Zastosowanie izotopów promieniotwórczych

Medycyna nuklearna zajmuje się zastosowaniem izotopów promieniotwórczych w diagnostyce (rozpoznawaniu) i terapii (leczeniu) chorób oraz w badaniach naukowych.
Zastosowanie diagnostyczne izotopów promieniotwórczych polega na wprowadzaniu substancji promieniotwórczej do tkanek i narządów organizmu , a następnie na rejestracji promieniowania za pomocą detektorów umieszczonych poza badanym obiektem. Nagromadzenie substancji promieniotwórczej w tkance lub narządzie oraz jej rozkład pozwalają na wnioski diagnostyczne.

Obecnie stosuje się ok. 200 różnych zawiązków znakowanych izotopami promieniotwórczymi , które dobiera się w zależności od tego, jaki narząd stanowi przedmiot badania i jakich oczekuje się informacji. Najczęściej stosowane izotopy promieniotwórcze przedstawia tabela. Izotopy te , wbudowane w różne związki chemiczne są wprowadzane do organizmu.

Badanie izotopowe jest badaniem dodatkowym i samo w sobie nie może być podstawa rozpoznania określonej jednostki chorobowej. Interpretacja jego wyniku jest dokonywana na podstawie poprzednio przeprowadzonych badań klinicznych i w niektórych przypadkach potwierdza to rozpoznanie.

Badania izotopowe tarczycy należą do najczęstszych badań diagnostycznych wykonywanych w pracowniach medycyny nuklearnej. Badania te maja na celu ocenę poszczególnych faz czynności tarczycy oraz ocenę jej struktury anatomicznej.

Do tego typu badań należą :
- Scyntygrafia tarczycy
- Badania jodochwytności
- Badania przytarczyc dokonuje się w przypadkach sugerujących zaburzenia gospodarki
wapniowo – fosforanowej.
- Badania radioimmunologiczne pozwalają na dokładne oznaczenie poziomu hormonów w
płynach ustrojowych.
- Badania radioimmunometryczne wykonuje się w warunkach nadmiaru przeciwciał.

Izotopowe badania układu oddechowego dotyczą ukrwienia i wentylacji płuc. Należą do nich:
- Scyntygrafia perfuzyjna
- Scyntygrafia wentylacyjna

Do badań wątroby i nerek należą :
- Scyntygrafia wątroby i śledziony
- Scyntygrafia czynnościowa wątroby i dróg żółciowych

Metodami izotopowymi można badać : morfologię nerek, czynności miąższu nerkowego ,
rozdział krwi w łożysku naczyniowym, przepływ krwi oraz plazmy przez nerki oraz wartość
przesączenia kłębuszkowego. Te badania to:

- Renografia
- Angioscyntografia


Izotopy w przypadku nadnerczy wykorzystuje się do uwidocznienia kory lub rdzenia .Do tego
stosuje się wizualizację.

Współczesna diagnostyka izotopowa chorób ośrodkowego nerwowego obejmuje:
- Scyntygrafię mózgu
- Cysternografię i mielografię izotopową
- Badania przepływu mózgowego
- Angioscyntografię izotopową

Badania izotopowe w diagnostyce układu krążenia znajdują coraz szersze zastosowanie. W miarę doskonalenia metod pomiarowych i wprowadzeniem systemów komputerowych do analizy wyników znacznie rozszerzyły się wskazania diagnostyczne. Współczesne metody izotopowe pozwalają na badanie ukrwienia mięśnia sercowego oraz ocenę parametrów krążenia.

W badaniach układu kostnego stosuje się związki fosfonianowe. Badania mają na celu
wykrycie ognisk nowotworowych w przypadkach:

1) Pierwotnych nowotworów kości

2) Przerzutów nowotworowych

3) Rozległych zmian w celu określenia wskazań do ewentualnej resekcji chirurgicznej
Badania wykonuje się jako scyntygrafię całego ciała. Badania izotopowe układu kostnego są szczególnie cenne, ponieważ metodą tą można najwcześniej wykryć ogniska przerzutowe, co ma zasadnicze znaczenie dla ustalenia dalszego trybu postępowania leczniczego.
Radioizotopy są używane także do poszukiwania tzw. ektopicznej śluzówki ( uchyłek Meckela ).

Od czasów Marii Skłodowskiej - Curie i Gyórgy Hevesy'ego uczeni, inżynierowie i technicy znajdują ciągle nowe możliwości wykorzystania promieniowania jonizującego w różnych dziedzinach działalności człowieka.

Nie sposób wymienić wszystkich zastosowań promieniowania jonizującego. Jest wykorzystywane w rolnictwie, konserwacji żywności, poszukiwaniu źródeł wody, diagnostyce i terapii medycznej, sterylizacji sprzętu medycznego, a także w wykrywaniu i usuwaniu zanieczyszczeń środowiska naturalnego.

Promieniowanie jonizujące wykorzystuje się również do zmiany struktury chemicznej materiałów, konstruowania niezwykle czułych detektorów (czujek) dymu, a także badania skażenia rzek, zbiorników wodnych i wód gruntowych

Techniki jądrowe (izotopowe) znalazły zastosowanie w górnictwie, geologii, archeologii. Pozwalają one m.in. precyzyjnie określić wiek badanych skał czy minerałów, a także wiek szczątków żywych organizmów.


Promieniowanie i techniki jądrowe stosuje się szczególnie szeroko w przemyśle. Nie można sobie wyobrazić nowoczesnej produkcji przemysłowej bez izotopowych mierników grubości, defektoskopów, analizatorów składu substancji, poziomomierzy, gęstościomierzy itp. Funkcjonowanie nowoczesnej gospodarki bez udziału technik jądrowych byłoby niemożliwe.

Napromieniowanie żywności

Szczególnie popularną technologią stało się napromieniowanie żywności. Stosuje się ją by móc dłużej przechowywać żywność. Na podstawie badań okazało się, że żywność utrwalana radiacyjnie nie jest toksyczna ani też radioaktywna, jednak podobnie jak i inne procesy utrwalające radiacja powoduje pewne zmiany chemiczne w żywności. Ich rodzaj i zasięg zależą od chemicznego składu produktu, dawki promieniowania, temperatury oraz dostępu światła i tlenu podczas napromieniania. Pod wpływem promieniowania jonizującego tworzą się między innymi wolne rodniki i zmniejsza się o 20-60% zawartość witamin A, B1,C i E. Trzeba jednak pamiętać, że podobne zmiany zachodzą w żywności pod wpływem termicznej obróbki lub długotrwałego jej przechowywania.

Elektrownie jądrowe :

Energia jądrowa odgrywa znaczącą rolę w bilansie energetycznym świata. Pod koniec 1992 r. pracowały 424 bloki jądrowe , które produkowały 17% całkowitej światowej energii elektrycznej. Uran w naturalnej postaci zawiera 99,3% U-238 oraz 0,7% U-235. W elektrowniach atomowych używa się uranu wzbogaconego – około 20% U-235 oraz około 80% U-238. Podczas rozszczepiania 1 kg uranu zostaje wyzwolone tyle energii, co przy spaleniu 2800 t węgla kamiennego.