Les matières nucléaires sont utilisées dans tout, des scans TEP à la chimiothérapie. JohnnyGreig / Getty Images Dans les hôpitaux ou à la télévision, vous avez probablement vu des patients subir une radiothérapie pour le cancer, et les médecins ordonnant des TEP pour diagnostiquer les patients. Ceux-ci font partie de la spécialité médicale appelée médecine nucléaire . La médecine nucléaire utilise des substances radioactives pour visualiser le corps et traiter les maladies. Il examine à la fois la physiologie (fonctionnement) et l'anatomie du corps pour établir le diagnostic et le traitement.
Dans cet article, nous expliquerons quelques-unes des techniques et des termes utilisés en médecine nucléaire. Vous apprendrez comment les rayonnements aident les médecins à voir plus profondément à l'intérieur du corps humain qu'ils ne le pourraient jamais.
Un problème avec le corps humain est qu'il est opaque, et regarder à l'intérieur est généralement douloureux. Autrefois, la chirurgie exploratoire était une façon courante de regarder à l'intérieur du corps, mais aujourd'hui, les médecins peuvent utiliser une vaste gamme de non invasif technique. Certaines de ces techniques incluent des choses comme les rayons X, scanners IRM, tomodensitométrie, échographie et ainsi de suite. Chacune de ces techniques présente des avantages et des inconvénients qui les rendent utiles pour différentes conditions et différentes parties du corps.
Techniques d'imagerie en médecine nucléaire donner aux médecins une autre façon de regarder à l'intérieur du corps humain. Les techniques combinent l'utilisation d'ordinateurs, détecteurs, et substances radioactives. Ces techniques comprennent :
Toutes ces techniques utilisent différentes propriétés des éléments radioactifs pour créer une image. Voir Comment fonctionne la radioactivité pour plus de détails.
L’imagerie en médecine nucléaire est utile pour détecter :
L'utilisation de tout test spécifique, ou combinaison de tests, dépend des symptômes du patient et de la maladie diagnostiquée.
Contenu
Figure 2 PET produit des images du corps en détectant le rayonnement émis par les substances radioactives. Ces substances sont injectées dans le corps, et sont généralement marqués d'un atome radioactif, comme le carbone-11, Fluor-18, Oxygène-15, ou Azote-13, qui a un temps de décroissance court. Ces atomes radioactifs sont formés en bombardant des produits chimiques normaux avec des neutrons pour créer des isotopes radioactifs à courte durée de vie. Le PET détecte les rayons gamma émis à l'endroit où un positron émis par la substance radioactive entre en collision avec un électron dans le tissu ( Figure 1 ).
Dans un PET scan, le patient reçoit une injection d'une substance radioactive et est placé sur une table plate qui se déplace par incréments à travers un boîtier en forme de « beignet ». Ce boîtier contient le réseau de détecteurs de rayons gamma circulaire ( Figure 2 ), qui a une série de cristaux de scintillation, chacun connecté à un tube photomultiplicateur. Les cristaux convertissent les rayons gamma, émis par le patient, aux photons de lumière, et les tubes photomultiplicateurs convertissent et amplifient les photons en signaux électriques. Ces signaux électriques sont ensuite traités par l'ordinateur pour générer des images. La table est ensuite déplacée, et le processus est répété, résultant en une série d'images en tranches minces du corps sur la région d'intérêt (par exemple, cerveau, Sein, le foie). Ces images en tranches minces peuvent être assemblées en une représentation tridimensionnelle du corps du patient.
La TEP fournit des images du flux sanguin ou d'autres fonctions biochimiques, selon le type de molécule qui est marquée radioactivement. Par exemple, La TEP peut montrer des images du métabolisme du glucose dans le cerveau, ou des changements rapides d'activité dans diverses zones du corps. Cependant, il existe peu de centres TEP dans le pays car ils doivent être situés à proximité d'un accélérateur de particules produisant les radio-isotopes à courte durée de vie utilisés dans la technique.
SPECT est une technique similaire au PET. Mais les substances radioactives utilisées en SPECT (Xénon-133, Technétium-99, L'iode-123) ont des temps de décroissance plus longs que ceux utilisés dans le PET, et émettent des rayons gamma simples au lieu de doubles. La SPECT peut fournir des informations sur le flux sanguin et la distribution des substances radioactives dans le corps. Ses images ont moins de sensibilité et sont moins détaillées que les images TEP, mais la technique SPECT est moins chère que la TEP. Aussi, Les centres SPECT sont plus accessibles que les centres PET car ils ne doivent pas nécessairement être situés à proximité d'un accélérateur de particules.
Imagerie cardiovasculaire Les techniques utilisent des substances radioactives pour tracer le flux sanguin dans le cœur et les vaisseaux sanguins. Un exemple de technique d'imagerie cardiovasculaire est un test de stress au thallium , dans lequel on injecte au patient un composé radioactif du thallium, exercé sur un tapis roulant, et imagé avec une caméra gamma. Après une période de repos, l'étude est répétée sans exercice. Les images avant et après l'exercice sont comparées pour révéler les changements dans le flux sanguin vers le cœur en activité. Ces techniques sont utiles pour détecter des artères ou des artérioles bloquées dans le cœur et d'autres tissus.
Balayage osseux détecte le rayonnement d'une substance radioactive (technétium-pp méthyldiphosphate) qui, lorsqu'il est injecté dans le corps, s'accumule dans le tissu osseux, car le tissu osseux est bon pour accumuler les composés du phosphore. La substance s'accumule dans les zones d'activité métabolique élevée, et ainsi l'image produite montre des "points lumineux" de forte activité et des "points sombres" de faible activité. La scintigraphie osseuse est utile pour détecter les tumeurs, qui ont généralement une activité métabolique élevée.
Dans les tests d'imagerie en médecine nucléaire, les substances radioactives injectées ne nuisent pas à l'organisme. Les radio-isotopes utilisés en médecine nucléaire se désintègrent rapidement, en quelques minutes à quelques heures, ont des niveaux de rayonnement inférieurs à ceux d'une radiographie ou d'un scanner typique, et sont éliminés dans l'urine ou les selles.
Mais certaines cellules sont gravement affectées par les rayonnements ionisants - alpha, bêta, rayons gamma et X. Les cellules se multiplient à des rythmes différents, et les cellules à multiplication rapide sont affectées plus fortement que les cellules standard en raison de deux propriétés :
Les cellules qui se multiplient rapidement ont moins de temps pour que le mécanisme de réparation détecte et corrige les erreurs d'ADN avant qu'elles ne se divisent, ils sont donc plus susceptibles de s'autodétruire lorsqu'ils sont corrompus par les radiations nucléaires.
Étant donné que de nombreuses formes de cancer sont caractérisées par des cellules à division rapide, ils peuvent parfois être traités par radiothérapie. Typiquement, des fils ou des flacons radioactifs sont placés à proximité ou autour de la tumeur. Pour les tumeurs profondes, ou des tumeurs dans des endroits inopérables, les rayons X à haute intensité sont focalisés sur la tumeur.
Le problème avec ce type de traitement est que les cellules normales qui se reproduisent rapidement peuvent être affectées avec les cellules anormales. Cellules ciliées, cellules tapissant l'estomac et les intestins, les cellules de la peau et les cellules sanguines se reproduisent toutes rapidement, ils sont donc fortement affectés par les radiations. Cela aide à expliquer pourquoi les personnes qui suivent un traitement contre le cancer souffrent fréquemment de perte de cheveux et de nausées.
Les matières nucléaires sont également utilisées pour créer des traceurs radioactifs qui peuvent être injectés dans la circulation sanguine. Une forme de traceur circule dans le sang, et permet de visualiser la structure des vaisseaux sanguins. Cette forme d'observation permet de détecter facilement les caillots et autres anomalies des vaisseaux sanguins. Aussi, certains organes du corps concentrent certains types de produits chimiques - la glande thyroïde concentre l'iode, donc en injectant de l'iode radioactif dans le sang, certaines tumeurs de la thyroïde peuvent être détectées. De la même manière, les tumeurs cancéreuses concentrent les phosphates. En injectant l'isotope radioactif du phosphore-32 dans la circulation sanguine, les tumeurs peuvent être détectées par leur radioactivité accrue.
