RadiopharmacologyRadiopharmacology is radiochemistry applied to medicine and thus the pharmacology of radiopharmaceuticals (medicinal radiocompounds, that is, pharmaceutical drugs that are radioactive). Radiopharmaceuticals are used in the field of nuclear medicine as radioactive tracers in medical imaging and in therapy for many diseases (for example, brachytherapy). Many radiopharmaceuticals use technetium-99m (Tc-99m) which has many useful properties as a gamma-emitting tracer nuclide.
Phosphorus-32Phosphorus-32 (32P) is a radioactive isotope of phosphorus. The nucleus of phosphorus-32 contains 15 protons and 17 neutrons, one more neutron than the most common isotope of phosphorus, phosphorus-31. Phosphorus-32 only exists in small quantities on Earth as it has a short half-life of 14 days and so decays rapidly. Phosphorus is found in many organic molecules and so phosphorus-32 has many applications in medicine, biochemistry, and molecular biology where it can be used to trace phosphorylated molecules (for example, in elucidating metabolic pathways) and radioactively label DNA.
Pertechnétatevignette|Structure de l'anion pertechnétate. L'anion pertechnétate est un oxyanion de formule chimique . Il est souvent employé comme source soluble d'isotope radioactif de technétium, notamment le , couramment utilisé dans diverses applications de médecine nucléaire. Un technétate() est un composé chimique contenant cet anion. Il s'agit de sels de l'acide pertechnétique . Il est semblable au permanganate mais avec un pouvoir oxydant plus faible ; il est cependant plus oxydant que le .
RadiotraceurUn radiotraceur est une entité composée d’une molécule vectrice et d’un isotope radioactif détectable à l’aide de dispositifs tels que les gamma-caméras ou la tomographie par émission de positons. En biologie, Il doit être spécifique d'un organe, d'une fonction ou d'une pathologie. Il doit avoir le même comportement métabolique que la molécule vectrice et doit être utilisé en faible quantité (dose traceuse) pour ne pas perturber le mécanisme étudié.un radiotraceur doit également être stable dans l’organisme et détectable de manière externe via des détecteurs.
Médicament radiopharmaceutiqueUn médicament radiopharmaceutique est un médicament contenant des radioisotopes incorporés à des fins médicales. Les radiopharmaceutiques sont majoritairement utilisés en à des fins de diagnostic ou de suivi : il peut s'agir de scintigraphie, de TEMP ou de TEP. Ils peuvent aussi être prescrits à visée thérapeutique, par exemple dans le traitement de certains cancers. Certains médicaments radiopharmaceutiques sont décrits dans la pharmacopée européenne. Les médicaments radiopharmaceutiques sont prescrits par des médecins spécialisés en médecine nucléaire.
Scintigraphie osseuseLa scintigraphie osseuse est un examen de médecine nucléaire consistant à injecter à un patient un produit radioactif qui va se fixer sur le squelette. Cet examen permet d’obtenir des images qui sont le reflet du métabolisme osseux. Il est indiqué dans de nombreuses pathologies osseuses, notamment en cancérologie pour la recherche de métastases osseuses ou en rhumatologie.
Rayon gammavignette|Des rayons gamma sont produits par des processus nucléaires énergétiques au cœur des noyaux atomiques. Un rayon gamma (ou rayon γ) est un rayonnement électromagnétique à haute fréquence émis lors de la désexcitation d'un noyau atomique résultant d'une désintégration. Les photons émis sont caractérisés par des énergies allant de quelques keV à plusieurs centaines de GeV voire jusqu'à pour le plus énergétique jamais observé. Les rayons gamma furent découverts en 1900 par Paul Villard, chimiste français.
Gamma cameraA gamma camera (γ-camera), also called a scintillation camera or Anger camera, is a device used to image gamma radiation emitting radioisotopes, a technique known as scintigraphy. The applications of scintigraphy include early drug development and nuclear medical imaging to view and analyse images of the human body or the distribution of medically injected, inhaled, or ingested radionuclides emitting gamma rays. Scintigraphy ("scint") is the use of gamma cameras to capture emitted radiation from internal radioisotopes to create two-dimensional images.
ScintigraphieLa scintigraphie est une méthode d' de médecine nucléaire qui produit une image fonctionnelle par l'administration d'un médicament radiopharmaceutique (MRP) dont on détecte les rayonnements une fois qu'il a été capté par l'organe ou la cible à examiner. Le patient reçoit des molécules ou des isotopes radioactifs qui vont se fixer sur les organes ou les tissus que l'on cherche à explorer. Ensuite, une machine, en général une gamma-caméra, détecte les rayons émis par le corps. Enfin, on reconstruit l'image obtenue.
Médecine nucléaireLa médecine nucléaire comprend l'ensemble des applications médicales de la radioactivité en médecine. Administrativement on parle de l'utilisation de sources radioactives non scellées. On administre au patient (par injection intraveineuse, ingestion, inhalation...) des médicaments radiopharmaceutiques (MRP) ; ceux-ci peuvent être des radionucléides isolés (comme l'iode 123 pour la glande thyroïde) ou être constitués d'un vecteur et d'un radionucléide.
Tomographie par émission monophotoniquevignette|droite|Image dans le plan axial du cerveau obtenue par tomographie d'émission monophotonique utilisant le Tc-99. La tomographie par émission monophotonique, en abrégé TEMP, ou même SPECT (de l'Single photon emission computed tomography), aussi appelée tomoscintigraphie par émission monophotonique, est une technique qui repose sur le principe de la scintigraphie et qui permet d'effectuer des images ainsi que des reconstructions en trois dimensions d'organes et de leur métabolisme à l'aide d'un ensemble de gamma caméras tournant autour du patient.
Transmutationvignette|redresse=1.2|Le Soleil est un réacteur à fusion naturel qui transmute les éléments légers en éléments plus lourds grâce à la nucléosynthèse stellaire, une forme de fusion nucléaire. La transmutation de la matière est la transformation d'une substance en une autre. En physique nucléaire, la transmutation (ou mue atomique) est la transformation d'un élément chimique en un autre par une modification de son noyau atomique. Elle est aussi appelée transmutation nucléaire.
Activation neutroniqueL’activation neutronique est le processus par lequel un flux neutronique induit de la radioactivité dans les matériaux qu'il traverse (phénomène de radioactivation). Tout matériau traversé par un flux de neutrons subit progressivement une transmutation par capture neutronique qui rend une partie de ses noyaux radioactifs, et la durée de vie de cette radioactivité impose généralement de le gérer par la suite comme déchet radioactif (le plus souvent comme déchet de faible activité).
Technétium 99Le technétium 99, noté Tc, est l'isotope du technétium dont le nombre de masse est égal à 99 : son noyau atomique compte et avec un spin 9/2+ pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . Un gramme de technétium 99 présente une radioactivité de . C'est un radioisotope, qui connaît une désintégration β de faible intensité en avec une période radioactive de et une énergie de désintégration de : ⟶ + e + .
Fluorure de sodiumLe fluorure de sodium est un composé chimique de formule NaF. Il s'agit d'un solide incolore utilisé comme source d'ions fluorures dans diverses applications. Il est moins cher et moins hygroscopique que le fluorure de potassium. Le fluorure de sodium fait partie des « médicaments essentiels » listés par l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013). Le fluorure de sodium est un composé ionique qui se dissout pour donner les ions Na+ et F−.
Imagerie médicaleL'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images du corps humain à partir de différents phénomènes physiques tels que l'absorption des rayons X, la résonance magnétique nucléaire, la réflexion d'ondes ultrasons ou la radioactivité auxquels on associe parfois les techniques d'imagerie optique comme l'endoscopie. Apparues, pour les plus anciennes, au tournant du , ces techniques ont révolutionné la médecine grâce au progrès de l'informatique en permettant de visualiser indirectement l'anatomie, la physiologie ou le métabolisme du corps humain.
Cyclotronvignette|redresse=2|Un électroaimant de cyclotron au Lawrence Hall of Science. Les parties noires sont en acier et se prolongent sous terre. Les bobines de l'aimant sont situées dans les cylindres blancs. La chambre à vide se situerait dans l’espace horizontal entre les pôles de l'aimant. vignette|droite|upright=1.25|Cœur du premier cyclotron belge, construit à Heverlee en 1947. Le cyclotron est un type d’accélérateur de particules inventé par Ernest Orlando Lawrence et Milton Stanley Livingston de l'Université de Californie à Berkeley au début des années 1930.
Épreuve d'effortvignette L'épreuve d'effort, ou test d'effort, ou électrocardiogramme d'effort ou ergométrie, est un examen consistant à l'enregistrement d'un ECG durant le déroulement d'un exercice physique calibré. Il permet d'aider au diagnostic d'une maladie coronarienne (maladie des artères coronaires). Il peut être associé à la mesure et à l'analyse des volumes et débits ventilatoires. Il est alors utile dans l'évaluation de certaines maladies respiratoires ou métaboliques et permet également d'apprécier le comportement d'un sujet sportif ou non vis-à-vis de l'effort, ce qui peut permettre d'affiner l'entraînement sportif ou le réentraînement.
Tomographie par émission de positonsvignette|Reconstruction tridimensionnelle de la distribution de glucose marqué au telle que mesurée par tomographie d'émission de positons. Outre l'accumulation normale du traceur dans le cœur, la vessie, les reins et le cerveau, des métastases hépatiques d'une tumeur colorectale sont clairement visibles dans la région abdominale de l'image.
