DE AFDELING NUCLEAIRE GENEESKUNDE M. van Olffen Docent nucleair geneeskundige technieken 2001, revisie 2, juli 2012 De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 1 van 10 1 INLEIDING Je hebt de keuze gemaakt een opleiding te volgen met doel een beroep te leren waarmee je later in een gebied van de gezondheidszorg kunt gaan werken. Een van die gebieden betreft de Nucleaire Geneeskunde. Als je de opleiding afgerond hebt kun je dus onder andere gaan werken op een afdeling Nucleaire Geneeskunde. Om een beetje te wennen aan het begrip "Nucleaire Geneeskunde" en aan de globale werkzaamheden die men daar uitoefent is deze tekst een eerste aanzet. Als laatste in dit artikel is een woordenlijst opgenomen. Kom je woorden met een onduidelijke betekenis tegen zoek het daar dan op. Staat het woord er niet bij, zoek het dan in het (geneeskundig) woordenboek op. 2 WAT IS NUCLEAIRE GENEESKUNDE? Op een afdeling NG (Nucleaire geneeskunde) wordt gebruik gemaakt van radioactieve stoffen. Er zijn echter twee verschillende soorten van NG te onderscheiden. 1- het onderzoeken of iemand een bepaalde afwijking heeft (diagnostiek) 2- het behandelen van een bepaalde afwijking (therapie) Het grootste deel wordt ingenomen door de diagnostiek, daar zal dit stuk dan ook verder over gaan. De afwijkingen die we kunnen onderzoeken kunnen van zeer uiteenlopende aard zijn. Bijvoorbeeld kwaadaardige en goedaardige gezwellen, botbreuken, doorbloedingsstoornissen en nog vele anderen. Het principe berust op het feit dat een bepaalde afwijking in beeld gebracht kan worden door de juiste radioactieve stof op de juiste wijze in het lichaam te brengen en hier op de juiste wijze foto's van te maken. Deze methode heet "Nucleaire Geneeskunde in VIVO". In vivo betekent "In het lichaam". Er bestaat ook een "Nucleaire Geneeskunde in VITRO". In vitro betekent "in glas", dus buiten het lichaam. Hier hebben wij als MBRT-er weinig mee te maken. Dit soort onderzoek doet men op het laboratorium van het ziekenhuis. Hier zullen we dan (voorlopig) niet verder op ingaan. 3 HOE WERKT NG? De juiste radioactieve stof wordt op de juiste manier IN het lichaam gebracht. De wijze van toediening loopt zeer uiteen. Dit kan zijn: S m.b.v. een injectie in een ader in arm (intraveneus) S via de mond (pannekoek, capsule, pap, enz.) (oraal) S in de ruimte rond het ruggenmerg in de rug (intrathecaal) S m.b.v. een injectie onder de huid (subcutaan) De injectie in een ader in de arm is de meest voorkomende toedieningsvorm.
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 2 van 10 De radioactieve stof is niet altijd hetzelfde stofje. Voor een bepaald orgaan (met zijn eventuele afwijking) zijn orgaan-specifieke stofjes beschikbaar. In de NG onderzoekt men de functie van een bepaald orgaan of mechanisme. Als een bepaalde stof intraveneus (dus in het bloed) wordt geïnjecteerd, wordt het door het DOEL-orgaan opgenomen. (= TARGET organ) Alle organen nemen in meer of mindere mate verschillende stoffen op. Voor de meeste organen weten we nu wel welke stoffen ze opnemen uit het bloed. Het is in de NG van belang dat we deze stof VAN BUITEN AF kunnen detecteren. Met andere woorden de door het bedoelde orgaan opgenomen stof moeten we uitwendig kunnen waarnemen. In de NG maken we deze stofjes daarom radioactief. De straling heeft een bepaald doordringend vermogen en zal dus buiten het lichaam waar te nemen zijn met apparatuur die hier geschikt voor is. Dit radioactief maken gebeurt door koppeling of binding van een radioactief element AAN de stof die naar het bepaalde doelorgaan zal moeten gaan. Er zijn dus twee relevante onderdelen: 1- de stof die door het orgaan wordt opgenomen 2- het radioactieve element welke aan deze stof gekoppeld wordt De (orgaan-) specifieke stof zorgt ervoor dat het wordt opgenomen door het orgaan, terwijl het radioactieve element ervoor zorgt dat we dit van buiten het lichaam kunnen waarnemen. Deze combinatie wordt een RADIOFARMACON genoemd. Radio betekent straling. Farmacon is het stofje waar de "straling" aan gebonden is. 4 WELKE STOFFEN GEBRUIKEN WE IN DE NG VOOR DIAGNOSTIEK? De schadelijkheid van een radioactief isotoop (nuclide) wordt bepaald door een aantal factoren: 1- de verblijfsduur in het lichaam 2- de concentratie in het doelorgaan 3- de tijd dat het nuclide radioactief blijft 4- de soort straling die uitgezonden wordt 5- de energiesterkte van de straling 6- de hoeveelheid radioactiviteit die toegediend wordt 1- de verblijfsduur in het lichaam is afhankelijk van de mate van uitscheiding door b.v. de nieren en/of darmen. Ook de mate van binding in het doelorgaan is hier van belang. 2- de concentratie in het doelorgaan is de hoeveelheid die zich in het orgaan bevindt. 3- de tijd dat een nuclide radioactief blijft wordt aangeduid met de halfwaardetijd (HWT of T ) dit is de tijd dat de helft van de hoeveelheid van de radioactiviteit vervallen is. ½
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 3 van 10 4- de soort straling die uitgezonden wordt is een fysische eigenschap van het nuclide. We kennen verschillende soorten straling, waaronder: á-straling â-straling ã-straling Van deze drie is á-straling de meest schadelijke. Nucliden die á-straling uitzenden worden dan ook absoluut niet gebruikt in de NG. â-straling is minder schadelijk dan á-straling maar weer veel schadelijker dan ã- straling. Nucliden die â-straling uitzenden worden bij voorkeur gebruikt voor Nucleair Geneeskundige therapie. Voor de diagnostiek gebruiken het liefst stoffen die uitsluitend ã-straling uitzenden 5- De energieën van de straling die door het nuclide worden uitgezonden, zijn karakteristiek voor dat nuclide. Dit wil zeggen dat een nuclide altijd straling uitzendt met dezelfde energieën. 6- De hoeveelheid radioactiviteit die ingebracht wordt bepalen we zelf en is o.a. afhankelijk van bovenstaande factoren. Om het stralingsrisico voor de patiënt zo laag mogelijk te houden dient het nuclide aan een aantal voorwaarden te voldoen. Het moet: S lang genoeg radioactief blijven om voldoende informatie te leveren, maar mag het aan de andere kant niet te lang radioactief blijven. S goed gebonden blijven aan het farmacon in het lichaam. S een gunstige stralingsenergie uitzenden zodat optimale beeldvorming mogelijk is. S niet giftig zijn. S het liefst al voorradig kunnen zijn op een afdeling NG. S niet vervallen naar een schadelijke stof. Het blijkt dat het nuclide -Technetium op dit moment het best voldoet aan al deze eisen. De schrijfwijze voor dit nuclide is Tc. De T ½ van Tc is iets meer dan 6 uur. De energie is gunstig (140 kev ã-straling). Het is mogelijk Tc op voorraad te hebben in het ziekenhuis. 99 Tc wordt in het ziekenhuis gewonnen uit een speciale generator die Mb (Molybdeen) bevat. Dit Molybdeen vervalt naar Tc. Deze generator wordt wekelijks op het ziekenhuis afgeleverd. Het Tc wordt dus het meest gebruikt bij Nucleair Geneeskundige diagnostiek. Andere bruikbare nucliden voor diagnostiek zijn o.a. 201 123 Tl (Thallium) I (Jodium) 111 In (Indium) 81m Kr (Krypton)
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 4 van 10 5 HOE GAAT EEN ONDERZOEK OP DE AFDELING NG? De onderzoeksmethode op de afdeling NG waarbij foto's gemaakt worden, wordt SCINTI- GRAFIE genoemd (spreek uit: SINTIEGRAFIE). Laten we als voorbeeld een SKELETSCINTIGRAFIE nemen. Dit is het onderzoek dat verreweg het meest voorkomt op de afdeling NG. Tc wordt gekoppeld aan een stofje dat door het botweefsel wordt opgenomen omdat het erg veel op bot-bouwstof lijkt. Dit radiofarmacon wordt intraveneus toegediend. Na de injectie zal het radiofarmacon zich vermengen met het bloed waardoor het zich laat transporteren door het gehele lichaam. Het botweefsel zal, als het doorbloed wordt, dit radiofarmacon uit het bloed opnemen en vasthouden. Botweefsel dat ziek is zal meestal in verhoogde mate nieuw bot aanmaken en dus ook meer bouwstoffen nodig hebben, hierdoor wordt er dus meer van het radiofarmacon opgenomen. De straling die het Tc uitzendt kan worden gedetecteerd met een camera die speciaal ontworpen is voor dit doel. De camera bestaat uit een plat vlak dat op de patiënt gericht wordt. Een gammacamera De straling die de camera bereikt wordt op een bepaalde manier omgezet in een elektrisch signaal. Deze informatie uit de patiënt kan worden opgeslagen in een computer. De opname kan weer op de computermonitor weergegeven worden. Deze afbeelding noemen we een SCINTIGRAM (gram= afbeelding) Het oppervlak van de camera is kleiner dan het gehele lichaam en men zal dus met meerdere foto's het gehele lichaam moeten fotograferen wil men een totaalbeeld krijgen. Op deze manier kan men dus informatie verkrijgen over de gesteldheid van bijvoorbeeld het gehele skelet. Bestaat er bijvoorbeeld een botbreuk dan zal dit duidelijk zichtbaar zijn op het botscintigram; immers wordt bij een botbreuk plaatselijk extra botweefsel aangemaakt om de breuk te genezen. Ook andere afwijkingen kunnen zo aan het licht(!) komen. Bijvoorbeeld uitzaaiingen in het skelet van verschillende soorten kanker elders in het lichaam. Een ontsteking van het bot is zo ook zichtbaar te maken.
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 5 van 10 Natuurlijk zijn er vele verschillende onderzoeken ontwikkeld om de meest uiteenlopende organen of mechanismen te onderzoeken. Zo kunnen we bijvoorbeeld scintigrafie van de lever en milt, hersenen, schildklier, longen, hart, maag, galblaas, speekselklieren, nieren en blaas, enz. doen. Zelfs verschillende kankergezwellen kunnen op deze manier in beeld gebracht worden. Ieder onderzoek of orgaan behoeft z'n eigen radiofarmacon. Tijdens het onderzoek is de MBB in dezelfde ruimte als de patiënt. De MBB hoeft zich NIET achter een loodscherm te bevinden. De combinatie van de hoeveelheid toegediende straling, de afstand van de MBB tot de patiënt en de fysische eigenschappen maken dit overbodig. Vaak zul je zien dat een patiënt na de injectie langere tijd zal moeten wachten voordat de opnamen gemaakt kunnen worden. De patiënt zal in de meeste gevallen gewoon weer terug naar huis of aan het werk kunnen gaan. Voor therapie ligt dit meestal iets anders. Uiteraard wordt de door de MBB ontvangen hoeveelheid straling wel periodiek gemeten zodat altijd een controle blijft over deze ontvangen hoeveelheid. Een normaal skeletscintigram
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 6 van 10 6 HOEZO COMPUTER? Als de informatie uit de patiënt in de computer wordt opgeslagen, kan het later, als de patiënt weg is, weer op het beeldscherm getoond worden. De afbeeldingen kunnen op verschillende manieren bewerkt worden, maar ook kan de computer uitrekenen hoeveel radioactiviteit in een door ons aangegeven deel van het lichaam aanwezig is. Je begrijpt dus wel dat de computer een zeer belangrijke plaats inneemt in de NG. De computers die gebruikt worden zijn speciaal ontwikkeld voor de NG. 7 VERSCHILLENDE METHODEN OM EEN ONDERZOEK OP TE NEMEN DE STATISCHE OPNAME Het opnemen van een onderzoek noemen we ACQUISITIE. Het is in de NG niet zo als in de radiodiagnostiek (en de fotografie) dat met korte opnametijden gewerkt wordt. In de radiodiagnostiek zijn opnametijden van enkele honderdsten van een seconde geen uitzondering. In de NG daarentegen zal rekening gehouden moeten worden met opnametijden van enkele seconden tot vaak enkele minuten. Dan gaat het over 1 afbeelding. Stel dat een opname van het bekken gemaakt moet worden, dan zal voldoende (stralings)informatie verzameld moeten worden om de verdeling van het radiofarmacon in het bekken goed te kunnen beoordelen. Omdat de toegediende hoeveelheid radioactiviteit gering is duurt het dus (vrij) lang voordat een goede afbeelding ontstaan is. Deze tijd kan natuurlijk wel verkort worden door meer radioactiviteit in de patiënt te spuiten maar dan zou de patiënt onnodig veel straling krijgen. De gebruikte hoeveelheid activiteit moet ALTIJD zo min mogelijk zijn. Zoals eerder beschreven moeten bij een skeletscintigram meestal meerdere opnamen gemaakt worden om het gehele skelet te kunnen beoordelen. Eén zo'n opname van een bepaald deel van het lichaam noemen we een STATISCHE OPNAME. De tijdsduur van zo'n statische opname bepalen we zelf. De computer kan opdracht gegeven worden om pas te stoppen met opnemen als een bepaalde hoeveelheid straling is geregistreerd. We noemen dit TELLEN. Een deel van de straling die uit de patiënt komt, wordt gedetecteerd door de gammacamera. Elk straaltje dat gedetecteerd wordt en meehelpt aan de beeldvorming wordt een COUNT genoemd. Bij een skeletscintigram is een telhoeveelheid van 400.000 of zelfs 500.000 counts per plaatje normaal. Liever wordt dus gesproken over KILOCOUNTS. In dit geval dus 400 of 500 kilocounts. Een opname van het bekken kan wel 3 minuten of langer duren totdat de juiste hoeveelheid informatie (lees counts) verzameld is. Een andere mogelijkheid is de opname na een vooraf ingestelde TIJD te stoppen. De computer krijgt dan opdracht om b.v. na 3 minuten te stoppen met opnemen, ongeacht hoeveel counts verzameld zijn. Ieder onderzoek heeft z'n eigen methode. Vaak wordt ook een combinatie van beide in een onderzoek gebruikt. Een statische opname van het bekken
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 7 van 10 DYNAMISCHE OPNAMEN Een andere methode is het snel achter elkaar opnemen van meerdere plaatjes. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt om de doorbloeding van een bepaald orgaan te bestuderen. Indien men deze methode toepast wordt dit onderzoek (bijna) altijd direct na de injectie met het radiofarmacon gestart. Men krijgt dus een overzicht van de verspreiding van het radiofarmacon door het te onderzoeken lichaamsdeel gedurende een bepaalde tijd. Een dynamische serie Deze methode heet een DYNAMISCH ONDERZOEK. Het wordt ook wel een SERIE- SCINTIGRAM genoemd. Het bloed stroomt vrij snel door de bloedvaten. Over het algemeen zal een dynamisch onderzoek met kort opgenomen plaatjes gemaakt moeten worden. Het gaat dan over plaatjes met een tijdsduur van 0,5 seconden tot enkele seconden per plaatje. De hoeveelheid plaatjes kan wel oplopen tot 300 of meer. Bij dit onderzoek wordt dus eigenlijk een soort filmpje gemaakt. Deze plaatjes kunnen op de computer snel achter elkaar bekeken worden, dan is echt een filmpje te zien. Het spreekt voor zich dat in dit geval alleen gebruikt gemaakt wordt van de radioactieve eigenschappen van de vloeistof en NIET van de eigenschap dat het door een bepaald lichaamsdeel wordt opgenomen. Vaak wordt een onderzoek in gecombineerde vorm gedaan, d.w.z. eerst een dynamische serie en later een (of meer) statische opname(n).
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 8 van 10 SPECT Een zeer speciale manier om een scintigram te maken is een methode waarbij achteraf zogenaamde doorsneden gemaakt kunnen worden (niet te verwarren maar wel te vergelijken met de röntgen CT-scan, of de MRI). Hierbij worden van een bepaald lichaamsdeel meerdere opnamen van rondom het lichaam gemaakt waarna de computer later verschillende dwarsdoorsneden kan construeren. Deze manier wordt SPECT genoemd of ook wel ECT. (Single Photon Emissie Computer Tomografie) Met deze onderzoeksmethode lukt het ook om in zeer kleine en dieper gelegen gebieden de verdeling van het radiofarmacon waar te nemen wat bij een gewoon statisch onderzoek niet gelukt zou zijn. SPECT van de hersenen 8 WAT IS DE TAAK VAN DE MBB op de NG? Uiteraard kent ook een afdeling NG z'n verschillende disciplines. Zo zul je op de afdeling een Nucleair Geneeskundige tegenkomen. Dit is een arts met als specialisatie nucleaire geneeskunde. Deze arts verricht natuurlijk de medische handelingen die op de afdeling plaatshebben. De onderzoeken worden ook door hem/haar beoordeeld en verslagen zodat de aanvragend specialist meer te weten komt over de ziekte van de patiënt. De patiënten die voor een onderzoek op de afdeling NG komen, zullen uitsluitend afkomstig zijn van specialisten. De onderzoeken hebben een dusdanig specialistisch karakter dat een huisarts weinig of niets aan de uitslag van een NG-onderzoek heeft. Verder werkt op de afdeling administratief personeel. Deze mensen dragen zorg voor het ordenen van de patiëntengegevens, de uitslagen en de foto's die gemaakt zijn. Als een patiënt voor een onderzoek op de afdeling komt, wordt deze aan een balie ontvangen waarna verdere instructies gegeven worden. Bijvoorbeeld dat hij in de wachtkamer zal moeten wachten. De eventuele oude foto's worden uit het archief gehaald en de gegevens worden in de computer of in een kaartsysteem ingevoerd.
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 9 van 10 Uiteraard werken op een afdeling NG andere MBB s. Hun werkzaamheden bestaan uit: - het elueren van het Tc uit de generator (dit wordt "het melken van de koe" genoemd). - het binden van het Tc aan het farmacon (labelen) - het controleren of de binding wel voldoende is! - uiteraard zorg dragen dat op de juiste manier met de radioactiviteit wordt omgegaan - het voorlichten van de patiënt voor het onderzoek - het begeleiden van de patiënt bij de injectie - het begeleiden van de patiënt tijdens het onderzoek - het klaarzetten en in gereedheid brengen van de apparatuur die nodig is bij het onderzoek - het maken van de opnamen tijdens het onderzoek - na de acquisitie de uitwerking van het onderzoek doen - het uitvoeren van de verschillende controlemetingen m.b.t. de apparatuur Natuurlijk zijn er nog meer werkzaamheden die in het takenpakket van de MBB vallen. 9 AFSLUITING Hopelijk is een redelijke indruk ontstaan wat NG in het ziekenhuis inhoudt. In de komende jaren tijdens de opleiding zullen verschillende onderzoeken aan de orde komen, waarbij bepaalde praktische en theoretische vaardigheden ontwikkeld moeten worden. Natuurlijk staat ook een flinke dosis techniek achter deze onderzoeksvorm. Het ligt voor de hand dat je eerst de techniek redelijk zult moeten beheersen, wil je uiteindelijk op de juiste manier een onderzoek kunnen opnemen en uitwerken. De eerste tijd zullen we ons dus eerst moeten toeleggen op de techniek die in de praktijk constant op de achtergrond aanwezig is. WOORDENLIJST Acquisitie Count Dynamisch ECT Farmacon Indium Intrathecaal Intraveneus Isotoop Jodium kev Kilocount kcnts Krypton Molybdeen Monitor Nuclide NG Oraal Radio Radiofarmacon Het opnemen van een onderzoek Eén gedetecteerd straaltje Bewegend Andere schrijfvorm voor SPECT Geneesmiddel Een element gebruikt in de NG Binnen de ruggemergvliezen In een ader Element met een verschillend aantal neutronen in de kern maar met hetzelfde aantal protonen Een element gebruikt in de NG afk. voor kilo-electronvolt (maat van energie) 1000 counts Afkorting voor kilocounts Een element gebruikt in de NG Een element gebruikt in de NG Beeldscherm Radioactief element afkorting voor Nucleaire Geneeskunde Via de mond Straling Radioactief geneesmiddel
De afdeling nucleaire geneeskunde Pagina 10 van 10 Scintigrafie Scintigram Serie-scintigram SPECT Statisch Subcutaan Technetium Thallium Een nucleair geneeskundig onderzoek Het resultaat van een scintigrafie Snel achterelkaar opgenomen plaatjes Single Photon Emission Computed Tomography, speciale manier van opnemen waarbij de camera rond het lichaam draait Stilstaand Onder de huid Een radioactief element gebruikt in de NG Een radioactief element gebruikt in de NG