Medicinindustrin tillämpar kärnenergi i en rad olika undersökningsmetoder och behandlingsprotokoll. Materians kärnfysikaliska egenskaper utgör en kraftfull energikälla inom bildgivning och diagnostik. Den fortsatta utvecklingen inom området syftar till att använda denna energi för att upptäcka sjukdomar på cellulär och molekylär nivå.
Arbete inom kärnenergiområdet innefattar användning av isotoper, alltså radioaktiva material. Radioaktiva material är en källa till gammastrålning – ljusstrålar som befinner sig i den övre delen av det elektromagnetiska spektrumet.
Isotoper är atomer som härstammar från grundämnen. För att skapa en isotop destabiliseras atomens struktur. Detta åstadkoms genom att två atomer kolliderar med varandra, vilket gör att delar av atomen lossnar. När detta sker frigörs energi i form av gammastrålning. Denna energi har fått många viktiga användningsområden inom medicinindustrin.
Användningen av kärnenergi inom vården bedrivs inom en specialiserad gren som kallas kärnmedicin. Inom detta område diagnostiseras och behandlas sjukdomar med hjälp av den energi som genereras av radioaktiva material.
Materialen används i bildgivande apparater som skapar bilder av kroppens inre processer. Även om röntgen, MR och datortomografi också kan producera interna bilder, kan apparaterna inom kärnmedicinen dessutom visa pågående funktioner i kroppen i realtid. Radioaktiva ämnen används även när en explorativ kirurgi skulle behövas för att lokalisera onormala förändringar i kroppen – ofta kan kärnmedicinska undersökningar göra sådana ingrepp onödiga.
Inom kärnmedicinen används radioaktiva ämnen för att upptäcka avvikelser i skelett och organ. Vid dessa undersökningar injiceras patienten med ett radioaktivt material som är konstruerat för att reagera med specifika vätskor i kroppen – så kallade radioisotoper.
Vissa kroppsvätskor som indikerar förekomsten av en cancerformation eller annan sjukdom gör att isotoperna avger gammastrålning. Bildgivande apparater används därefter för att registrera de områden där reaktionerna sker. Radioisotoper kan även utformas för att förstöra cancerceller utan att skada den omgivande vävnaden, vilket utgör grunden för strålbehandling.
De bildgivande teknikerna inom medicinindustrin genererar detaljerade tredimensionella bilder som kan registrera processer inuti kroppen. Denna förmåga gör det möjligt för läkare att exakt identifiera vilka delar av ett kroppssystem som inte fungerar som de ska. Inom kärnmedicinen används två huvudtyper av bildgivande apparater:
PET-kamera (positronemissionstomografi) används för att registrera injicerade radioisotoper med kort halveringstid. En isotops livslängd bestäms av hur lång tid det tar för den att sönderfalla.
SPECT-kamera (single photon emission computed tomography) används med isotoper som har längre livslängd. SPECT ger något mindre detaljerade bilder än PET, beroende på den typ av isotop som används.
Tillämpningarna av kärnenergi inom medicinen kombinerar bildgivande apparater och isotopmaterial för att diagnostisera och behandla många olika tillstånd. Metoderna används bland annat för att mäta och analysera blodflöde och hjärtfunktion, samt för att undersöka skelettets hälsa och funktion.
Den fortsatta utvecklingen inom kärnmedicinen strävar mot att använda bildgivande tekniker för att kunna registrera cellulära och molekylära processer i kroppen. Denna förmåga kommer i framtiden att ge läkare möjlighet att korrigera genetiska och DNA-relaterade egenskaper hos sjuka celler och vävnader – ett betydande steg framåt för precisionsmedicinen.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online