In der Nuklearmedizin werden Radioisotope verwendet um diagnostische Bilder zu erstellen. Bei diesen Techniken wird dem Patienten ein radioaktiver Stoff verabreicht. Die Chemie dieses radioaktiven Mittels ist auf den zu untersuchenden Stoffwechsel eines Organs abgestimmt, so dass es von dem zu untersuchenden Teil des Körpers (zum Beispiel den Knochen) besonders gut aufgenommen wird. Beim radioaktiven Zerfall wird ionisierende Strahlung abgegeben. Beim Verlassen des Körpers werden diese Strahlen durch Detektoren nachgewiesen. Die so erzeugte Aufnahme stellt den Ort des radioaktiven Zerfalls dar (zum Beispiel des Skeletts). Der Körper scheidet den radioaktiven Stoff schnell aus, vor allem durch den Urin. Während dieser Untersuchung ist der Patient einer Strahlendosis ausgesetzt, die vergleichbar ist mit der Dosis beim CT.
Die Techniken der medizinischen Bildgebung in der Nuklearmedizin werden manchmal mit einer CT-Untersuchung kombiniert („SPECT-CT“ oder „PET-CT“).
Drei Techniken der medizinischen Bildgebung werden verwendet:
- die planare Szintigraphie;
- die Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (oder SPECT vom Englischen Single Photon Emission Computed Tomography);
- die Positronen-Emissions-Tomographie (oder PET-Scan, vom Englischen Positron Emission Tomography).
Die planare Szintigraphie
Die Strahlen, die vom verabreichten radioaktiven Mittel ausgehen, werden mit einem oder zwei unbeweglichen Detektoren gemessen. Dabei wird ein zweidimensionales Bild erzeugt.
Die Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (oder SPECT vom Englischen Single Photon Emission Computed Tomography)
Die Strahlen, die vom injizierten radioaktiven Mittel ausgehen werden mit Detektoren gemessen, die um den Patienten herum kreisen. Das Umwandeln dieser aus verschiedenen Winkeln aufgenommenen Daten ermöglicht die Visualisierung der Verteilung des radioaktiven Mittels im Körper als dreidimensionales Bild.
Die Positronen-Emissions-Tomographie (oder PET-Scan, vom Englischen Positron Emission Tomography)
Das radioaktive Mittel wird vor allem von den sehr „aktiven“ Zellen aufgenommen. Eine PET-Untersuchung ermöglicht es also, die Teile des Körpers mit besonders hohem Stoffwechsel (hohe zelluläre Aktivitäten wie Tumore, Infektionen, …) zu finden. Um diese Bereiche sehr genau mit der Körperanatomie abgleichen zu können, wird häufig eine mit dem PET kombinierte CT-Untersuchung durchgeführt. Man spricht dann von einer PET-CT-Untersuchung.
Ringförmig um den Patienten angeordnete Detektoren messen die ionisierende Strahlung. Das während der PET-Untersuchung injizierte Radioisotop gibt Positronen ab. Bei der Kollision mit einem Elektron (Teil eines Atoms) vernichten sich Positron und Elektrongegenseitig, um zwei Gamma-Strahlen (ionisierende Strahlung) abzugeben, die den Körper in entgegengesetzten Richtungen verlassen (180°-Winkel). Die Detektoren weisen die Strahlen auf den gegenüberliegenden Seiten nach, so dass der Ort des radioaktiven Zerfalls mit großer Genauigkeit bestimmt werden kann. Daraus entsteht ein Bild der Verteilung des verabreichten radioaktiven Mittels im Körper.
