Chẩn đoán Hình ảnh Nhập môn: Các Nguyên lý và Dấu hiệu Nhận biết, Ấn bản thứ 5
Tác giả: William Herring, MD, FACR – © 2024 Nhà xuất bản Elsevier
Ths.Bs. Lê Đình Sáng (Chủ biên Bản dịch tiếng Việt)

PHỤ LỤC ĐIỆN TỬ A. Y học hạt nhân: Hiểu rõ Nguyên lý và Nhận biết những điều cơ bản

Nuclear Medicine: Understanding the Principles and Recognizing the Basics
William Herring, MD, FACR
Learning Radiology, e-Appendix A, e1-e20

Cơ chế hoạt động

Một đồng vị phóng xạ (radioisotope) là một dạng không bền của một nguyên tố, phát ra bức xạ từ hạt nhân của nó trong quá trình phân rã. Cuối cùng, sản phẩm cuối cùng là một đồng vị bền, không có tính phóng xạ của một nguyên tố khác.

• Các đồng vị phóng xạ có thể được sản xuất nhân tạo, thường xuyên nhất bằng cách làm giàu neutron trong lò phản ứng hạt nhân hoặc trong cyclotron, hoặc có thể tồn tại trong tự nhiên. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên bao gồm uranium và thorium. Phần lớn các đồng vị phóng xạ được sản xuất nhân tạo.
• Dược chất phóng xạ là sự kết hợp của các đồng vị phóng xạ được gắn (cho mục đích của chương này) vào một dược chất có đặc tính liên kết cho phép nó tập trung vào các mô cơ thể nhất định như phổi, tuyến giáp hoặc xương. Các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong y học hạt nhân lâm sàng còn được gọi là hạt nhân phóng xạ (radionuclide), chất đánh dấu phóng xạ (radiotracer), hoặc đôi khi chỉ đơn giản là chất đánh dấu (tracer).

Các cơ quan khác nhau trong cơ thể có ái lực hoặc khả năng hấp thụ riêng biệt đối với các hóa chất có hoạt tính sinh học khác nhau. Ví dụ, tuyến giáp hấp thụ iốt, não sử dụng glucose, xương sử dụng phốt phát, và các hạt có kích thước nhất định có thể bị giữ lại trong các mao mạch phổi (xem Hình 1.12).

Sau khi dược chất phóng xạ được đưa đến một mô hoặc cơ quan trong cơ thể, các phát xạ phóng xạ của nó cho phép nó được đo lường và ghi hình bằng một thiết bị phát hiện gọi là gamma camera.

Bảng eA.1 phác thảo các đồng vị phóng xạ và dược chất khác nhau được sử dụng trong chẩn đoán hình ảnh hạt nhân.

Bảng eA.1 Dược chất phóng xạ sử dụng trong Y học hạt nhân

Phân rã phóng xạ

Các đồng vị không bền cố gắng đạt đến trạng thái bền bằng một hoặc nhiều quá trình. Chúng có thể trải qua quá trình phân tách (phân hạch), hoặc chúng có thể phát ra các hạt (ví dụ: hạt alpha hoặc beta) và/hoặc năng lượng (ví dụ: tia gamma) dưới dạng bức xạ.

• Phân hạch (Fission) là một quá trình phá hủy chủ yếu xảy ra trong các lò phản ứng hạt nhân.
• Hạt alpha có năng lượng tương đối cao, kích thước lớn, bị hấp thụ mạnh bởi các mô lân cận và có thể gây tổn thương đáng kể cho các phân tử gần đó. Chúng không được sử dụng trong chẩn đoán y khoa.
• Hạt beta là các electron hoặc positron (electron dương) có năng lượng cao, tốc độ cao, có khả năng xuyên thấu nằm giữa hạt alpha và tia gamma. Nhược điểm chính của chúng trong chẩn đoán là liều bức xạ tương đối cao mà chúng truyền cho bệnh nhân.
• Phân rã gamma liên quan đến việc phát ra năng lượng từ một hạt nhân không bền dưới dạng bức xạ điện từ. Tia gamma giống hệt tia X ngoại trừ việc tia gamma bắt nguồn từ hạt nhân trong khi tia X phát ra từ bên ngoài hạt nhân.
• Các đồng vị phóng xạ trải qua quá trình phân rã gamma ở các mức năng lượng riêng biệt. Những năng lượng này thường được biểu thị dưới dạng electron volt (eV). Hầu hết các đồng vị phóng xạ tạo ra năng lượng trong khoảng hàng nghìn (keV) đến hàng triệu (MeV) electron volt.

Bảng eA.2 mô tả một số thuật ngữ được sử dụng phổ biến nhất trong y học hạt nhân.

Bảng eA.2 Thuật ngữ