Radiologischer Scanner

Radionuklide

Radionuklide

In der Nuklearmedizin wird dem Patienten ein bestimmtes Radionuklid verabreicht, mit dem Ziel, ein spezifisches physiologisches Phänomen mithilfe eines speziellen Detektors, üblicherweise einer Gammakamera, außerhalb des Körpers zu untersuchen. Das injizierte Radionuklid wird in bestimmten Organen (Schilddrüse, Niere usw.) selektiv abgelagert. Die Größe, Form und Funktion dieser Organe kann der Gammakamera entnommen werden. Die meisten dieser Verfahren sind diagnostisch, obwohl in manchen Fällen Radionuklide zu therapeutischen Zwecken verabreicht werden.

Die in der Nuklearmedizin nützlichen Radionuklide sind folgende:

  • In-vivo-Diagnose: Gamma-Emitter mit kurzer Halbwertszeit (Technetium-99 metastabil, Indium-111, Jod-131, Xenon-133 und Thallium-201) und ultrakurze Halbwertzeit-Positronen-Emitter (Kohlenstoff-11, Sauerstoff-15) Fluor-18 und Rubidium-82).
  • In-vitro-Diagnose: Gamma-Emitter (Jod-125, Chrom-51 und Cobalt-57) und Beta-Emitter (Tritium und Natrium-24).
  • Therapie: Betastrahler (Iod-131, Yttrium-90 und Estrogen-90).

Nuklearmedizin "in vivo": Verwendung von Radiopharmaka

Radiopharmaka sind Substanzen, die dem lebenden Organismus zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken verabreicht werden können, um die Funktion eines Organs zu untersuchen. Derzeit werden 100 bis 300 Radiopharmaka für diagnostische Zwecke eingesetzt.

Die verwendeten Isotope haben eine kurze Halbwertszeit von Minuten, Stunden oder Tagen und werden in radiopharmazeutischen Labors hergestellt, wodurch ihre Eigenschaften und Reinheit garantiert werden.

Radiopharmaka werden normalerweise als Teil einfacher Moleküle verabreicht oder an komplexere Moleküle gebunden, die in den zu untersuchenden Organen verteilt werden sollen.

Positronen emittierende Radionuklide werden in der als Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bezeichneten Technik verwendet. Die von diesen Radionukliden emittierten Positronen werden mit den Atomelektronen vernichtet, wodurch zwei Gammastrahlen entstehen, die sich in entgegengesetzten Richtungen ausbreiten, und mit einer Gammakamera detektiert werden, die auf beiden Seiten des Patienten Detektoren aufweist. Mit dieser Methode wird unter anderem die Funktionsweise des Herzens und des Gehirns bewertet.

Die Qualität der mit diesen Geräten erzielten Bilder ist der von herkömmlichen Geräten überlegen. Derzeit werden aufgrund der hohen Kosten und der hohen Technologie nur Geräte in Ländern mit hohem medizintechnischem Niveau vertrieben. Die hohen Kosten und die erforderliche Hochtechnologie sind darauf zurückzuführen, dass zur Herstellung dieser Isotope ein Zyklotron erforderlich ist.

Eine weitere wichtige Technik ist die Szintigraphie, die die Gammastrahlung des an dem zu untersuchenden Organ angebrachten Radiopharmakons in einer als Gamma-Kamera bezeichneten Vorrichtung detektiert, deren Detektor auf dem Organ angeordnet ist und Photonen des Radiopharmakons empfängt.

Diese Signale werden in elektrische Impulse umgewandelt, die mittels eines Computers verstärkt und verarbeitet werden. Diese Transformation ermöglicht die räumliche Darstellung auf einem Bildschirm oder einer Platte von Röntgenstrahlen, auf Papier oder die Visualisierung aufeinanderfolgender Bilder des Organs für dessen spätere Untersuchung.

Derzeit ermöglichen Gammakameras dreidimensionale Schnitte des Organs, wodurch die Qualität der Studien und die diagnostische Empfindlichkeit verbessert werden.

Der Schilddrüsen-Scan besteht aus der Aufnahme des Bildes der Schilddrüse, indem dem Patienten ein Isotop wie Jod-131 und Technetium-99 verabreicht wird, das an die Zellen dieser Drüse bindet. Es wird verwendet, um das Vorhandensein von Veränderungen der Form, des Volumens oder der Schilddrüsenfunktion zu diagnostizieren, z. B. Kropf, Hyperthyreose, Schilddrüsenkrebs usw.

Der Nebennieren-Scan ermöglicht das Erhalten von Informationen über Form und Funktion der Nebennieren, deren Funktionsstörungen das Auftreten von Krankheiten wie Morbus Addison, Cushing-Syndrom usw. verursachen können.

Mit verschiedenen Isotopen und Darreichungsformen können kardiovaskuläre Erkrankungen (Thoraxangina und Herzinfarkt), Verdauungskrankheiten (von Zysten oder Tumoren bis hin zu Verdauungsstörungen oder Darmresorption) und Lungenerkrankungen (Lungenerkrankung des Tumors) untersucht werden.

Die Knochenszintigraphie ermöglicht die Diagnose von Infektionen und Tumoren in den Knochen, indem die Ansammlung des Radiopharmakons erfasst wird, das dem Patienten in den betroffenen Bereichen injiziert wird.

Die Untersuchungen des Zentralnervensystems (ZNS) mit diesen Szintigraphietechniken sind sehr nützlich, um die verschiedenen Arten von Demenzen, Epilepsien und Gefäß- oder Tumorerkrankungen zu bewerten, die durch Kernspinresonanz oder computergestützte Axialtomographie (CT) nicht nachgewiesen werden können.

Nuklearmedizin "in vitro"

Die als Radioimmunoassay bezeichnete Analysetechnik ermöglicht die Erkennung und Quantifizierung vorhandener Substanzen in Blut und Urin, die mit herkömmlichen Techniken nur schwer nachzuweisen sind. Es wird durch die Kombination der Antikörper-Antigen-Bindung mit dem mit einem Isotop markierten, im Allgemeinen Jod-125, einer dieser beiden Komponenten, üblicherweise dem Antigen, durchgeführt.

Um diese Art von Analyse durchzuführen, kommt der Patient nicht mit Radioaktivität in Kontakt, da die Analysen mit dem Blut des Patienten durchgeführt werden. Aus diesem Grund wird diese Spezialität der Nuklearmedizin als "in vitro" bezeichnet.

Es ist eine Technik von großer Empfindlichkeit, Spezifität und Genauigkeit, die für verschiedene Bereiche gilt:

  • Endokrinologie: Bestimmung von Schilddrüsen-, Nebennieren-, Gonaden- und Pankreashormonen mit dynamischen Stimulations- und Bremstests.
  • Hämatologie: Bestimmungen von Vitamin B12, Folsäure usw.
  • Onkologie: Bestimmung von Tumormarkern zur Diagnose und Überwachung von Tumoren.
  • Virologie: Bestimmungen für Hepatitis B- und C-Marker
  • Pharmakologie und Toxikologie: Bestimmung von Arzneimitteln im Blut, Erkennung möglicher Sensibilisierungen des Organismus gegen Allergien.

 

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Referenzen

Geändert am: 2. Oktober 2015