Nükleer tıp nedir?

Nükleer tıp , bedensel fonksiyonları değerlendirmek ve hastalıkları teşhis etmek ve tedavi etmek için radyonüklidleri (radyofarmasötik veya radyoaktif izleyici) kullanan tıbbi bir uzmanlık alanıdır. Özel olarak tasarlanmış kameralar, doktorların bu radyonüklidleri izlemesine izin verir. Tek Foton Emisyonlu Bilgisayarlı Tomografi (SPECT) ve Pozitron Emisyon Tomografi (PET) taramaları nükleer tıptaki en yaygın iki görüntüleme yöntemidir.

Radyonüklid (radyofarmasötik veya radyoaktif izleyici) nedir?

Radyonüklidler, radyoaktif bir atoma sıkıca bağlanan taşıyıcı moleküllerden oluşur. Bu taşıyıcı moleküller taramanın amacına bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Bazı radyonüklidler vücutta belirli bir protein veya şekerle etkileşime giren ve hatta hastanın kendi hücrelerini bile kullanabilen moleküller kullanır. Örneğin, doktorların bağırsak kanamasının kesin kaynağını bilmesi gerektiği durumlarda, hastadan alınan kırmızı kan hücrelerinin bir örneğine radyoaktif işaretler verebilir (radyoaktif atomlar ekleyebilir). Daha sonra kanı yeniden enjekte ederler ve hastadaki kanın yolunu takip etmek için bir SPECT taraması kullanırlar. Bağırsaklarda herhangi bir radyoaktivite birikimi doktorlara sorunun nerede olduğu konusunda bilgi verir.

Nükleer tıptaki çoğu tanı çalışması için, radyonüklid hastaya intravenöz enjeksiyon ile uygulanır. Bununla birlikte, radyonüklid, inhalasyon, oral veya bir organa doğrudan enjeksiyon yoluyla da uygulanabilir. Radyonüklid uygulama şekli, araştırılacak olan hastalık sürecine bağlı olacaktır.

SPECT (Tek Foton Emisyonlu Bilgisayarlı Tomografi) nedir?

SPECT görüntüleme cihazları, hastanın vücuduna verilmiş olan radyonüklid moleküllerinin dağılımının üç boyutlu (tomografik) görüntülerini sağlar. Üç boyutlu görüntüler, bilgisayar tarafından işlenen, vücudun farklı açılardan kaydedilmiş çok sayıda projeksiyon görüntüsünden oluşturulan görüntülerdir. SPECT görüntüleyiciler , hastaya enjekte edilen radyonüklidlerden kaynaklanan gama ışını emisyonlarını tespit edebilen gama kamera dedektörlerine sahiptir . Gama ışınları, görünür ışıktan farklı bir dalga boyunda hareket eden bir ışık türüdür. Kameralar, dedektörlerin bir platform üzerinde hareketsiz yatan bir hastanın etrafındaki bir dairede hareket etmesini sağlayan dönen bir kızak üzerine monte edilmiştir.

PET (Pozitron Emisyon Tomografi) nedir?

PET taramaları üç boyutlu görüntüler oluşturmak için radyonüklidleri kullanır. SPECT ve PET taramaları arasındaki temel fark, kullanılan radyometrelerdir. SPECT taramaları gama ışınlarını ölçerken, PET taramaları radyonüklidlerin pozitron adı verilen küçük parçacıklarını işleyerek ölçüm yapar. Bir pozitron, kabaca bir elektronla aynı kütleye sahip ancak ters yüklü bir parçacıktır. Bunlar vücuttaki elektronlarla reaksiyona girer ve bu iki parçacık birleştiğinde birbirlerini yok ederler. Bu imha, zıt yönlere ateş eden iki foton şeklinde az miktarda enerji üretir . PET tarayıcıdaki dedektörler bu fotonları ölçer ve bu bilgileri iç organların görüntülerini oluşturmak için kullanır.

Nükleer tıp hangi hastalıklar için kullanılır?

Günümüzde, nükleer tıp uygulamaları kanser, tiroid hastalıkları, kalp ve damar hastalıkları ve beyin hastalıkları ilgili yoğun bir şekilde kullanılmaktadır.

Nükleer tıbbın kanser hastalıklarında kullanımı

PET taramalarının temel amacı kanseri tespit etmek ve ilerlemesini, tedaviye yanıtı izlemek ve metastazları tespit etmektir. Glikoz kullanımı hücresel ve doku aktivitesinin yoğunluğuna bağlıdır, bu nedenle hızla bölünen kanser hücrelerinde büyük ölçüde artar. Aslında, çoğu kanser için saldırganlık derecesi kabaca glikoz kullanım oranlarına paraleldir. Son 15 yılda, hafifçe değiştirilmiş radyoaktif işaretli glikoz moleküllerinin (F-18 etiketli deoksiglukoz veya FDG), kanseri ve vücuttaki metastatik yayılımını tespit etmek için mevcut en iyi izleyici olduğu gösterilmiştir.

Tek seferde, aynı vücut bölgelerinin hem PET hem de CT tarama (PET / CT) görüntülerini üreten bir kombinasyon görüntüleme yöntemi, dünya çapında çoğu kanserin evrelenmesi için birincil görüntüleme aracı haline gelmiştir.

Ayrıca hedeflenmiş radyonüklid tedavisi gibi yeni tedavi metodları kanser tedavisi için umut verici gelişmeler arasında yer almaktadır.

Nükleer tıbbın kalp ve damar hastalıklarında kullanımı

Kardiyolojide nükleer tıp görüntüleme, koroner arter hastalığı olan hastaların tanısında ve yönetiminde önemli bir rol üstlenmiştir. Miyokard perfüzyon görüntüleme kalp hastalığı olduğundan şüphelenilen hastalarda en yaygın kullanılan yaklaşımdır. Kalbin perfüzyon görüntülemesi, koroner arter hastalığının varlığını tespit etmek için oldukça doğrudur. Ek olarak, test hastanın farklı kalp hastalığı (örneğin ölümcül olmayan kalp krizi) ve kalp ölümü riskini tahmin edebilir. Bu, doktorların, terapötik kararlara rehberlik ederek ileri kardiyak hastalığı olan hastalara daha iyi bakım sağlamalarını sağlar. Uygulanacak tedaviler, hastalığın konservatif, ilaç bazlı yönetiminden kan akışını düzeltmek için ameliyat gibi daha agresif müdahale biçimlerine kadar değişebilir. Koroner arter hastalığı prevalansının yüksek olması nedeniyle miyokard perfüzyon görüntüleme çalışmaları en yaygın kullanılan nükleer tıp görüntüleme testi haline gelmiştir.

Ayrıca, araştırılmakta olan yeni radyoptracer teknikleri, koroner aterosklerozun erken tanısı için umut vermektedir. Aterosklerotik plaklar olarak adlandırılan büyük arterlerin duvarındaki lipit açısından zengin birikintilerin iltihaplanması, kalp krizlerine veya kalp ölümüne neden olabilir. Şu anda, akut inflamasyonu ölçen C-reaktif protein gibi kan biyobelirteçleri, gelecekteki koroner olaylarla ilişkilendirilmiştir; ancak aterosklerotik plakın nerede olduğunu göstermezler. Koroner arterler içindeki plakların yerlerini belirleme yeteneği, hangi bireylerin ciddi kardiyak olaylara yatkın olduğunu tahmin etmeye yardımcı olabilir. Tomografik yöntemler ile kardiyovasküler görüntüleme aterosklerotik plakları olan hastaların konvansiyonel koroner anjiyografiden daha erken tanımlanmasına yardımcı olması beklenmektedir. Nükleer tıp görüntüleme çalışmaları da lokalizasyonun tespitinin gerçekten mümkün olabileceğini göstermiştir. Örneğin, inme riski olan hastalarda, yüksek plak rüptürü potansiyeline sahip aterosklerotik lezyonların şiddetli inflamasyonunu yansıtan hastalıklı karotid arterlerde FDG alımının önemli ölçüde arttığı bulunmuştur.

Kardiyovasküler hastalığı olan hastalarda PET / CT , SPECT / CT ve PET / MR gibi hibrid görüntüleme teknikleri muhtemelen hastalıkla ilişkili yapısal değişikliklerin fonksiyonel sonuçlarının değerlendirilmesini kolaylaştıracaktır. Tersine, moleküler ve hücresel süreçlerin mutlak birimler halinde değerlendirilmesine ve yapısal değişikliklere doğru bir şekilde atanmasına da izin vereceklerdir. Bu avantajlar, kardiyovasküler hastalığı olan hastalarda hastalık takibi, karakterizasyonu ve tedavisinin yanı sıra tedavinin izlenmesi için fırsatlar sunar. Faydaları arasında, kardiyovasküler sağlık ve hastalığın daha kapsamlı değerlendirmeleri ve koroner vasküler müdahalelerin daha iyi hedeflenmesinin yanı sıra aterosklerotik hastalık şiddetinin, aterosklerotik plakların ve plak stabilize edici tedavilerin etkinliğinin doğru ölçümü de yer alabilir.

Nükleer tıbbın nörolojik hastalıklarda kullanımı

Nükleer tıp görüntülemenin hasta bakımında önemli bir rol oynadığı üçüncü bir klinik uzmanlık nörolojidir. Radiotracer yaklaşımları beyin tümörü değerlendirmesine ve nüksün erken tanımlanmasına, nöbet bozukluklarının cerrahi tedavisinin planlanmasına ve daha da önemlisi nörodejeneratif bozuklukların değerlendirilmesine yardımcı olur. Diğer tümörlerde olduğu gibi, FDG beyin tümörlerinin tanı ve karakterizasyonunda kullanılır.

Bununla birlikte, daha önce belirtildiği gibi, yüksek glikoz metabolizması ve normal beyin dokusundaki yüksek radyo-verici alımı nedeniyle FDG ile tanısal doğruluk sınırlı kalmıştır. Bu sınırlama, amino asit taşınması ve metabolizmasının markerleri olarak görev yapan karbon-11 metil-metiyonin, flor-18-floro-l-fenilalanin veya flor-18-floro-L-timidin gibi radyoaktif maddelerin geliştirilmesini ve uygulanmasını sağlamıştır. Bu radyoaktifler beyindeki tümör dokusunu hedef alır ve tümör agresifliğinin derecelendirilmesine ve daha da önemlisi tümör nüksünü cerrahi sonrası doku reaksiyonlarından ve skar dokusu oluşumundan ayırt etmeye katkıda bulunur.

Nöbet bozukluklarında, FDG ile PET görüntülemenin beynin potansiyel olarak epileptojenik bölgelerinin lokalizasyonu ve bunların dağılımı ve kapsamı için yararlı olduğu bulunmuştur. Bu tür anormal beyin dokusunun doğru tanımlanması, ilaçlarla yetersiz kontrol edilen nöbet bozukluklarını ortadan kaldırmak için tasarlanmış cerrahi tedavi yaklaşımları için hastaların uygunluğunu belirlemek için önemlidir. Alzheimer, Pick’s ve Huntington hastalıkları gibi nörodejeneratif bozukluklar tipik olarak beynin belirli kısımlarındaki azalmış glikoz metabolizması ile ilişkilidir. Bu bozuklukların her biri, FDG-PET tarafından ayırt edilebilen spesifik beyin bölgelerinde azalmış metabolizma ile ilişkilidir. FDG-PET ile yapılan seri beyin görüntüleme çalışmaları da hastalık progresyonu oranının izlenmesini sağlar.

Klinik olarak nörodejeneratif bir bozukluğun sonucu olan hafif bilişsel bozukluğu, nörodejeneratif olmayan nedenlerden veya normal yaşlanmadan kaynaklanandan bilişsel bozukluktan ayırt etmek zordur. Bu, noninvaziv nöropatolojik belirteçler olarak nörofibriler düğümlerde β-amiloid ve tau hedeflenmesine yönelik yeni radyoligandların araştırılmasını ve geliştirilmesini sağlamıştır. Klinik çalışmalar, nörodejenerasyonun erken aşamalarını ayırmak için bu yeni radyotelerlerin (örneğin, karbon-11-etiketli Pittsburgh bileşik B (PIB) veya flor-18-etiketli-2-dialkilamino-6-asilmalononitril-ikame edilmiş naftalenlerin) vaadini desteklemektedir. Bu radyoaktif izleyiciler ayrıca hastalık ilerlemesini ve ilaç tedavisinin sonuçlarını izlemek için de yararlı görünmektedir.

Gelecekteki bir diğer önemli hedef, Alzheimer ve Parkinson hastalıkları gibi nörolojik bozukluklar için gelişmiş teşhis ve koruyucu tedaviler geliştirmek olacaktır. Bu hedefe ulaşmak için, hastalık gelişiminin erken aşamalarında beyinde meydana gelen moleküler değişikliklerin daha ayrıntılı bir şekilde anlaşılması gerekecektir. Ayrıca, spesifik moleküler değişiklikleri saptamak ve tedaviye yanıtı izlemek için geliştirilen radyoaktif izleyicilerin kullanılabilirliğini artırmak bu hedefe ulaşmamızı sağlayacaktır. Örneğin, beyin dopamin sisteminin bütünlüğünü değerlendirmek için flor-18-floroDOPA gibi birçok radyo-verici geliştirilmiştir. Bunları ve diğer radyoaktif izleyicileri daha yaygın hale getirmek Parkinson hastalığının daha doğru tanı ve ayırıcı tanılarına neden olabilir. Ek olarak, diğer nörotransmitter sistemleri (örneğin, kolinerjik, noradrenerjik, serotonerjik) Parkinson hastalığında dejenere olur ve bu sistemlerde, özellikle hastalık ilerlemesi ile ilgili değişiklikleri izlemek için görüntüleme kullanımı gelecekteki önemli bir araştırma yönünü temsil edebilir.

Benzer şekilde, depresyon, şizofreni ve bağımlılık gibi psikiyatrik bozuklukların tedavisi de özel bir sorundur. Mevcut tedavilerin çoğu, büyük yan etkileri veya yüksek yanıt vermeme oranları ile yetersizdir. Gelecekte, insanlarda temel nörobilim araştırmalarında kullanılabilecek oldukça spesifik radyo-traktörlerin yaygın olarak bulunmasının, bu hastalıkların biyolojik süreçlerini ve nihayetinde daha iyi tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olması beklenebilir.

Diğer hastalıklarda nükleer tıbbın kullanımı

Yukarıdaki hastalıklara ilave olarak, kemik, tiroid, safra kesesi ve bağırsak hastalıkları gibi hastalıkların tanı ve tedavisinde etkili bir şekilde kullanılmaktadır.

Nükleer tıp uygulamalarının riskleri

Tanısal nükleer tıp çalışmalarında kullanılan radyofarmasötiklerin çoğunluğu tarafından hastalara verilen toplam radyasyon dozu, rutin göğüs röntgenleri veya BT incelemeleri sırasında verilen dozdan fazla değildir . Kümülatif tıbbi görüntüleme muayenelerinden düşük radyasyona maruz kalma seviyelerinde bile olası kanser indüksiyonu hakkında endişeler vardır, ancak bu riskin tıbbi olarak ihtiyaç duyulan bir teşhis görüntüleme çalışmasından elde edilen beklenen yararın aksine oldukça küçük olduğu kabul edilmektedir.

Radyologlar gibi, nükleer tıp doktorları da hastalara radyasyon maruziyetini olabildiğince düşük tutmaya ve bu nedenle diagnostik olarak faydalı bir muayene sağlamak için gereken en az miktarda radyoaktif maddeyi vermeye büyük özen göstermektedir.