107 30 Die Bausteine des Universums sich in der Schilddrüse an, schädigt die Zellen und kann zu Schilddrüsenkrebs führen. Nimmt man aber vorher Iod über Tabletten auf, ist der Speicher der Schilddrüse komplett aufgefüllt und es kann sich kein radioaktives Iod einlagern. Deshalb ist die Gabe von Iodtabletten eine sehr wichtige Maßnahme ( A 12 ). Besonders beeindruckend ist die Positron-EmissionsTomographie oder kurz PET. Wie der Name vermuten lässt, arbeitet man dabei mit β+-Strahlen, also mit Positronen. Mit dieser Technik kann man in wunderschönen Bildern die Aktivität des Gehirns messen (B 30.33). Wie funktioniert das technisch? B 30.33 PET-Scan eines Gehirns: Wie bei B 30.32 bedeutet rot hohe Aktivität. Du siehst die Gehirnaktivität beim a) sehen, b) hören, c) sprechen und d) nachdenken. Eine Möglichkeit ist, Zucker durch O-15 zu markieren (B 30.34 a) und ihn in die Blutbahn zu bringen. Das radioaktive O-15 ist ein β+-Strahler und sendet Positronen aus. Sobald diese auf ihre Antiteilchen – die Elektronen – treffen, zerstrahlen sie in zwei elektromagnetische Wellen, die in entgegengesetzte Richtungen wegfliegen (b). Nach genau diesem Prinzip funktioniert auch der legendäre Warp-Antrieb der Enterprise: Zerstrahlung von Materie (B 30.21, S. 103). Beim PET-Scanner misst man nun aber, wo diese Energie herkommt (c). An Orten mit höherem Stoffwechsel wird mehr Zucker verbraucht und die Strahlung ist dort stärker. So entstehen Bilder wie in B 30.33. B 30.34 Wie ein PET-Scanner funktioniert: Die beiden entstehenden Photonen (b) fliegen in entgegengesetzte Richtungen weg und werden von Detektoren rundherum gemessen (c). a c b d Detektoren e+=Positron c a b N 15 7 O 15 8 α α Auch bei Behandlungen von Tumoren kann man Radioaktivität einsetzen. Das verblüfft, weil diese ja umgekehrt Krebs auslösen kann. Wie soll das dann funktionieren? Mit Hilfe des so genannten Gamma-Knifes (B 30.35) kann man Tumore schonend entfernen. Das Gerät besteht aus rund 200 Kobalt-60-Quellen, deren γ -Strahlen in einem Punkt zusammenlaufen. Dadurch kann die Energie im Tumor gebündelt werden, ohne das gesunde Gewebe rundherum zu belasten. Die γ-Strahlen zerstören die DNS der Tumorzellen, wodurch sich diese nicht mehr weiter teilen können. B 30.35 Wie ein Gamma-Knife funktioniert. Im MedAustron A 14 behandelt man mit Teilchenstrahlen Tumore. Streng genommen gehört diese Methode nicht zur Nuklearmedizin, weil man dabei keine radioaktiven Stoffe einsetzt. Vielmehr beschleunigt man geladene Teilchen in riesigen Anlagen (B 30.30) auf etwa 2/3 der Lichtgeschwindigkeit und beschießt dann gezielt den Körper. Die Strahlung wirkt ionisierend und ist eigentlich für den Körper schädlich. Man kann aber über die Geschwindigkeit der Teilchen gezielt steuern, in welcher Tiefen der Großteil der Energie vor allem abgegeben wird und das Gewebe rundherum kaum zerstört (B 30.36). Energieabgabe Eindringtiefe in cm Röntgen- und - Strahlen Ionen Tumor 0 10 20 30 40 100% 0% γ Kurz zusammengefasst Bei Untersuchungen bringt man radioaktive Stoffe mit kurzer Halbwertszeit in den Körper, misst ihre Strahlung und stellt diese grafisch dar. Bei Behandlungen beschießt man den Körper so clever mit Strahlung, dass nur die Krebszellen getroffen werden. B 30.36 Im Gegensatz zu Röntgen- oder γ-Strahlung geben Ionen beim Eindringen in den Körper ihre Energie vor allem in einer bestimmten Tiefe ab. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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