Nuklearmedizin

Unter dem Begriff Nuklearmedizin im weitesten Sinn versteht man die Nutzung der Eigenschaften der Atomkerne in der medizinischen Diagnostik und Therapie.
Zwei Eigenschaften von Atomkernen werden heute  in der Nuklearmedizin nutzbar gemacht:

  1. die Radioaktivität
  2. der Kernspin

Die Nuklearmedizin mit radioaktiven Substanzen ist ein diagnostisches Verfahren grundsätzlich anderer Art als die Kernspintomographie (MRT), die Computertomographie (CT), der Ultraschall und das konventionelle Röntgen. Bei dieser Modalität  der Nuklearmedizin werden radioaktiv markierte biologisch aktive Substanzen unterschiedlicher Art appliziert, die vorzugsweise die Funktion eines Organs oder Organsystems abbilden, während die anderen oben erwähnten Verfahren morphologisch-pathologisch-anatomisch orientiert sind, sie stellen hauptsächlich die Struktur und Strukturveränderungen dar. Diese radioaktiv markierten Substanzen (sog. Tracer, Indikatoren, Radio-Tracer, Radiopharmaka) werden entsprechend ihrer chemischen und biologischen Eigenschaften in die entsprechenden Stellen des Stoffwechsels der verschiedenen Organe eingeschleust. Die radioaktive Strahlung (sog. Gamma-Strahlung) wird an diesen Stellen vermehrt ausgesendet und durch ein spezielles Kamerasystem (sog. Gammakamera) gemessen. Die mit dieser
Gammakamera aufgezeichnete Verteilung der Radioaktivität wird anschließend  bildlich dargestellt (Szintigraphie bzw. Szintigramm).

Somit wird das Organ hier nicht dem Aussehen nach  abgebildet, sondern es entstehen
Bilder, die gesunde oder auch krankhafte/auffällige Körperfunktionen bzw. Stoffwechselvorgänge darstellen. Die  Funktionsstörungen der verschiedenen Organe lassen sich hiermit erkennen, bevor sich die Morphologie d. h. das Aussehen der Organe ändert.

Die entsprechenden Bilder sind bei Weitem nicht so hochaufgelöst – d.h. so scharf – wie die Bilder der morphologisch orientierten Verfahren, sie spiegeln aber hochsensitiv (veränderte) Stoffwechselvorgänge und die Vitalität wider. Man kann die Nuklearmedizin auch als funktionelle oder auch molekulare Bildgebung bezeichnen. Sie ist im Bereich der Diagnostik ein nicht invasives Verfahren. Die Aktivität wird i.d.R. durch eine Injektion mit einer dünnen Kanüle in eine Vene verabreicht, gelegentlich auch inhaliert oder geschluckt. Die Abkürzung in der Umgangssprache oder auf Überweisungsscheinen ist häufig NUK.

Wichtig dabei:

  1. Die applizierte Radioaktivität wird so gering wie möglich dosiert. Sie ist nicht höher als die natürliche jährliche Strahlenexposition.
  2. Eine pharmakologische Wirkung der radioaktiv markierten biologischen Substanzen ist i.d.R. nicht zu erwarten aufgrund der sehr geringen applizierten Menge.
  3. Da die applizierte Menge sehr gering ist und die Radiopharmaka sich biologisch so gut wie nicht von den natürlicherweise im Organismus vorkommenden Substanzen unterscheiden, wird auch die Funktion der Organe praktisch nicht beeinflusst.

Der grundlegende Unterschied zwischen morphologisch-anatomischen Verfahren und Funktionsuntersuchungen wie in der Nuklearmedizin wird insbesondere an folgendem Beispiel ersichtlich: Während tote Materialien und Verstorbene mit Hilfe beispielsweise der CT oder MRT durchaus untersucht werden können (Bsp. Materialprüfung oder Untersuchung von Mumien), ist diese Möglichkeit bei Funktionsuntersuchungen natürlich nicht gegeben. Denn diese sind an erhaltene Lebensvorgänge mit Durchblutung und Stoffwechsel gebunden.

Auch die Kernspintomographie ist letztlich ein Verfahren, das auf physikalischen Phänomenen des Atomkerns  beruht, nämlich dem sog. Spin oder besser Kernspin – d.h. eine Drehbewegung – , die aufgrund der elektrischen Ladung des Kerns mit einem magnetischen Moment verbunden ist. Durch die bewegte elektrische Ladung entsteht ein magnetischer Vektor, der zur kernspintomographischen Bildgebung verwendet wird (vorzugsweise das Wasserstoffatom).  Somit wird auch die Kernspintomographie von Nuklearmedizinern betrieben. Sie wurde ursprünglich von der Deutschen Forschungsgesellschaft  auch den Nuklearmedizinern zugeteilt. Siehe auch entsprechendes Kapitel oben bei der MRT.

Radioaktivität

Bei der zur Diagnostik verwendeten radioaktiven Strahlung handelt es sich um sog. Gamma-Strahlung, d. h. eine elektromagnetische Strahlung, die sich am oberen Ende des sog. elektromagnetischen Spektrums befindet (zur Erinnerung aus dem Schulunterricht: die untenstehenden energiearmen und langwelligen Strahlen sind Radiowellen, danach kommt das Infrarot, dann das sichtbare Licht von rot bis violett, danach das ultraviolett, danach die Röntgenstrahlen, Gamma-Strahlen sowie dann die
Höhenstrahlung und die kosmische Strahlung).

Historisches zur Nuklearmedizin