Kernenergie in der Medizin: Anwendungen und Fortschritte

Überblick

Die Medizinindustrie wendet Kernenergie in einer Reihe von Verfahren und Behandlungsprotokollen an. Die nuklearen Eigenschaften der Materie bieten eine leistungsstarke Energiequelle innerhalb von Bildgebungs- und Diagnoseverfahren. Weitere Entwicklungen auf diesem Gebiet zielen darauf ab, diese Energie als Mittel zur Diagnose von Erkrankungen auf zellulärer-molekularer Ebene zu nutzen.

Identifikation

Die Arbeit auf dem Gebiet der Kernenergie beinhaltet die Verwendung von Isotopen oder radioaktiven Materialien. Radioaktive Materialien sind eine Quelle von Gammastrahlen, welche Lichtstrahlen sind, die im oberen Bereich des elektromagnetischen Spektrums liegen. Isotope sind Atome, die von Atomelementen abgeleitet werden. Um ein Isotop zu erstellen, wird die Atomstruktur eines Atoms destabilisiert. Dies beinhaltet das Zusammenstoßen zweier Atome, wodurch Teile des Atoms ablösen. Wenn dies geschieht, wird Energie in Form von Gammastrahlen freigesetzt. Die Energie von Gammastrahlen hat in der Medizinindustrie eine Reihe von Anwendungen gefunden.

Funktion

Die Verwendung von Kernenergie innerhalb der Medizinindustrie wird innerhalb eines Spezialgebiets namens Nuklearmedizin praktiziert. Innerhalb dieses Fachgebiets werden Erkrankungen mithilfe der von radioaktiven Materialien erzeugten Energie diagnostiziert und behandelt. Diese Materialien werden in Bildgebungsgeräten verwendet, die ein Bild der inneren Prozesse des Körpers erzeugen. Und während Röntgenstrahlen, MRTs und CAT-Scans ebenfalls innere Bilder erzeugen können, können die in der Nuklearmedizin verwendeten Bildgebungsgeräte auch tatsächliche Prozesse darstellen, die im Körper stattfinden. Nuklearmaterialien werden auch in Fällen verwendet, in denen eine explorative Operation erforderlich sein kann, um abnorme Formationen im Körper zu lokalisieren.

Radioaktive Substanzen

Das Gebiet der Nuklearmedizin nutzt radioaktive Substanzen, um Abnormalitäten in Knochen und Körperorganen zu erkennen. Diese Verfahren beinhalten die Injektion des Patienten mit einem radioaktiven Material, das darauf ausgelegt ist, auf bestimmte Flüssigkeiten im Körper zu reagieren – diese Materialien werden Radioisotope genannt. Bestimmte Körperflüssigkeiten, die auf das Vorhandensein einer Krebsbildung oder anderer krankheitsbedingter Formationen hinweisen, veranlassen diese Isotope, Gammastrahlen auszusenden. Bildgebungsgeräte werden dann verwendet, um die Bereiche aufzuzeichnen, in denen diese Reaktionen stattfinden. Radioisotope können auch so konzipiert werden, dass sie Krebszellen zerstören, ohne das umliegende Gewebe zu beschädigen.

Bildgebungsgeräte

Innerhalb der Medizinindustrie verwendete Bildgebungstechniken erzeugen detaillierte, dreidimensionale Bilder, die Prozesse aufzeichnen können, die im Körper stattfinden. Diese Fähigkeit ermöglicht es medizinischen Spezialisten, genau festzustellen, welche Bereiche eines bestimmten Körpersystems nicht richtig funktionieren. Es gibt zwei Arten von Bildgebungsgeräten, die im Bereich der Nuklearmedizin verwendet werden. Ein PET-Scan oder Positronen-Emmission-Tomographie ist ein Gerät, das verwendet wird, um injizierte Radioisotope aufzuzeichnen, die eine kurze Lebensdauer haben (die Lebensdauer eines Isotops wird dadurch bestimmt, wie lange es dauert, bis es zerfällt oder ausbrennt). SPECT-Scans oder Single Photon Emission Computed Tomography sind Geräte, die mit Isotopen verwendet werden, die eine längere Lebensdauer haben. SPECT-Scans erzeugen weniger detaillierte Bilder als PET-Scans aufgrund der Art des verwendeten Isotops.

Anwendungen

Anwendungen von Kernenergie innerhalb der Medizinindustrie nutzen Bildgebungsgeräte und Isotopmaterialien, um eine Reihe von Erkrankungen zu diagnostizieren und zu behandeln, und machen in vielen Fällen die Notwendigkeit einer explorativen Operation überflüssig. Diese Methoden können auch verwendet werden, um Blutfluss und Herzfunktion zu verfolgen und zu analysieren. Bildgebungsgeräte werden auch verwendet, um die Knochengesundheit und -funktion zu untersuchen. Weitere Entwicklungen innerhalb der Nuklearmedizin zielen darauf ab, Bildgebungsgeräte als eine Möglichkeit zu nutzen, zellulär-molekulare Prozesse im Körper aufzuzeichnen. Diese Fähigkeit wird es Ärzten ermöglichen, die genetischen oder DNA-Eigenschaften kranker Zellen und Gewebe zu korrigieren.