2020_Basics NG_BA1 deel 3.pdf

# Therapeutische toepassingen van radionucliden Dit onderwerp verkent de diverse therapeutische toepassingen van radionucliden binnen de nucleaire geneeskunde, inclusief specifieke indicaties en gebruikte technieken. ### 1.1 Algemene principes van radionuclidetherapie Radionuclidetherapie maakt gebruik van radioactieve isotopen, ook wel radionucliden genoemd, die via de bloedbaan of direct worden toegediend om ziek weefsel te bestralen. Een radiofarmacon bestaat uit een "koud" deel dat de plaats van opname bepaalt, en een radioactieve label, het radioisotoop, dat vervalt onder uitzending van straling (alfa- of bèta-stralen). Dit staat in contrast met externe-bestralingstherapie, waarbij de straling van buiten het lichaam komt [4](#page=4) [5](#page=5). ### 1.2 Indicaties voor radionuclidetherapie #### 1.2.1 Schildklieraandoeningen met jodium-131 Jodium-131 wordt veelvuldig ingezet voor de behandeling van verschillende schildklieraandoeningen. De belangrijkste indicaties zijn [6](#page=6): * **Graves' disease:** Een auto-immuunziekte die leidt tot overmatige schildklierhormoonproductie (hyperthyroïdie). Het doel is het elimineren van hyperthyroïdie en het verkleinen van de goiter [6](#page=6). * **Toxisch adenoom:** Een goedaardige tumor die te veel schildklierhormoon produceert. De behandeling richt zich op het elimineren van hyperthyroïdie en het reduceren van het volume [6](#page=6). * **Multifocale autonomie:** Meerdere goedaardige tumoren die leiden tot excessieve schildklierhormoonproductie. Het doel is vergelijkbaar met toxisch adenoom: eliminatie van hyperthyroïdie en volumeverkleining [6](#page=6). * **Andere nodulaire goiters:** Reactieve nodulaire hyperplasie, bijvoorbeeld als gevolg van jodiumtekort. De behandeling is gericht op volumeverkleining [6](#page=6). * **Schildklierkanker:** Maligne tumoren van het schildklierweefsel, zoals papillair, folliculair en anaplastisch carcinoom. Het doel is de eliminatie van tumorweefsel [6](#page=6). #### 1.2.2 Theranostiek bij neuro-endocriene tumoren Voor neuro-endocriene tumoren wordt een theranostische benadering toegepast, waarbij gericht wordt op de somatostatine receptor. Voorbeelden van gebruikte therapieën zijn behandelingen met yttrium-90 (Y-90) DOTATOC en lutetium-177 (Lu-177) DOTATATE [8](#page=8). #### 1.2.3 Selectieve interne radiotherapie (SIRT) SIRT, ook wel bekend als Selective Internal Radiation Spheres (SIRS), is een procedure waarbij radioactieve bolletjes, zoals Y-90, via de arteria hepatica worden ingebracht. Door hun grootte blijven deze bolletjes steken in de haarvaten van metastasen, waardoor de metastase effectief wordt bestraald [9](#page=9). > **Tip:** Theranostiek combineert diagnostische en therapeutische aspecten, waarbij eenzelfde molecuul of receptor wordt gebruikt voor zowel beeldvorming als behandeling. Dit maakt zeer gerichte therapie mogelijk [8](#page=8). > **Tip:** Bij SIRS is het cruciaal dat de radioactieve bolletjes van de juiste grootte zijn om zich te accumuleren in de tumorvaten en niet elders in het lichaam terecht te komen [9](#page=9). --- # Radioprotectie in de nucleaire geneeskunde Radioprotectie in de nucleaire geneeskunde omvat principes en methoden om de stralingsbelasting voor patiënten en personeel te minimaliseren door middel van bescherming, dosimetrie en afvalbeheer [11](#page=11). ### 2.1 Principes van radioprotectie De fundamentele principes van radioprotectie zijn gebaseerd op de relatie tussen stralingsdosis en de blootstellingstijd, afstand tot de bron en het gebruik van afscherming [14](#page=14) [15](#page=15). #### 2.1.1 Tijd De ontvangen stralingsdosis is direct evenredig met de tijd dat men zich in de nabijheid van een stralingsbron bevindt. Het beperken van de blootstellingstijd is daarom een cruciale methode om de dosis te reduceren [14](#page=14). #### 2.1.2 Afstand De kwadratenwet beschrijft de relatie tussen stralingsdosis en afstand: de dosis is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tot de bron ($ \text{Dosis} \propto \frac{1}{\text{afstand}^2} $). Het maximaliseren van de afstand tot de stralingsbron is een zeer efficiënte methode om de stralingsbelasting te verminderen [15](#page=15). #### 2.1.3 Afscherming Afscherming houdt in dat er materiaal wordt geplaatst tussen de stralingsbron en de persoon die beschermd moet worden. De effectiviteit van de afscherming hangt af van het type straling, de energie ervan en de eigenschappen van het afschermingsmateriaal, zoals dichtheid en dikte [17](#page=17) [18](#page=18) [19](#page=19) [20](#page=20) [21](#page=21). ### 2.2 Verschillen tussen radiologie en nucleaire geneeskunde Hoewel beide disciplines ioniserende straling gebruiken, verschillen ze fundamenteel in hun aanpak en implicaties voor radioprotectie [12](#page=12). * **Radiologie:** Maakt gebruik van een externe stralingsbron. De straling wordt door het lichaam van de patiënt gestuurd (transmissie). De dosis voor de patiënt is afhankelijk van het aantal gemaakte foto's. Er is doorgaans geen nazorg vereist met betrekking tot straling, maar er kunnen wel contrastallergieën voorkomen [12](#page=12). * **Nucleaire Geneeskunde:** Gebruikt een interne stralingsbron, toegediend aan de patiënt, die vervolgens straling uitzendt. De straling treedt uit het lichaam. De dosis voor de patiënt wordt beïnvloed door het effectieve halfleven van de toegediende radionuclide. Wel nazorg met betrekking tot straling is nodig na het onderzoek. Contrastmiddelen worden doorgaans niet gebruikt, tenzij in combinatie met CT-scans [12](#page=12). ### 2.3 Personendosimetrie Personendosimetrie is essentieel voor het monitoren van de stralingsdosis die personeel oploopt tijdens werkzaamheden met radioactieve materialen [22](#page=22). ### 2.4 Besmetting Besmetting treedt op wanneer radioactieve deeltjes op of in een persoon of materiaal terechtkomen [23](#page=23). ### 2.5 Beheer van radioactief afval Het beheer van radioactief afval is een belangrijk aspect van radioprotectie in de nucleaire geneeskunde. Dit omvat specifieke procedures voor opslag en uiteindelijke afvoer [25](#page=25). #### 2.5.1 Opslag van radioactief afval tot verval * **Sortering:** Afval moet gesorteerd worden op basis van de radionuclide [25](#page=25). * **Geschikte containers:** Afval dient te worden opgeslagen in containers die geschikt zijn voor het specifieke type afval en voldoende stralingsbescherming bieden [25](#page=25). * **Speciale opslaglocatie:** Er is een speciaal lokaal met toegangscontrole vereist. Dit lokaal dient een ondoordringbare vloer te hebben en opstaande randen om verspreiding van besmetting te voorkomen [25](#page=25). * **Wachten op radioactief verval:** Het afval wordt opgeslagen totdat de radioactiviteit tot een acceptabel niveau is vervallen. Dit duurt minimaal tien keer het fysieke halfleven van de radionuclide [25](#page=25). * **Vaststellen vrijgave:** Een stralingsdeskundige bepaalt wanneer het afval veilig kan worden vrijgegeven [25](#page=25). * **Registratie:** De vrijgave van afval dient te worden genoteerd in een register [25](#page=25). * **Verwijdering label:** Het radioactieve label moet worden verwijderd [25](#page=25). * **Afvoer:** Na vrijgave kan het afval worden afgevoerd als ander ziekenhuisafval, afhankelijk van of het biologisch besmet is of niet [25](#page=25). > **Tip:** Het effectieve halfleven ($ T_{\text{eff}} $) is de tijd waarin de activiteit van een radionuclide in het lichaam afneemt tot de helft van de oorspronkelijke waarde, rekening houdend met zowel radioactief verval als biologische klaring. Dit is van cruciaal belang voor het inschatten van de stralingsdosis voor de patiënt en de wachttijd voor het afval. De relatie is $ \frac{1}{T_{\text{eff}}} = \frac{1}{T_{radioactief}} + \frac{1}{T_{biologisch}} $. > **Tip:** De drie belangrijkste ALARA-principes (As Low As Reasonably Achievable) zijn tijd, afstand en afscherming. Pas deze principes altijd toe waar mogelijk om de stralingsdosis te minimaliseren. > **Tip:** Wees je bewust van de specifieke eigenschappen van de gebruikte radionucliden, zoals hun type straling (alfa, bèta, gamma) en hun halfleven, aangezien dit direct invloed heeft op de benodigde beschermingsmaatregelen en de opslagperiode voor afval. --- # Nucleaire beeldvorming voor translationeel onderzoek Nucleaire beeldvormingstechnieken spelen een cruciale rol in translationeel onderzoek door de evaluatie van nieuwe tracers en het ontrafelen van moleculaire paden mogelijk te maken, gaande van moleculair niveau tot preklinische toepassingen en uiteindelijk klinische studies [26](#page=26). ### 3.1 De rol van nucleaire beeldvorming in translationeel onderzoek Translationeel onderzoek beoogt de brug te slaan tussen fundamenteel onderzoek en klinische toepassingen. Nucleaire beeldvorming faciliteert dit proces door in vivo informatie te verschaffen over moleculaire processen op verschillende schaalniveaus [26](#page=26). #### 3.1.1 Preklinische beeldvorming De Nuclear Small Animal Imaging Facility biedt de infrastructuur om nieuwe tracers te evalueren en moleculaire paden te bestuderen in preklinische modellen. Deze faciliteit is uitgerust met technologie die vergelijkbaar is met die in een patiëntenkliniek, maar dan op minischaal. Dit stelt onderzoekers in staat om de farmacokinetiek, farmacodynamiek en de doelbinding van potentiële geneesmiddelen te bestuderen voordat ze bij mensen worden getest [26](#page=26) [27](#page=27). > **Tip:** Preklinische beeldvorming met kleine dieren is essentieel om de veiligheid en effectiviteit van nieuwe diagnostische en therapeutische agentia te beoordelen in een gecontroleerde omgeving. #### 3.1.2 Klinische toepassingen en gevoeligheid De gevoeligheid van nucleaire beeldvorming is zodanig dat menselijke PET-studies kunnen worden uitgevoerd met nanomolaire hoeveelheden van een medicijn. Een typische menselijke PET-studie vereist slechts 6 tot 20 nanomol drug, wat overeenkomt met ongeveer 3 tot 10 microgram, uitgaande van een moleculair gewicht van 500. Deze hoge gevoeligheid maakt het mogelijk om zeer lage concentraties van tracers te detecteren, wat cruciaal is voor de vroege detectie van ziekten en het monitoren van de respons op behandeling [28](#page=28). > **Example:** Een PET-scan met een nieuwe tracer die specifiek bindt aan tumorcellen kan al in een vroeg stadium tumoren detecteren, zelfs als ze nog microscopisch klein zijn. Dit kan leiden tot een eerdere diagnose en een betere prognose voor de patiënt. ### 3.2 Technologie en Infrastructuur De infrastructuur voor nucleaire beeldvorming omvat elementen zoals UA Medicinal Chemie, UA CORE Lab en UZA MOCA, die bijdragen aan de ontwikkeling en toepassing van deze technieken binnen het translationele onderzoekstraject. Deze multidisciplinaire samenwerkingen zijn essentieel om de volledige potentie van nucleaire beeldvorming te benutten, van de synthese van nieuwe radiofarmaca tot hun klinische validatie [26](#page=26). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Nucleaire Geneeskunde | Een medisch specialisme dat gebruikmaakt van kleine hoeveelheden radioactieve stoffen (radiofarmaca) voor diagnostische en therapeutische doeleinden, waarbij de uitgezonden straling wordt gedetecteerd om beelden te vormen van inwendige organen en weefsels of om ziekten te behandelen. | | SPECT | Afkorting voor Single Photon Emission Computed Tomography. Een nucleaire beeldvormingstechniek die gammastralen detecteert die door een radiofarmacon worden uitgezonden om 3D-beelden van het lichaam te produceren, vaak gebruikt voor diagnostiek van bijvoorbeeld hersen- of hartziekten. | | PET | Afkorting voor Positron Emission Tomography. Een geavanceerde nucleaire beeldvormingstechniek die positronen uitzendt, welke vervolgens annihilatie veroorzaken met elektronen, resulterend in de emissie van twee gammastralen die in tegenovergestelde richting worden gedetecteerd om zeer gevoelige 3D-beelden van metabole processen te creëren. | | Radiofarmacon | Een medicijn dat een radioactief isotoop bevat. Het bestaat uit een radioactief deel (de isotoop) dat straling uitzendt en een niet-radioactief deel dat bepaalt waar in het lichaam het farmacon zich zal ophopen, waardoor het als tracer dient. | | Radioisotoop | Een atoom met een instabiele atoomkern die spontaan vervalt onder uitzending van straling, zoals alfa- of bètadeeltjes, of gammastraling. Deze eigenschap maakt ze geschikt voor gebruik in nucleaire geneeskunde. | | Graves | Een auto-immuunziekte die leidt tot een overproductie van schildklierhormonen (hyperthyroïdie). Behandeling met radioactief jodium (bv. I-131) kan de overactieve schildklierweefsels elimineren en de goiter verkleinen. | | Toxisch adenoom | Een goedaardig gezwel in de schildklier dat autonoom schildklierhormonen produceert, resulterend in hyperthyroïdie. Behandeling met radioactief jodium kan de overproductie stoppen en het gezwel verkleinen. | | Radioimmunotherapie | Een vorm van kankertherapie waarbij een radioactieve isotoop wordt gekoppeld aan een antilichaam dat specifiek bindt aan kankercellen. Dit leidt tot gerichte bestraling van de tumorcellen. | | Theranostiek | Een concept dat diagnostiek en therapie combineert. Het maakt gebruik van vergelijkbare moleculaire targets voor zowel beeldvorming (diagnostiek) als behandeling (therapie), vaak met behulp van radionucliden. | | SIRT | Afkorting voor Selective Internal Radiation Therapy. Een procedure waarbij radioactieve bolletjes (vaak met Y-90) via de leverslagader in de tumor worden gebracht, waar ze vastlopen in de haarvaten en de tumor van binnenuit bestralen. | | Kwadratenwet | Een natuurkundige wet die stelt dat de intensiteit van straling omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de afstand tot de bron. Dit principe wordt gebruikt om de stralingsblootstelling te minimaliseren door afstand te vergroten. | | Personendosimetrie | Het meten van de door personen ontvangen stralingsdosis met behulp van draagbare meetinstrumenten zoals dosimeters. Dit is essentieel voor het monitoren en beheersen van de blootstelling aan ioniserende straling. | | Efficiënt halfleven | De effectieve halveringstijd van een radioactieve stof in het lichaam, die rekening houdt met zowel de fysische halveringstijd van de isotoop als de biologische klaring van de stof uit het lichaam. | | Radioactief verval | Het proces waarbij instabiele atoomkernen van een radioactieve isotoop spontaan veranderen in stabielere kernen, waarbij energie wordt vrijgegeven in de vorm van straling. | | Translationeel onderzoek | Een vorm van biomedisch onderzoek die fundamentele wetenschappelijke ontdekkingen vertaalt naar klinische toepassingen, met als doel de gezondheid van patiënten te verbeteren. |