Medische radionucliden worden gebruikt op de afdeling Nucleaire Geneeskunde in het ziekenhuis. Op deze afdeling worden foto's of scans gemaakt die helpen bij het stellen van een diagnose. Ook worden op deze afdeling behandelingen met medische radionucliden gegeven. De productie van deze radionucliden vindt plaats in een 'speciale' kernreactor of met een versneller.

Wat doet het RIVM?

Het RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu doet onderzoek naar de productie en het gebruik van radionucliden binnen de medische sector. Hierbij speelt onderzoek naar de leveringszekerheid een grote rol. Ook het in kaart brengen van de risico’s die deze radionucliden met zich meebrengen voor patiënten, werkers, bevolking en milieu is een belangrijk onderdeel van het werk. Deze onderzoeken worden met name uitgevoerd in opdracht van het ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport (VWS Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport ).

Wilt u meer weten over de productie en leveringszekerheid van medische radionucliden dan vindt u onderaan deze pagina de recente rapporten.

Nucleaire geneeskunde

Alles wat een arts kan doen om een diagnose te stellen, noemen we ‘diagnostiek’. Vaak wordt daar tegenwoordig een ‘scan’ of ‘foto’ voor gebruikt. Een heel bekend voorbeeld is de röntgenfoto. Er zijn echter nog veel meer soorten foto’s en scans mogelijk. Een deel van die diagnostiek vindt plaats binnen de nucleaire geneeskunde. Op deze afdeling wordt gebruik gemaakt van medische radionucliden.

Op de afdeling Nucleaire Geneeskunde worden radioactieve stoffen gebruikt om diagnoses te stellen en behandelingen uit te voeren. De radioactieve stof wordt toegediend in het lichaam van de patiënt. Vaak gebeurt dit via een bloedvat in de arm.

De meeste radioactieve stoffen die op de ziekenhuisafdeling Nucleaire Geneeskunde worden gebruikt, zijn verwerkt in een radiofarmacon. Een radiofarmacon is een chemische verbinding van een radionuclide met een tracer. Het radionuclide is de radioactieve stof die straling uitzendt. De tracer zorgt ervoor dat het radionuclide naar het te onderzoeken of te behandelen orgaan gaat.

De tracer waaraan het radionuclide gekoppeld zit, is meestal een molecuul dat een bepaalde taak in het lichaam heeft. Zo zijn er moleculen die zich in het lichaam gedragen als calcium en naar plekken gaan waar nieuw bot gemaakt wordt. Andere stoffen zijn onderdeel van het immuunsysteem en gaan naar plekken waar een ontsteking is.

In de loop der jaren zijn voor veel processen in het lichaam moleculen gevonden die daarbij een rol spelen. Door deze moleculen te koppelen aan een radionuclide kunnen inmiddels veel processen zichtbaar worden gemaakt of ziekteprocessen worden behandeld.

Diagnostiek

Bij diagnostiek worden twee- of driedimensionale beelden gemaakt met een camera (gammacamera, SPECT-, of PET-scanner). Door een radionuclide te koppelen aan een tracer kan men het proces binnen het lichaam waaraan de tracer meedoet, zichtbaar maken. De detector van de camera registreert namelijk de straling die wordt uitgezonden bij het verval van het radionuclide. De geregistreerde straling wordt omgezet in een signaal en daarna in een beeld. Op het beeld kun je zien waar in het lichaam de stof naar toe is gegaan en hoeveel dat ongeveer is.

De radionucliden die gebruikt worden bij onderzoeken met een gammacamera, SPECT- of een PET-scanner, zijn zo gekozen, dat straling ontstaat die goed aan de buitenkant van het lichaam gemeten kan worden.

Therapie

Bij therapie, het behandelen van patiënten, is het doel een ziekteproces te verstoren door gebruik te maken van een radiofarmacon. De tracer zorgt ervoor dat het radionuclide naar het ziekteproces gaat. De straling van het radionuclide zorgt er vervolgens voor dat schade ontstaat in de cellen van het ziekteproces met als doel om deze cellen te laten afsterven. Dit kunnen bijvoorbeeld kankercellen zijn.

Radionucliden die gebruikt worden voor therapie zenden zeer intense straling uit. Die straling dringt niet ver door in het weefsel en bestraalt zo heel lokaal de (kanker)cellen, waardoor het gezonde weefsel zo goed mogelijk gespaard blijft. In theorie kan men hiermee heel precies bepalen waar (kanker)cellen gedood worden.  

Theranostics

Om toch te kunnen zien of de therapeutische radionucliden naar de juiste plaats gaan in het lichaam zijn diagnostische radionucliden gezocht die aan dezelfde tracers gekoppeld kunnen worden als die van de therapeutische nucliden. Op deze manier kan een behandeling op maat worden gegeven.  Dan wordt eerst met een scan gekeken  of het therapeutische radionuclide naar de juiste plaats gaat. Hiermee kan een goede voorspelling gedaan worden of de behandeling kansrijk is. Een combinatie van een therapeutisch radionuclide en een diagnostisch radionuclide gekoppeld aan dezelfde tracer noemt men ook wel theranostics.

In Nederland worden jaarlijks ongeveer 360.000 diagnostische scans en 4.500 therapeutische behandelingen met radioactieve isotopen verricht bij mensen met kanker of een andere aandoening. [bron: medische stralingstoepassingen]

Productie van medische radionucliden

Wereldwijd maken zes speciale kernreactoren een groot deel van de radionucliden die gebruikt worden in de nucleair geneeskunde. Eén zo’n kernreactor staat in Nederland, in Petten. Deze kernreactor maakt het grootste deel van de in Nederland gebruikte radionucliden voor de nucleaire geneeskunde. Het RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu denkt mee over mogelijkheden om de productie van radionucliden op peil te houden, dit wordt besproken in  rapport 'Productie en gebruik van medische radio-isotopen in Nederland : Huidige situatie en toekomstverkenning'.

Productie met een kernreactor

In een kernreactor wordt splijtbaar materiaal (splijtstof) gebruikt; uranium is het meest gekozen materiaal. Een langzaam neutron wordt ingevangen door een uraniumkern, die daarna in twee ongeveer even grote brokken uit elkaar valt. Bij deze reactie komen weer een paar nieuwe neutronen vrij, die weer andere uraniumkernen kunnen splijten, en zo wordt een kettingreactie in gang gezet. De brokken die ontstaan worden weer nieuwe atomen: uit één splijtend uraniumatoom ontstaan twee nieuwe atomen. Welke dat precies zijn wordt door het toeval bepaald, maar gemiddeld wordt bij zes op de honderd splijtingen het radionuclide molybdeen-99 (Mo-99) gevormd (al dan niet na verval van andere isotopen). Dit nuclide vervalt naar technetium-99m (Tc-99m technetium isotoop 99m), dat veel voor diagnostiek wordt toegepast in de nucleaire geneeskunde.

Een andere manier om met een kernreactor radionucliden te maken is door neutronvangst. Dezelfde neutronen die de uraniumatomen splijten, kunnen op andere atoomkernen botsen, en onder de juiste omstandigheden worden ze ingevangen: ze gaan deel uitmaken van die atoomkern. Het atoom blijft daarmee hetzelfde, dus het blijft hetzelfde element (dat wil zeggen dezelfde soort stof), maar de kern wordt één deeltje zwaarder, er ontstaat een radionuclide.

Productie met een versneller

In een versneller laat men deeltjes met een elektrische lading (bijvoorbeeld protonen en elektronen) met grote snelheid op een doelstof ofwel ‘target’ botsen. Versnellers werken met sterke elektromagnetische velden om deeltjes tot bijna de lichtsnelheid te kunnen voortstuwen.  Daarom is het belangrijk dat deze deeltjes een elektrische lading hebben, anders reageren ze niet op die elektromagnetische velden en worden ze niet versneld. Door de botsing gaan de versnelde deeltjes een interactie aan met het ‘target’ waarna het gewenste radionuclide ontstaat. Typische deeltjesversnellers zijn bijvoorbeeld een cyclotron of een lineaire versneller.