Nuklearmedizin
Als Nuklearmedizin bezeichnet man die medizinische Anwendung von Radiopharmaka in Diagnostik, Therapie und Wissenschaft.
Ein Radiopharmakon ist ein Radionuklid oder die chemische Verbindung eines Radionuklids mit anderen Stoffen. Wie ein Radiopharmakon in der Nuklearmedizin verwendet wird, hängt wesentlich von zwei Eigenschaften ab:
- Radioaktivität (Zerfallsverhalten und entstehende Strahlung)
- Pharmakokinetik (Verteilung im Organismus, Teilnahme an Körperfunktionen, Eliminierung).
Diagnostik
Die diagnostischen Verfahren der Nuklearmedizin beruhen auf dem Nachweis von Gammastrahlung oder Vernichtungsstrahlung, die von einem in den Körper eingebrachten Radiopharmakon ("Tracer") ausgehen bzw. verursacht werden und außerhalb des Körpers messbar sind. Die bildgebenden Verfahren Szintigrafie, Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und SPECT (single photon emission computed tomography) beruhen auf diesem Prinzip. Diese Verfahren bilden vorwiegend die Funktion eines Organs oder Organsystems ab, im Gegensatz zu den statischen bildgebenden Verfahren, die hauptsächlich die Struktur zeigen. Zum Beispiel verwendet man in der Knochenszintigrafie ein Radiopharmakon (Technetium-99m-Methylendiphosphonat), das bevorzugt von knochenbildenden Zellen (Osteoblasten) aufgenommen wird. Normales Knochengewebe zeigt im resultierenden Szintigramm niedrige Aktivität, die von physiologischen Umbauprozessen herrührt. Zonen erhöhter Aktivität lassen dagegen auf verstärkten Knochenumbau und damit auf krankhafte Vorgänge schließen, die an den entsprechenden Stellen im Skelett ablaufen. Dabei kann es sich um heilende Frakturen, Krebs, gutartige Knochentumore, Arthrosen oder Knochenentzündungen handeln.
Dynamische Untersuchungen sind ein weiteres Beispiel für den funktionellen Charakter der Nuklearmedizin. Etwa wird bei der Nierenfunktionsszintigrafie eine Reihe von Bildern in Intervallen zwischen einer und 60 Sekunden über einen Zeitraum von 20 bis 40 Minuten aufgezeichnet. So lässt sich die Anreicherung und Ausscheidung des Radiopharmakons in verschiedenen Organen als Kurven aufzeichnen. Dies ermöglicht zum Beispiel die Beurteilung der Ausscheidungsleistung einer Niere im Verhältnis zur anderen.
Therapie
In der nuklearmedizinischen Therapie werden Radiopharmaka eingesetzt, die Beta- oder seltener Alphastrahlung abgeben. Diese Strahlungsarten zeichnen sich durch eine geringe Durchdringungstiefe (meist wenige Millimeter) aus, daher entfalten sie ihre Wirkung am Ort der Anreicherung im Organismus. Die Kinetik des Radiopharmakons bestimmt, wo diese Anreicherung stattfindet. So zielt beispielsweise die Behandlung mit Iod-131 auf die Schilddrüse. Das Radiopharmakon wird vorzugsweise von hormonproduzierenden Follikelzellen aufgenommen und zerstört lokal überschüssiges oder bösartiges Gewebe (siehe auch Hyperthyreose, Schilddrüsenkarzinom). Radiojod wird gewöhnlich in Form einer Therapiekapsel oral verabreicht.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verabreichung künstlich hergestellter, mit einem geeigneten Radionuklid versehener Antikörper oder Peptide (kleine Eiweißmoleküle) gegen den Tumor. Ein solches Radiopharmakon kann intravenös injiziert werden und findet "von selbst" sein Zielorgan.
Wenn das Zielorgan räumlich gut abgegrenzt und zugänglich ist, bietet sich die direkte Einbringung des therapeutischen Radionuklids an. Ein solches Verfahren ist die Radiosynoviorthese, die gelegentlich bei der chronischen Polyarthritis durchgeführt wird, wenn Gelenksinnenhäute wuchern und die angrenzenden Knochen zerstören. Dabei wird Yttrium-90 direkt in den Gelenkspalt injiziert, mit dem Ziel, die Gelenksinnenhaut (Synovialmembran) zu veröden.
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