Nuklearmedizin
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 3. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
Sie sind hier: Startseite Behandlungen Nuklearmedizin
In den Bereich der Nuklearmedizin fallen kernphysikalische Verfahren und radioaktive Substanzen, deren Einsatz in der Medizin in Diagnostik und Therapie erfolgt. Darunter werden ebenfalls die offenen Radionuklide verstanden. Ein weiteres Kapitel der Nuklearmedizin stellt der Strahlenschutz in Verbindung mit medizinischen, biologischen und physikalischen Grundlagen dar.
Inhaltsverzeichnis |
Was ist die Nuklearmedizin?
Es handelt sich um ein umfangreiches medizinisches Fachgebiet, das sich in mehrere Teilbereiche gliedert. Im Rahmen dieses Gebietes gelangen radioaktive Substanzen zum Einsatz. Dazu gehören Radioisotope, biologische Stoffe, Radiopharmaka und weitere Stoffe.
Außerdem gibt es in diesem Bereich die Funktions- und Lokalisationstechnik. Des Weiteren fallen die offenen Radionuklide in den Bereich der Nuklearmedizin, die – wie bei der Radiojodtherapie – auch in der Therapie angewandt werden. Komplettiert wird der Aufgabenbereich durch den Strahlenschutz, der sich durch medizinische, biologische und physikalische Grundlagen definiert.
Innerhalb dieses Bereiches erfolgt die Anwendung weiteren Wissens wie der Pathogenese, der Symptomatologie von Erkrankungen und der Ätiologie. Im Rahmen der Nuklearmedizin erfolgt ferner die diagnostische Planung der Behandlung in Verbindung mit der Dosisberechnung und dem Strahlenschutz.
Allen nuklearmedizinischen Verfahren liegt derselbe Gedanke zugrunde, das sogenannte Tracerprinzip. Eine Substanz, die der Körper an einer bestimmten Stelle aufnimmt, umbaut oder ausscheidet, wird mit einem radioaktiven Atom markiert und in so geringer Menge verabreicht, dass sie den Vorgang, den sie sichtbar machen soll, selbst nicht verändert. Von außen lässt sich anschließend messen, wohin diese Substanz gelangt. Damit beantwortet die Nuklearmedizin eine andere Frage als Röntgenaufnahme, Computertomographie und Magnetresonanztomographie: Jene zeigen, wie ein Organ gebaut ist, diese zeigt, was es tut. Beides ergänzt einander – und genau deshalb sind Geräte entstanden, die beide Informationen in einem Untersuchungsgang liefern.
Technisch werden mehrere Verfahrensfamilien unterschieden. Die klassische Szintigraphie erzeugt Bilder aus einer oder wenigen Blickrichtungen. Bei der Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie, abgekürzt SPECT, kreist die Kamera um die untersuchte Person, sodass sich aus vielen Blickrichtungen Schnittbilder berechnen lassen. Die Positronen-Emissions-Tomographie arbeitet mit Nukliden, die beim Zerfall zwei Photonen in genau entgegengesetzte Richtungen aussenden; weil dieses Paar zeitgleich gemessen wird, lässt sich der Ursprungsort besonders genau bestimmen. In der Praxis sind diese Geräte heute meist mit einer Computertomographie und in einzelnen Zentren auch mit einer Magnetresonanztomographie in einem Gehäuse verbaut, sodass sich Funktionsbild und anatomisches Bild ohne Umlagerung übereinanderlegen lassen.
Eine Besonderheit des Fachs liegt in der Beschaffung seiner Arzneimittel. Radiopharmaka lassen sich nicht auf Vorrat halten, weil sie fortlaufend zerfallen. Das in der Szintigraphie am häufigsten verwendete Technetium-99m wird deshalb erst in der nuklearmedizinischen Einrichtung selbst aus einem Generator gewonnen und dort mit demjenigen Trägerstoff verbunden, der bestimmt, in welchem Organ sich das Präparat anreichert. Die kurzlebigen Nuklide der Positronen-Emissions-Tomographie entstehen in einem Teilchenbeschleuniger; sie müssen in der Nähe des Anwendungsortes hergestellt und rasch verarbeitet werden. Für Herstellung und Prüfung dieser Arzneimittel ist die Radiopharmazie zuständig.
Entsprechend arbeiten in der Nuklearmedizin mehrere Berufsgruppen zusammen: Fachärztinnen und Fachärzte für Nuklearmedizin, medizinisch-technisches Personal, das die Geräte bedient und die Untersuchungen durchführt, sowie Medizinphysik-Expertinnen und -Experten, die für Gerätequalität und Strahlenschutz zuständig sind. Reine Diagnostik findet überwiegend in Praxen und Klinikambulanzen statt. Behandlungen mit offenen Radionukliden sind dagegen an Kliniken gebunden, die über eine nuklearmedizinische Station mit Abklinganlage verfügen – also über eine Einrichtung, in der die Ausscheidungen der behandelten Personen zurückgehalten werden, bis ihre Aktivität abgeklungen ist.
Funktion, Wirkung & Ziele
Zu den bekanntesten Behandlungen gehört die bei einer Schilddrüsenüberfunktion oder bei Schilddrüsenkrebs eingesetzte Radiojodtherapie. Mittels einer Kapsel mit dem radioaktiven Jod-Isotop Jod-131 wird auf dem oralen Wege die Behandlung der Erkrankung vorgenommen. Durch die Anlagerung in der Schilddrüse kann dort krankhaft verändertes Gewebe durch die radioaktive Strahlung zerstört werden. Um die genaue Behandlung abzuklären, kann es vorher zum Einsatz der Schilddrüsenszintigraphie kommen.
Ein weiteres Anwendungsgebiet stellt die Behandlung entzündlicher Prozesse dar, wie bei Rheuma in den Knie- oder Schultergelenken. In diesem Fall wird durch einen Arzt je nach Gelenk ein radioaktives Isotop wie Yttrium-90 in das Gelenk gespritzt. Ferner kommt die Nuklearmedizin zur Anwendung als Therapie bei neuroendokrinen Tumoren, für die früher überwiegend der Begriff Karzinoid gebräuchlich war. Ärzte setzen auf die Wirkung der Stoffe Lutetium-177 oder Yttrium-90. Beim Non-Hodgkin-Lymphom (NHL) wurde über Jahre die Radioimmuntherapie eingesetzt.
Die Grundlage dieser Behandlung war eine Antikörpertherapie: Ein Antikörper, der an die Lymphomzellen bindet, wird radioaktiv markiert und gibt seine Strahlung unmittelbar am Tumor ab. Das dafür in Europa zugelassene Präparat Y-Ibritumomab-Tiuxetan wird jedoch seit 2020 nicht mehr vermarktet; die europäische Zulassung ist Anfang 2024 erloschen. Zu den weiteren Anwendungsgebieten gehört außerdem die Myokardszintigrafie, mit der es zur Abklärung von Herzinfarktnarben oder der Durchblutung des Herzmuskels kommt. Durchgeführt wird diese Untersuchung in der Regel in Form einer kombinierten Belastungs- und Ruheuntersuchung.
Überwiegend wird zur Erzeugung der Belastung auf das Fahrradergometer gesetzt. Ferner wird die Nuklearmedizin für die Knochenszintigraphie eingesetzt. Dabei wird der komplette Knochenbau von Menschen auf Knochentumore sowie auf Karzinommetastasen untersucht. Mit diesem Verfahren lässt sich außerdem herausfinden, ob Entzündungen an den Gelenken oder an den Knochen vorliegen. Abgeklärt wird ferner, ob Beschwerden aufgrund von Knochenverletzungen oder einer Lockerung von Gelenkprothesen entstehen.
Über die bereits genannten Untersuchungen hinaus reicht das diagnostische Spektrum des Fachs noch erheblich weiter. An der Schilddrüse zeigt die Szintigraphie, ob ein tastbarer oder im Ultraschall auffälliger Knoten selbstständig Hormone bildet oder ob er am Stoffwechsel nicht teilnimmt – die Unterscheidung zwischen einem sogenannten heißen und einem kalten Schilddrüsenknoten, von der das weitere Vorgehen abhängt. Die Nierenszintigraphie misst die Leistung beider Nieren getrennt voneinander und beurteilt zugleich den Harnabfluss. Bei Verdacht auf eine Lungenembolie kann eine Lungenszintigraphie Belüftung und Durchblutung der Lunge gegeneinanderstellen; ein belüfteter, aber nicht durchbluteter Abschnitt spricht für ein verschlepptes Gerinnsel. Und vor einer Operation an der Nebenschilddrüse hilft die Szintigraphie dabei, ein überaktives Epithelkörperchen zu lokalisieren, das sich anders kaum auffinden lässt.
Weitere Anwendungen liegen in der Onkologie und in der Neurologie. Vor Operationen bei Brustkrebs lässt sich mit einem schwach radioaktiv markierten Stoff derjenige Lymphknoten kennzeichnen, der im Abflussgebiet des Tumors an erster Stelle steht; er kann dann gezielt entnommen und untersucht werden, statt eine größere Zahl von Lymphknoten zu entfernen. Mit besonderen Tracern lässt sich außerdem beurteilen, ob bestimmte Nervenzellverbände im Gehirn geschädigt sind – eine Frage, die bei der Abklärung eines Parkinson-Syndroms weiterhilft. Bei unklaren Formen einer Demenz kommen Untersuchungen des Hirnstoffwechsels und krankhafter Eiweißablagerungen zum Einsatz.
Die Positronen-Emissions-Tomographie wird am häufigsten mit einem radioaktiv markierten Abkömmling des Traubenzuckers durchgeführt. Weil viele Tumoren mehr Zucker verbrauchen als das umgebende Gewebe, heben sie sich im Bild ab. Genutzt wird das vor allem, um die Ausbreitung einer Krebserkrankung zu bestimmen, Metastasen aufzuspüren, den Erfolg einer Behandlung zu beurteilen und wiederaufgetretenes Tumorgewebe von Narben zu unterscheiden. Für einzelne Tumorarten stehen daneben Tracer zur Verfügung, die nicht den Zuckerverbrauch anzeigen, sondern ein bestimmtes Merkmal auf der Zelloberfläche ansteuern.
Daraus hat sich ein Ansatz entwickelt, für den sich der Begriff Theranostik eingebürgert hat: Dasselbe Molekül, das an ein Merkmal der Tumorzelle bindet, wird einmal mit einem Nuklid für die Bildgebung und einmal mit einem therapeutisch wirksamen Nuklid gekoppelt. Die Untersuchung zeigt dann vorab, ob der Tumor dieses Ziel überhaupt trägt und ob eine Behandlung deshalb Aussicht auf Wirkung hat. Bekannte Beispiele sind das prostataspezifische Membranantigen beim Prostatakarzinom und die Somatostatin-Rezeptoren der bereits genannten neuroendokrinen Tumoren.
Für die Untersuchten läuft eine nuklearmedizinische Diagnostik meist nach einem ähnlichen Muster ab. Nach Aufklärung und Erhebung der Vorgeschichte wird das Radiopharmakon verabreicht, in der Regel in eine Armvene. Danach folgt eine Wartezeit, deren Länge davon abhängt, wie lange die Substanz braucht, um sich im Zielgewebe anzureichern; bei manchen Untersuchungen wird sofort gemessen, bei anderen erst Stunden später. Die Aufnahme selbst erfolgt im Liegen und verlangt vor allem, ruhig zu bleiben. Im Anschluss wird üblicherweise geraten, viel zu trinken und die Blase häufig zu entleeren, damit der Körper den Stoff rasch ausscheidet.
Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren
Letztendlich hängt dies von der Dosis einer Bestrahlung und der Schwere der Krebserkrankung ab. Sofern nur schwach strahlende Substanzen zur Behandlung der Erkrankung eingesetzt werden, wird die Belastung für den Körper gering ausfallen. Als wichtigster Faktor gilt dabei die Halbwertszeit des eingesetzten Stoffes, und die fällt je nach Substanz sehr unterschiedlich aus. Bei den kurzlebigen Stoffen der Diagnostik ist bereits wenige Stunden nach der Anwendung ein großer Teil der Aktivität zerfallen; reichliches Trinken beschleunigt zusätzlich die Ausscheidung über die Nieren, auf den Zerfall selbst hat es dagegen keinen Einfluss. Bei den längerlebigen Stoffen der Therapie zieht sich dieser Vorgang über Tage hin – das ist der Grund für den bereits erwähnten stationären Aufenthalt.
Ein Risiko ist ferner in den psychischen Faktoren zu sehen, die aufgrund der eingeschränkten Tagesplanung entstehen können. Als weitere Nebenwirkungen können während der Behandlung Abgeschlagenheit, Kopfschmerzen und Appetitlosigkeit auftreten. Zudem ist die Diagnose Krebs nur schwer zu verkraften. Jedoch handelt es sich um Nebenwirkungen, die mit dem Ende der Behandlung nachlassen. Wie stark die Beschwerden auftreten, hängt zudem von der Größe des Tumors und von der verabreichten Aktivität ab. Jedoch kann es zu Spätschäden kommen, zu denen eine Fatigue gehört. Es kann vorkommen, dass die Belastbarkeit nach dem Ende der Behandlung weiter eingeschränkt bleibt. In diesem Fall ist es wahrscheinlich zur Entwicklung einer sogenannten Fatigue gekommen.
Dabei liegt ein sogenanntes Erschöpfungssyndrom vor, welches nicht mit einer normalen Müdigkeit zu vergleichen ist. Mit gezieltem Training kann der Körper wieder zu mehr Leistungsfähigkeit geführt werden. Nicht ausgeschlossen ist, dass sich unter den zu behandelnden Patienten auch Träger eines Defibrillators oder eines Herzschrittmachers befinden. Dabei müssen die behandelnden Ärzte mit entscheiden, welche Form der Behandlung bei ihren Patienten möglich ist. Berücksichtigt werden muss bei einer solchen Behandlung die individuelle Situation der Patienten.
Für alle diese Verfahren gilt ein Grundsatz, der das Fach von den übrigen bildgebenden Disziplinen unterscheidet: Radioaktive Stoffe dürfen am Menschen nur angewendet werden, wenn die Anwendung im Einzelfall ärztlich gerechtfertigt ist. Steht ein Verfahren ohne Strahlung zur Verfügung, das dieselbe Frage ebenso gut beantwortet, hat dieses den Vorrang. Wie viel Aktivität verabreicht wird, richtet sich am notwendigen Mindestmaß aus und wird bei Kindern an Alter und Körpergewicht angepasst. Eine Schwangerschaft ist vor jeder Anwendung abzuklären; je nach Verfahren wird der Termin verschoben oder eine andere Untersuchung gewählt. In der Stillzeit ist je nach verwendetem Stoff eine Pause einzulegen, deren Dauer die behandelnde nuklearmedizinische Einrichtung festlegt.
Bei den Therapieverfahren treten die Nebenwirkungen des jeweiligen Verfahrens hinzu. Nach einer Radiojodtherapie kann die Schilddrüse vorübergehend anschwellen und schmerzen, und die Speicheldrüsen können sich entzünden, was sich als Schwellung vor dem Ohr und als Mundtrockenheit bemerkbar macht. Häufig stellt sich im Verlauf eine Schilddrüsenunterfunktion ein; bei der Behandlung eines Schilddrüsenkarzinoms ist sie sogar beabsichtigt. Sie ist insofern keine Komplikation im engeren Sinn, macht aber eine dauerhafte Einnahme von Schilddrüsenhormon und regelmäßige Blutkontrollen erforderlich. Nach einer Behandlung an einem Gelenk mit radioaktiven Stoffen kann das behandelte Gelenk vorübergehend stärker schmerzen und anschwellen.
Der stationäre Aufenthalt auf einer Therapiestation bringt eigene Einschränkungen mit sich. Besuch ist nur eingeschränkt oder gar nicht möglich, das Zimmer darf zeitweise nicht verlassen werden, und Wäsche wie Geschirr werden gesondert behandelt. Nach der Entlassung gelten für eine begrenzte Zeit Empfehlungen zum Abstand gegenüber Schwangeren und kleinen Kindern; wie lange sie einzuhalten sind, richtet sich nach dem verwendeten Stoff und wird von der behandelnden Einrichtung mitgeteilt. Diese Regeln dienen ausdrücklich nicht dem Schutz der behandelten Person, sondern dem ihrer Umgebung – ein Umstand, der im Gespräch oft erklärungsbedürftig ist.
Grenzen hat das Fach schließlich dort, wo es um feine anatomische Einzelheiten geht. Die räumliche Auflösung nuklearmedizinischer Bilder ist geringer als die der Computertomographie oder der Magnetresonanztomographie; eben deshalb sind Kombinationsgeräte inzwischen die Regel. Hinzu kommt, dass eine Anreicherung nicht immer eindeutig ist, denn auch Entzündungen und Heilungsvorgänge gehen mit einem gesteigerten Stoffwechsel einher. Ein auffälliger Befund wird deshalb stets im Zusammenhang mit Vorgeschichte, Laborwerten und anderen Bildern beurteilt und nie für sich allein.
Quellen
- Dietlein, M., Kopka, K., Schmidt, M. (Hrsg.): Nuklearmedizin.
ISBN: 9783132439269
- Reiser, M., Kuhn, F.-P., Debus, J.: Duale Reihe Radiologie.
ISBN: 9783132444621
- Zechmann, C., Biedenstein, S., Giesel, F. L.: BASICS Bildgebende Verfahren.
ISBN: 9783437414732
- Schmoll, H.-J. (Hrsg.): Kompendium Internistische Onkologie.
ISBN: 9783662607473
- Pschyrembel, W.: Pschyrembel Klinisches Wörterbuch.
ISBN: 9783110783346