Medicina nucleară este o ramură sau o specialitate a medicinii și imagisticii medicale care utilizează izotopi radioactivi și care se bazează pe procesul de dezintegrare radioactivă în diagnosticul și în tratarea bolilor.
În procedurile medicinei nucleare, radionuclizii sunt combinați cu alți compuși chimici sau produse farmaceutice, pentru a forma radiofarmaceuticile. Acestea, odată administrate pacientului, pot localiza anumite organe sau receptori celulari.
Această proprietate a produselor radiofarmaceutice permite medicinei nucleare abilitatea de a crea o imagine a extinderii procesului bolii în organism, bazându-se pe fiziologie și pe funcția celulară, mai degrabă decât să se bazeze pe schimbări fizice ale anatomiei țesutului.
În cazul unor boli, studiile folosind medicina nucleară pot identifica problemele medicale aflate într-o etapă incipientă, mai devreme decât ar putea să o facă alte teste de diagnostic. Tratamentul bolii, bazat pe metabolism sau pe absorbția sau legarea unui ligand, mai poate fi realizat la fel ca în alte domenii ale farmacologiei.
Deoarece corpul uman este opac, în trecut era destul de dureroasă încercarea aflării unei probleme în interior. Chirurgia exploratorie era una din cele mai comune metode pentru a se afla rădăcinile unei probleme. Din fericire, în ziua de astăzi, doctorii au la dispoziție o gamă variată de tehnici non-invazive, precum radiografiile și ecografiile.
Medicina nucleară reprezintă o altă modalitate de a privi în interiorul corpului uman. Tehnicile folosite sunt o combinație între computere, detectori și substanțe radioactive. Aceste tehnici includ: tomografiile cu emisii de pozitroni (PET), tomografiile computerizate cu emisii de fotoni (SPECT), imagistică cardiovasculară și scanarea oaselor. Toate aceste tehnici folosesc diferite proprietăți ale elementelor radioactive pentru a crea o imagine.
Tomografiile cu emisii de pozitroni (PET) produc imagini ale corpului prin detectarea radiației emise de către substanțele radioactive. Aceste substanțe sunt injectate în corp și sunt etichetate cu un atom radioactiv, precum Carbon-11, Fluor-18, Oxigen-15 sau Azot-13, care au un timp de dezintegrare scurt. Acești atomi radioactivi sunt formați prin bombardarea substanțelor chimice obișnuite cu neutroni pentru a crea izotopi radioactivi de scurtă durată. Tomografia PET oferă imagini ale fluxului sanguin sau alte funcții biochimice, în funcție de tipul de moleculă care este etichetat radioactiv.
Tomografiile computerizate cu emisii de fotoni (SPECT) folosesc o tehnologie similară cu cea PET. Diferența apare de pe urma substanțelor radioactive folosite (Xenon-133, Technețiu-99, Iod-123) care au o perioadă de degradare mai lungă decât cele folosite la PET și emit un singur tip de raze gamma. Tomografia SPECT poate furniza informații cu privire la fluxul de sânge și la distribuția substanțelor radioactive în organism. Imaginile sunt mai puțin detaliate decât la PET dar tehnica SPECT este mai puțin costisitoare. De asemenea, centrele SPECT sunt mai accesibile decât centrele PET deoarece acestea nu trebuie să fie situate lângă un accelerator de particule.
Tehnicile de imagistică cardiovasculară folosesc substanțe radioactive pentru a nota fluxul de sânge prin inimă și prin vasele de sânge. Un exemplu de tehnică imagistică cardiovasculară este testul de stres cu taliu, în care pacientul ce este injectat cu un compus de taliu radioactiv, aleargă pe o bandă iar o cameră cu raze gamma face fotografii. Imaginile sunt luate înainte și după exercițiu pentru a dezvălui schimbările fluxului de sânge de la inimă. Această tehnică este utilizată pentru detectarea arterelor sau artiolelor blocate atât în inimă, cât și în alte țesuturi.
Scanarea oaselor detectează radiația de la o substanță radioactivă care atunci când este injectată în organism, se colectează în țesutul osos, din moment ce acest tip de țesut este bun în acumularea compușilor fosforului. Substanța se acumulează în zonele cu activitate metabolică mare astfel că imaginea produsă evidențiază „pete luminoase” în zonele cu activitate metabolică mare și „pete întunecate” acolo unde activitatea metabolică este scăzută. Scanarea osoasă este utilă pentru detectarea tumorilor care în general au o activitate metabolică mare.
Imagistica medicinei nucleare este folositoare pentru a detecta tumori, anevrisme, fluxul de sânge obișnuit sau inadecvat la diferite țesuturi, tulburări ale celulelor din sânge și funcționarea necorespunzătoare a organelor precum tiroida și pentru a detecta deficiențe ale funcției pulmonare.
Injectarea acestor substanțe radioactive nu dăunează organismului. Radioizotopii utilizați se descompun repede, în câteva minute sau câteva ore, au un nivel mai mic de radiații decât o radiografie obișnuită și se elimină prin urină sau prin fecale.
Cu toate acestea, unele celule sunt grav afectate de radiațiile ionizante (alfa, beta, gamma și razele X). Celulele ce se multiplică într-un ritm rapid sunt mai puternic afectate decât celulele obișnuite din cauza a două proprietăți: celulele au un mecanism ce este capabil să repare ADN-ul deteriorat; în cazul în care o celulă detectează că ADN-ul ei este deteriorat în timpul diviziunii celulare, se va autodistruge. Celulele ce se multiplică repede au mai puțin timp să se repare înainte de diviziune, așa că șansele de autodistrugere sunt mai mari în situația în care sunt deteriorate de radiația nucleară.
Din moment ce multe tipuri de cancer sunt caracterizate prin divizarea rapidă a celulelor, uneori pot fi tratate prin radioterapie. Pentru tratarea cancerului inoperabil, raze X intense sunt concentrate pe tumoare. Problema acestuit tip de tratament este că și celulele normale sunt afectate. Acest lucru explică pierderea părului și greața celor ce urmează un tratament împotriva cancerului.
Medicina nucleară reprezintă o modalitate de salvare a vieții a milioane de oameni în situația în care nimic altceva nu i-ar ajuta.
