Szintigraphie mit Technetium-99m

⁹⁹Mo zerfällt mit einer Halbwertszeit von 66,02 Stunden in das metastabile ^99mTc. Dabei wandelt sich ein Neutron unter Herausschleudern eines Elektrons in ein Proton um, so dass die Kernladungszahl Z um 1 ansteigt, die Massenzahl aber gleich bleibt. Aus Molybdän (Z = 42) wird also Technetium (Z = 43).
 

⁹⁹Mo ^99mTc + e^–
(Kernreaktion im Generator)

Der metastabile ^99mTc-Kern muss noch Energie abgeben. Er zerfällt mit einer Halbwertszeit von 6,02 Stunden unter Aussendung von gamma-Strahlung in ⁹⁹Tc.
 

^99mTc ⁹⁹Tc + g-Strahlung
(Für die Szintigraphie maßgebende Kernreaktion)

 

Generator zur Erzeugung von ^99mTc aus ⁹⁹Mo. (oben) und Funktionsmodell (unten).

Das Prinzip des Molybdän-99/Technetium-99m-Generators wurde um 1960 am Brookhaven National Laboratory (USA) entwickelt. Der Generator besteht aus einer chromatografischen Säule [1], die mit Aluminiumoxid gefüllt ist. Am Aluminiumoxid haftet das aus Kernreaktoren gewonnene Uran-Spaltprodukt 99Mo. Um die Strahlenbelastung für Transport und Bedienung möglichst gering zu halten, ist die Säule mit dicken Bleiwänden [2] gekapselt. Während das Mutternuklid 99Mo als Molybdat (MoO42– ) fest am Aluminiumoxid-Träger- material der Säule haftet, kann das entstehende Pertechnetat (TcO4– ) leicht herausgelöst werden. Die Säule [1] ist unten mit einem Vorratsbehälter [3] verbunden, der physiologische Kochsalzlösung enthält. Um das gebildete 99mTc herauszulösen, wird auf die obere Kanüle [5] das Elutionsgefäß [4], ein Glasfläschchen mit durchstechbaren Propfen, aufgesetzt. Im Glasfläschchen herrscht ein Vakuum. In Folge des Unter- drucks im Elutionsgefäß wird physiologische Kochsalzlösung aus dem Behälter unten [3] über die chromatografische Säule [1] angesaugt. Beim Durchströmen der Säule wird das aus Molybdän entstandene 99mTc als Natriumpertechnetat aufgenommen. Die Natriumpertechnetatlösung steht nun zur Injektion am Patienten, z.B. bei Schilddrüsenuntersuchungen, zur Verfügung. Zur Aufnahme von Szintigrammen anderer Organe werden spezielle Substanzen, die vom Körper in die entsprechenden Organe transportiert werden, mit dem Pertechnetat radioaktiv markiert.

Die 99m-Tc-Natriumpertechnetat-Lösung im Elutionsgefäß [4] wird mit einem speziellen Greifwerkzeug [6] aus dem Strahlenschutz- behälter [7] herausgenommen (rechtes Bild). Der Strahlenschutzbehälter besteht aus Wolfram. Zur Sichtkontrolle ist er mit einem Bleiglasfenster [8] versehen. Mit Strahlenwarnzeichen gekennzeichnete Pertechnetat-Lösung [4].

Die mit ^99mTc markierte Lösung für Skelettuntersuchungen wird dem Patienten injiziert. Sie lagert sich speziell in Bereichen veränderten Knochenwachstums an. Mit Hilfe von Detektoren lässt sich die Gammastrahlung außerhalb des Körpers registrieren. Computerprogramme erstellen aus den Messwerten ein Bild des Skeletts. Das oben abgebildete Szintigramm zeigt Krebsmetastasen im Bereich des Schultergelenks und der Wirbelsäule.

• Geringe Mengen von Kaliumpertechnetat KTcO₄ im Kreislaufwasser verhindern wirkungsvoll die Korrosion von Eisen und niedriggekohltem Stahl. Der Einsatz ist wegen der Radioaktivität des Technetiums auf geschlossene Systeme beschränkt.
• ^95mTc findet Verwendung als Tracer. Ein Tracer ist ein Markierungsstoff, mit dem Reaktionsabläufe oder die Verteilung und Lokalisierung von Substanzen untersucht werden können.