Radioactieve stoffen (radio-isotopen) en röntgenstralen zijn onontbeerlijk geworden voor een goede uitoefening van de moderne geneeskunde. Ze vormen ‘ioniserende straling’ die gebruikt wordt voor zowel diagnostische als therapeutische doeleinden, en voor de kalibratie van medische toestellen. Bij sommige toepassingen kan radioactief afval ontstaan.
Ioniserende straling, radio-isotoop ... Wat is dat?
De atoomkernen van eenzelfde chemische stof bezitten allemaal hetzelfde aantal elektronen en protonen. Sommige bezitten evenwel een verschillend aantal neutronen en vormen dus varianten van het element, die ‘isotopen’ worden genoemd.
Deze varianten kunnen stabiel of instabiel zijn. De instabiele varianten, ‘radio-isotopen’ of ‘radionucliden’ genoemd, vallen uiteen in een stabiele vorm door het uitzenden van zogenaamde ‘ioniserende’ straling. Het spontaan uiteenvallen van deze atomen wordt radioactiviteit genoemd.
De tijd die een stof radioactief blijft hangt af van de halveringstijd. De halveringstijd kan gaan van een fractie van een seconde tot verscheidene miljoenen jaren. Radio-isotopen die in de geneeskunde worden gebruikt hebben een zeer korte halveringstijd, van een paar minuten tot enkele dagen.
Diagnostische hulp
Diagnose stellen met bestraling: radiologie
De meest gekende radiologische toepassing op basis van ioniserende straling is de klassieke röntgenfoto die artsen gebruiken om onder meer botbreuken vast te stellen. Die straling heeft de eigenschap makkelijk door alle weefsels te dringen, terwijl botten, die een dichtere structuur hebben dan het omliggende weefsel, de straling niet doorlaten. Het maken van de röntgenfoto op zich brengt geen radioactief afval met zich mee. Deze straling wordt elektrisch opgewekt. Ook de CT-scan (computed tomography scan) is een voorbeeld van een diagnosetechniek op basis van ioniserende straling. Met behulp van X-straling wordt een hele reeks foto’s genomen om er een driedimensionaal beeld van het lichaam of een lichaamsdeel mee te genereren.
Bij interventieradiologie worden medische handelingen uitgevoerd in het lichaam van de patiënt via een klein aanprikgaatje door de huid, met naalden, voerdraden en katheters. Röntgenstralen worden gebruikt om de positie ervan in het lichaam te volgen. Een voorbeeld van interventieradiologie is het plaatsen van stents om bloedvaten te verwijden.
Diagnose stellen met inname van de radioactieve bron: scintigrafie en tomografie
Via een injectie, inademing of orale inname wordt een radioactieve ‘tracer’ in het lichaam gebracht. Afhankelijk van het orgaan dat onderzocht wordt, maakt men gebruik van een specifieke tracer. Zo wordt radioactief technetium-99m gebruikt voor onderzoeken van het hart. Het gedrag en de verspreiding van de tracer in het onderzochte orgaan leveren informatie op die helpt om ziektes op te sporen. De tracer zendt straling uit in het lichaam van de patiënt; die wordt gedetecteerd en omgezet in een beeld.
Bij een scintigrafie wordt een tweedimensionaal beeld gevormd, terwijl een tomografie in een driedimensionaal beeld resulteert. Andere voorbeelden zijn de botscan om afwijkingen in het bot vast te stellen of de hersenscan in het kader van de Parkinson diagnose (met joodium-123).
Anders dan de statische beelden die een radiografie voortbrengt, maakt nucleaire medische beeldvorming het mogelijk de dynamiek en het functioneren van het lichaam te bestuderen. Bij deze onderzoeken wordt er geen radioactief afval afgevoerd naar NIRAS. Het gaat over afval met een halveringstijd van minder dan zes maanden dat ziekenhuizen op hun eigen site opslaan totdat de radioactiviteit vervallen is. Het is het principe van vervalstockage.
De verschillende soorten behandeling
Ziekte behandelen met bestraling: externe radiotherapie
De ioniserende straling wordt hierbij maximaal gericht op het te behandelen lichaamsdeel. Zo worden de tumorcellen vernietigd, terwijl de schade aan de gezonde, omliggende weefsels tot een minimum beperkt blijft. Een bestralingsbehandeling is meestal zeer kort (enkele minuten) en wordt verschillende keren herhaald om de tumoren volledig te vernietigen.
Bij deze behandeling kan radioactief afval ontstaan. Het gaat hier om bronnen van niet meer gebruikte bestralers of onderdelen van bestralingstoestellen of bunkers die geactiveerd werden na langdurig gebruik (en dus licht radioactief geworden zijn).
Ziekte behandelen met inbrengen van een radioactieve bron: brachytherapie
Naast het toedienen van externe bestraling kan ook een kleine stralingsbron vlak bij of in de te behandelen tumor ingebracht worden. Dat heet brachytherapie. Ook hier wordt de behandeling gericht op de kankercellen. Een voorbeeld is het behandelen van prostaatkanker met behulp van joodium-125.
Het hierbij ontstane radioactieve jodiumhoudend afval ondergaat vervalstockage in het ziekenhuis zelf.
Ziekte behandelen door inname van een radioactieve stof
Het innemen van een radioactieve stof kan gebruikt worden als vorm van radiotherapie. De radioactieve stof wordt dan opgenomen door het te behandelen orgaan. De gekendste toepassing is de behandeling van schildklierkanker of hyperthyroïdie met behulp van joodium-131.
Pijn bestrijden met inname van de radioactieve stof
Radio-isotopen kunnen ook helpen bij pijnbestrijding. Uitzaaiingen van tumorcellen in het skelet kunnen heel pijnlijk zijn. Door de radioactieve stof radium-223 in te spuiten, kan die stof haar werking ter plekke uitoefenen en de pijn verzachten. Hierdoor kan het gebruik van pijnstillers verminderen of zelfs stopgezet worden.
Bij deze laatste twee behandelingen ondergaat ook het ontstane radioactieve afval (flesjes, lege spuiten, …) vervalstockage in het ziekenhuis zelf.
Kalibreren met radioactieve bronnen
Meettoestellen die gebruikmaken van radioactieve bronnen, moeten op regelmatige basis gekalibreerd worden. Dat kalibratieproces zorgt ervoor dat meettoestellen steeds een zo exact mogelijk resultaat geven.
Het kalibreren gebeurt met behulp van een radioactieve bron die na gebruik als radioactief afval beheerd wordt.
ALARA
Bij elk soort behandeling wordt het ALARA-principe toegepast (As Low As Reasonably Achievable; zo laag als redelijkerwijs mogelijk) om de blootstelling van de patiënt, het verpleegpersoneel en de geneesheren aan ioniserende straling tot een minimum te beperken.
Zo is er in de medische beeldvorming een evolutie naar technieken en apparatuur die met een lagere stralingsdosis dezelfde beeldkwaliteit bereiken.
