Icon up Overzicht

Nucleaire geneeskunde

Onderwerp: Atoomfysica, Kern- & Deeltjesprocessen (vwo), Kernfysica

Radioactief materiaal wordt gebruikt om te ontdekken of organen goed functioneren of om in een vroeg stadium kankergezwellen op te sporen. Men spuit een zeer kleine hoeveelheid radioactief materiaal bij de patiënt in. Door de straling te detecteren kan men bepalen of er iets abnormaals aan de hand is. Hoe dit werkt, kun je hier lezen.

Functioneren van de organen

De nucleaire geneeskunde is niet gericht op het maken van een beeld waarop je de diverse organen kunt zien liggen. In tegenstelling tot andere manieren van medische beeldvorming, laat nucleaire geneeskunde het functioneren van de organen zien. Het kan antwoord geven op de volgende vragen. Hoe actief is de stofwisseling daar? Hoe goed of slecht is de doorbloeding? Is er een tumor aan het ontstaan?

Het principe

Onderzoek van een patiënt met gammacamera. De camera is dubbel uitgevoerd, zodat zowel fotonen die omhoog als die omlaag bewegen, kunnen worden opgevangen.

Men wil bijvoorbeeld bij een patiënt onderzoeken of er sprake is van botkanker. Met röntgenstraling is dit moeilijk te zien, omdat de tumor ongeveer dezelfde dichtheid heeft als het omringende bot. Maar tumoren zijn zeer actieve en snel groeiende weefsels en nemen daarom sneller nieuw toegediende stoffen op dan gewoon weefsel.

Technetium (99Tc) is een stof die chemisch ongeveer hetzelfde werkt als calcium, maar radioactief is. Het zendt gammastraling uit. Gammastraling heeft een groot doordringend vermogen, zodat het menselijk lichaam ‘doorzichtig’ is voor gammastraling. Gelukkig is het ioniserend vermogen laag, zo brengt de straling betrekkelijk weinig schade toe aan het lichaam. Als we dit radioactieve technetium aan de patiënt toedienen, wordt het snel in de tumoren opgenomen. Daar komt dus veel van het technetium terecht. Met een speciale gammacamera kan die opeenhoping van technetium zichtbaar worden gemaakt. Op de foto zie je het resultaat: de donkere plekken geven de tumoren weer.

Scan van het lichaam. De donkere vlekken duiden op tumoren.

Tracers

Bij nucleaire geneeskunde worden altijd radioactieve stoffen gebruikt die bij voorkeur alleen gammastraling uitzenden en zo als ‘tracer’ dienen. Doordat ze straling uitzenden, kan men nagaan waar in het lichaam die stoffen terechtkomen.

In de figuur hieronder zie je hoe de beeldvorming werkt. Een gammacamera vangt de straling op die uit het lichaam van de patiënt komt. De collimator is een dikke plaat lood waarin veel verticale gaten geboord zijn. Deze plaat zorgt ervoor dat alleen fotonen die ongeveer verticaal omhooggaan doorgelaten worden. Allerlei schuin bewegende fotonen worden door het dikke lood tegengehouden. Daardoor is redelijk nauwkeurig te bepalen waar de gammastraling vandaan is gekomen. Boven de collimator is een (zeer kostbaar) kristal van natriumjodide aangebracht dat de energie van gammafotonen omzet in zichtbare lichtflitsen. Dat zichtbare licht wordt versterkt in zogenaamde fotomultiplicatorbuizen en omgezet in elektrische signalen die naar een computer gaan. Deze maakt er een beeld van op een beeldscherm.

 

Voor- en nadelen

Met behulp van nucleaire geneeskunde kan men veel opsporen: tumoren, zwakke plekken in de wanden van bloedvaten, onregelmatige of onvoldoende doorbloeding van weefsels, slecht functioneren van organen als de schildklier of de longen. De gammacamera is weliswaar een kostbaar instrument, maar vergeleken met andere technieken vallen de kosten van het onderzoek wel mee. De activiteit van de tracer is groot. Daarom hoeft er maar weinig van te worden toegediend en is de radioactieve stof ook snel uitgewerkt. Na een paar dagen is er niets meer van de straling te vinden. De risico’s van de straling zijn vergeleken met die van röntgenonderzoek laag. Echter, bij zwangere vrouwen zal men alleen als het echt heel hard nodig is zo’n techniek toepassen.

Wil je meer weten over radioactiviteit, klik dan hier.

Wil je oefenen met opgaven over radioactiviteit en nucleaire geneeskunde, klik dan hier.