Deze spuit bevat een radioactieve vorm van glucose genaamd FDG.
De dokter zal weldra de inhoud ervan injecteren in de arm van haar patiënt,
die ze op kanker test met een PET-scanner.
De FDG zal algauw door zijn lichaam circuleren.
Als hij een tumor heeft,
zullen de aanwezige kankercellen een aanzienlijk deel van de FDG opnemen,
die als baken zal werken voor de scanner.
PET-merkstoffen zoals FDG
behoren tot de meest opmerkelijke tools in de medische diagnostiek
en hun leven begint in een deeltjesversneller,
slechts enkele uren ervoor.
De betreffende deeltjesversneller heet een cyclotron
en is vaak gehuisvest in een bunker binnenin ziekenhuizen.
Het gebruikt elektromagnetische velden om geladen deeltjes zoals protonen
steeds sneller en sneller langs een spiraalvormig pad te stuwen.
Wanneer de protonen hun maximumsnelheid bereiken,
worden ze afgevuurd op een doelwit.
Dat bevat een paar milliliters van een soort water
met daarin een zware vorm van zuurstof genaamd zuurstof-18.
Wanneer een proton tegen een van deze zwaardere zuurstofatomen ramt,
verdrijft het een ander subatomair deeltje genaamd een neutron.
Deze botsing verandert zuurstof-18
in fluor-18,
een radioactieve isotoop die gedetecteerd kan worden op een PET-scan.
Na iets minder dan twee uur
is ongeveer de helft van de fluor weg door radioactief verval,
dus de tijd dringt om de scan te doen.
Hoe kan fluor-18 dan gebruikt worden om ziektes op te sporen?
Radiochemici in het ziekenhuis
kunnen een reeks chemische reacties gebruiken
om de radioactieve fluor vast te maken aan verschillende moleculen,
waardoor radiomerkstoffen gemaakt worden.
De aard van die merkstof hangt af van wat de dokters willen bekijken.
Vaak is dat FDG,
omdat het tempo waaraan de cellen glucose opnemen
de aanwezigheid van kanker kan signaleren,
de locatie van een infectie
of de afnemende hersenfunctie typerend voor dementie.
De FDG is nu klaar voor de scan van de patiënt.
Wanneer een radioactief gelabelde merkstof het lichaam ingaat,
reist hij door het bloedvatenstelsel en wordt hij opgenomen door zijn doelwit,
of dat nu een proteïne in het brein is, kankercellen of iets anders.
Binnen een paar minuten
heeft een aanzienlijk deel van de merkstof zijn weg naar het doelgebied gevonden
en is de rest weg uit de bloedsomloop.
Nu kunnen de dokters hun doelwit zien
met behulp van de PET -- of positronemissietomografie -- scanner.
De straling die de merkstof afgeeft maakt dit mogelijk.
De isotopen gebruikt in PET vervallen door positron-emissie.
Positronen zijn eigenlijk elektronen met een positieve lading.
Wanneer ze uitgestraald worden, botst een positron
met een elektron van een andere molecule in zijn nabijheid.
Dit veroorzaakt een kleine nucleaire reactie
waarbij de massa van de twee partikels
omgezet wordt in twee energierijke fotonen gelijkend op röntgenstralen,
die uitgestraald worden in tegengestelde richtingen.
Deze fotonen botsen dan
tegen een reeks aan elkaar gekoppelde stralingsdetectoren
in de muren van de scanner.
De software in de scanner gebruikt die detectoren
om te schatten waar in het lichaam de botsing zich voordeed
en om een 3D-kaart te maken van de verdeling van de merkstof.
PET-scans kunnen de spreiding van kanker detecteren
voordat die gezien kan worden met andere manieren van beeldvorming.
Men werkt ook aan een revolutionaire diagnose van Alzheimer,
waarbij dokters amyloïde kunnen zien,
de verklikkende eiwit-constructie die voorheen nooit vastgesteld kon worden
zonder een autopsie.
Ondertussen trachten onderzoekers nieuwe merkstoffen te ontwikkelen
en om de mogelijkheden van PET-scans uit te breiden.
Maar nu we het hebben over radioactiviteit en nucleaire reacties in het lichaam:
zijn deze scans wel veilig?
Hoewel geen enkele hoeveelheid ioniserende straling compleet veilig is,
is de hoeveelheid die het lichaam krijgt tijdens de PET-scan eigenlijk vrij laag.
Eén scan is vergelijkbaar
met de hoeveelheid waaraan je in 2 à 3 jaar blootgesteld wordt
door natuurlijke radioactieve bronnen zoals radongas,
of de hoeveelheid die een piloot zou krijgen
van kosmische straling na 20 à 30 trans-Atlantische vluchten.
De meeste patiënten vinden dat de risico's niet opwegen
tegen de kans om hun ziekte vast te stellen en te behandelen.