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Koronare Herzkrankheit ist die häufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten. Sie verursacht jährlich mehr als 500.000 Todesfälle. Frühe Diagnose und Behandlung können für viele den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten. In den letzten 20 Jahren haben Fortschritte auf dem Gebiet der Kardiologie den Einsatz von nuklearen Materialien zur Unterstützung der Diagnose und Behandlung von Herzkrankheiten ermöglicht.
Nukleare Kardiologie beinhaltet die Verwendung von spezialisierten Bildgebungsverfahren und radioaktiven Materialien, um die Gesundheit und die funktionale Fähigkeit des Herzens zu diagnostizieren. Radioaktive Materialien werden durch Injektion oder Tablette verabreicht. Sobald sie das Herz erreichen, werden spezielle Kameras verwendet, um die Strukturen und Prozesse zu fotografieren, die im Inneren des Herzens stattfinden. Bereiche des Herzens, die nicht ausreichend mit Blut versorgt werden, werden unter der Bildgebungskamera sichtbar.
Die verwendeten radioaktiven Materialien bestehen aus Radioisotopen, welche Atome sind, die destabilisiert wurden. Ein destabilisiertes Atom ist ein Atom, dem ein Proton oder Neutron fehlt. Ein Proton oder Neutron wird gelöst, indem das Atom mit einem anderen Atom kollidiert oder indem ein hochenergetischer Lichtstrahl verwendet wird. Wenn ein Proton oder Neutron aus dem Zentrum eines Atoms gelöst wird, wird eine enorme Menge Energie freigesetzt. Diese verteilte Energie ist es, wie die Kameras verfolgen, was im Inneren des Herzens vor sich geht.
Chemische Interaktionen spielen eine Rolle dabei, wie sich Radioisotope im Körper verhalten. Verschiedene Körperteile ziehen bestimmte Chemikalien an, und dies bestimmt, welche Art von Isotop verwendet wird. Da die meisten Atome im Körper stabile Atome sind, ziehen sie destabilisierte Atome an sich. Das Fehlen oder Vorhandensein bestimmter Chemikalien im Herzen wird (oder wird nicht) das Isotopmaterial in bestimmte Bereiche anziehen. Die Kameras sind dann in der Lage, Informationen über die physische Beschaffenheit des Herzens bereitzustellen, je nachdem, wohin das Isotop gelangt.
Es gibt drei verschiedene Techniken, die in der nuklearen Kardiologie verwendet werden. Myokardperfusion ist die am häufigsten verwendete Methode, bei der Patienten einen Belastungstest durchführen müssen, bevor Bilder des Herzens aufgenommen werden. Ein radioaktives Bildgebungsmittel wie Thallium oder Tetrofosmin wird vor dem Belastungstest in den Blutkreislauf injiziert, um zu sehen, wie das Herz in Ruhe funktioniert. Dann wird ein Laufband verwendet, um die Herzfunktion während der Aktivität zu beobachten. Gammakameras werden verwendet, um die Prozesse des Herzens aufzuzeichnen.
Radionuklidenventrikulographie ist eine zweite Technik, die verwendet wird, um zu fotografieren, wie das Blut durch die Herzkammern zirkuliert. Sobald das Bildgebungsmittel in den Blutkreislauf injiziert wurde, liefern Gammakameras Informationen darüber, welche Bereiche des Herzens blockiert sind und welche eine gute Durchblutung haben.
Positronen-Emissions-Tomographie ist die dritte Technik, die verwendet wird, um die Blutversorgung und die metabolischen Aktivitäten im Herzen zu untersuchen. Aufgenommene Bilder können Narben von früheren Herzinfarkten zeigen und bestimmen, wie stark ein bestimmter Bereich geschädigt sein könnte. Diese Technik wird auch verwendet, um das Nervensystem des Herzens zu bewerten, das Informationen über Bereiche liefert, die nicht normal reagieren.
Die in der nuklearen Kardiologie verwendeten Verfahren liefern Informationen, die sonst nur durch eine Operation gewonnen werden könnten. Spezialisierte Bildgebungstechniken ermöglichen es, blockierte Bereiche im Herzen zu finden, das Ausmaß der Schäden in einem Bereich zu bewerten und die Wahrscheinlichkeit der Genesung für einen bestimmten Bereich zu bestimmen, ohne dass eine explorative Operation erforderlich ist.
Die Funktion des Nervensystems des Herzens bestimmt die Gesundheit des Herzschlags. Elektrische Impulse im Herzen können durch Herzinfarkte oder Arteriosklerose beschädigt werden. Die chemische Zusammensetzung der verwendeten radioaktiven Mittel kann offenbaren, welche Bereiche des Herzens nicht richtig feuern. Die Kombination der Ergebnisse eines Myokardperfusionstests und einer Positronen-Emissions-Tomographie gibt Ärzten die Informationen, die sie benötigen, um festzustellen, ob eine Operation notwendig ist.
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