar rechts en van boven naar onder. De tracer vertrekt in de linkerbovenarm, reist door het hart, komt in de longen terecht, vervolgens terug in het hart en wordt tenslotte ook waargenomen in de aorta.
Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
Bij SPECT maakt je gebruik van radioactieve stoffen die 1 gammastraal uitzenden per atoom. Een typisch isotoop dat hiervoor in aanmerking komt is technetium-99.
Elke afdeling voor nucleaire geneeskunde beschikt over een voorraad molybdeen-99. Mo-99 is radioactief en vervalt volgens de kernreactie
Mo-99 → Tc-99m + β
(met halveringstijd = 66 uur)
Je krijgt dus als dochterproduct atomen van het isotoop technetium-99m. Dit is Tc-99 dat nog een teveel aan energie heeft en γ-verval vertoont:
Tc-99m → Tc-99 + γ
(met halveringstijd = 6 uur)
Met dat Tc-99m worden moleculen gemaakt die in het lichaam een functie vervullen die je wil onderzoeken. Zo heb je stoffen die in het bloed blijven, die zich op botten vastzetten, die door het hersenweefsel worden opgenomen ...
Als je ze inspuit in een patiënt, kan je met een detector (de gammacamera) gaan bepalen vanuit welk deel van de patiënt de γ-stralen worden uitgezonden. Op die manier krijgt je bijvoorbeeld een beeld van de werking (!) van een orgaan dat je wil bestuderen.
Patiënt onder de gammacamera.
Om dit beeld te krijgen, werd een radioactief product ingespoten dat door de witte bloedcellen wordt opgenomen. De waargenomen gammastraling komt grotendeels van het ontstoken gebied rond een knieprothese.
Positron Emission Tomography (PET)
Positron Emission Tomography (PET)
In deeltjesversnellers kunnen kunstmatige isotopen gemaakt worden. Dat zijn isotopen die in de natuur niet voorkomen. Een aantal van die isotopen vertonen een raar soort betaverval. Ze zenden geen snelle elektronen uit maar wel snelle positronen (dat zijn de antideeltjes van elektronen). We noemen deze radio-isotopen positronstralers.
Deze positronstralers worden gebruikt in nucleaire geneeskunde. Onderzoek met positronstralers noemen we een PET scan.
Bij positronverval wordt een proton in de kern omgezet in een neutron en een positron vrijkomt. Dat positron wordt uit de kern gegooid. Een voorbeeld van een positronstraler is natrium-22 dat wordt omgezet naar het stabiele neon-22:
Na-22 → Ne-22 + β⁺
Een positron is het antideeltje van een elektron. Wanneer een positron door een atoomkern wordt uitgezonden, zal het al vlug een gewoon elektron ontmoeten. Op dat moment worden de beide deeltjes volledig omgezet in energie. Deze energie verschijnt als twee gammastralen die in exact tegenovergestelde richting vertrekken. Dit proces noemen we annihilatie.
Het feit dat er twee (!) gammastralen vertrekken vanuit de patiënt heeft grote voordelen wat betreft de gevoeligheid en de nauwkeurigheid van de scans. De elektronica van de detector zal alleen een “event” registreren als in de ring van detectoren twee duidelijk gecorreleerde gammastralen invallen. En als er voldoende events zijn geregistreerd, kan een computer die met de detector is verbonden, een beeld berekenen. Het grote probleem bij PET (en hier is SPECT sterk in het voordeel) is dat het maken van de benodigde radiofarmaca enorm duur is.
Links een SPECT scan, gemaakt met het radioisotoop indium-111. Rechts een PET scan, gemaakt met het radioisotoop koper-64. De PET scan is véél duidelijker dan de SPECT scan.
PET stelt artsen in staat om kanker in een vroeg stadium op te sporen. Dat komt omdat kankercellen een zeer actieve stofwisseling hebben. Daardoor nemen ze veel van de radioactief gemerkte suiker op die bij de patiënt wordt ingespoten. De gebieden waar veel glucose wordt opgenomen contrasteren in het PET-beeld sterk met de rest van het lichaam. Tumoren vallen dus goed op. Met MRI en CT is het veel lastiger om tumoren op te sporen.
EXTRA OEFENINGEN
EXTRA OEFENINGEN
... VIND JE IN JE WERKBOEK.
Page updated
Report abuse