Laten we het hebben over nucleaire geneeskunde. Dat klinkt als een spannende combinatie van kernwapens en ziekenhuizen, maar het is eigenlijk een heel zachtaardige manier om met (heel lage dosissen) radioactiviteit ziektes te behandelen. Het wordt ook al best lang gedaan namelijk sinds de jaren 40 van de vorige eeuw, en we zien dat het steeds vaker wordt toegepast in ziekenhuizen. Het allermooiste is dat nucleaire geneeskunde heel erg veilig is. Het staat bekend om de geringe bijwerkingen en de behandelingen zijn ook vaak erg kort, meestal kun je nog dezelfde dag naar huis!
In de eerste plaats is nucleaire geneeskunde een manier om artsen te laten zien wat er binnen in je lichaam gebeurt. Hierbij worden heel kleine hoeveelheden gebruikt van een radioactieve stof, ook wel tracers genoemd. Je zou het kunnen zien als een speciaal soort röntgenfoto die in beeld brengt wat er binnen in je lichaam gebeurt, op een speciale manier die met gewone röntgenfoto's niet zou kunnen. Met nucleaire-geneeskunde-scanners (SPECT en PET) kunnen artsen zien hoe verschillende delen van je lichaam werken, zoals je organen en weefsels. Ook kunnen afwijkingen, zoals tumoren, snel zichtbaar gemaakt worden, nog voordat ze te zien zijn op gewone röntgenfoto’s of voordat ze symptomen geven.
De tracer wordt op verschillende manieren in het lichaam gebracht. Soms drink of eet je het. Maar meestal wordt het toegediend met een injectie, een klein prikje in een bloedvat (zie figuur 1).
Ongeacht hoe die toegediend wordt, reist de tracer door je lichaam en stapelt zich op in een deel van het lichaam, afhankelijk van de gebruikte tracer. Om beelden te kunnen maken gebruiken we radioactieve tracers die energie afgeven in de vorm van fotonen of gammastralen (vaak via positronen). Deze fotonen gaan door het lichaam heen en worden opgevangen door speciale scanners die foto's van het lichaam maken. Soms worden er andere stralen gebruikt namelijk bèta- (elektronen) of alfastralen. Die blijven in het lichaam en kunnen op die manier gebruikt worden voor therapie met name voor de behandeling van kanker.
Tracers en nucleaire therapie
De kern van de nucleaire geneeskunde is dus de genoemde tracer. Een tracer bestaat meestal uit twee moleculen: een molecuul dat een verbinding aangaat met bepaalde cellen in het lichaam en een radioactief atoom (ook wel radioactief isotoop genoemd) dat aan het eerste molecuul wordt vastgeplakt. Een veel gebruikte tracer is bijvoorbeeld radioactief suiker (FDG). Dit bestaat uit een suikermolecuul en daaraan is de radioactieve isotoop fluor-18 gekoppeld. Het radioactieve suikermolecuul volgt dezelfde weg in het lichaam als gewoon suiker, dat wil zeggen dat cellen die veel energie verbruiken deze suiker opnemen. Behalve het hart en de hersenen nemen tumoren ook veel suiker op. Fluor-18 is radioactief en zendt zogenaamde positronen uit. Dat zijn elektronen (bètastraling), maar dan met een positieve lading. Zodra het positron met een elektron botst (dat gebeurt al heel snel) heffen ze elkaar op (annihilatie) en worden er twee gammafotonen uitgezonden. Deze fotonen hebben een hoge energie, waardoor ze makkelijk door het lichaam gaan en met een scanner kunnen worden opgevangen. Op deze manier kan een beeld worden gemaakt van de plek van het radioactieve suiker. Tumoren kunnen zo zichtbaar gemaakt worden.
Andere tracervoorbeelden zijn combinaties van moleculen die blijven plakken aan specifieke tumorcellen zoals prostaattumorcellen (PSMA) en een radioactieve isotoop die bètastraling uitzendt (Lu-177).
Soms wordt alleen een radioactieve isotoop gebruikt omdat het atoom er zelf al voor zorgt dat deze op de goede plek belandt. Zo stapelt radioactief jodium op in de schildklier en kan worden gebruikt bij schildklierkanker.
Nucleaire beeldvorming: SPECT en PET
De meeste mensen die een afspraak hebben op de afdeling nucleaire geneeskunde komen voor een scan. Dit kan een PET- of een SPECT-scan zijn.
Een SPECT-scanner (figuur 2) kan in principe een groot aantal verschillende radioactieve isotopen zien in het lichaam en is daarmee erg veelzijdig. De scan wordt veel gebruikt om te kijken of het hart goed doorbloed wordt, maar ook om te kijken of een tracer op de juiste plek en in voldoende mate bij de tumor terechtkomt om deze goed te kunnen behandelen. Zoals gezegd wordt er voor het afbeelden gebruikgemaakt van gammastraling omdat deze makkelijk het lichaam uit kan treden: de straling gaat makkelijk overal doorheen. Daarmee is het ook meteen lastig om deze op te vangen en er een foto van te maken, dit lukt niet met een gewone camera. Daarom wordt een gammacamera met een dikke detector (scintilator crystal plus een fotomultiplier) gebruikt (in plaats van een digitale fotosensor) en een zogenaamde collimator (loden plaat met gaatjes) in plaats van een lens. Door de gammacamera rond de patiënt te draaien kunnen 3D-opnames gemaakt worden. Een opname van het hart duurt zo’n 15 minuten.
Een PET-scanner (Figuur 3) lijkt een beetje op een SPECT-scanner, maar werkt alleen met gamma straling van positronemitters, zoals van het radioactieve suiker dat hierboven beschreven is. Het voordeel van de PET-scan is dat deze geen collimator nodig heeft en daardoor veel sneller kan scannen. In 15-30 minuten kan een PET-scan het hele lichaam in kaart brengen met veel detail. De ontwikkelingen op dit terrein gaan snel en de scanners worden elk jaar weer wat beter. Naast betere scanners wordt er natuurlijk ook gebruikgemaakt van kunstmatige intelligentie. Hiermee worden de beelden weer mooier en kunnen ze in de toekomst automatisch worden gelezen zodat de uitslag meteen bekend is.
Hugo de Jong - UMC Utrecht
