Tordis radiomerkar sukker

Klokka 0430 startar student Tordis Dahle (22) produksjonen av byens mest radioaktive substans, så farleg at han er innkapsla i to meter betong. Radioaktivt merka druesukker skal redde liv i kreftdiagnostisering.

Saman med fleire andre fysikkstudentar har Dahle ansvaret for å produsere radioaktivitet, som må vere klar til dei første pasientane som skal gjennom PET-skannaren kjem om morgonen. PET, eller positronemisjonstomografi blir mykje brukt i kreftdiagnostikk der radioaktivt merka stoff blir sprøyta inn, før ein skannar pasienten for å sjå kor stoffet blir av. På Haukeland bruker ein radioaktivt druesukker, som raskt hamnar i veksande kreftsvulstar. Dette er metoden som blir brukt i meir enn 90 prosent av PET-undersøkingar på verdsbasis.

Halvert på to timar
Denne morgonen har Dahle med seg andre studentar for å sjå på produksjonen av radioaktivt fluor. I dag skal ho lage 75 gigabequerel, eller nær ein million gonger over grenseverdien for årsinntak av radioaktivitet i mat for ein vaksen. Halveringstida for fluor-18 er 110 minutt, så blandinga er ferskvare, og held berre til om lag åtte pasientar.

To meter tjukk dør
- Om produksjonen er forseinka kan eg gi litt meir straum, og så tek vi det inn igjen.
Dahle er i gang med produksjonen av radioaktivitet, og styrer heile prosessen frå ei datamaskin på PET-senteret på Radiologisk avdeling, mens syklotronen står i eit spesialkonstruert rom under bakken utanfor bygningen. Veggane er to meter tjukk betong, og døra er ei like tjukk betongblokk som går på skinner. Under og etter prosessen er det livsfarleg å vere i syklotron-rommet.
- Det er veldig greitt å ha ein deltidsjobb som er relevant, og det kan godt vere at eg vil fortsetje med dette. Men ein eventuell doktorgrad får eg ta stilling til når eg er ferdig med masteren, seier Dahle.

Kort veg mellom studentar og forsking
Men då ho byrja å studere visste ho lite om PET og syklotronar.
- Det var litt tilfeldig at eg hamna her. Då eg byrja på fysikk visste eg ikkje at det fanst medisinsk fysikk ein gong, men fekk høyre om det frå Renate Grüner, som er forskingskoordinator ved Radiologisk avdeling og førsteamanuensis ved Institutt for fysikk og teknologi ved UiB. No brukar Grüner fagmiljøet rundt det nyoppretta masterprogrammet i medisinsk fysikk og sjukehuset aktivt i undervisninga.
- Det er masse vekselverknad mellom basal forsking og aktiviteten på sjukehuset, og studentane synest det er veldig kjekt. Når dei frivillig stiller opp klokka fire om morgonen, er det eit godt teikn, meiner Grüner.

Fleire bruksområde
PET-skanneren blir særleg brukt til kreftpasientar for å planleggje stråleterapi, sjå om kreften er borte etter medisinsk behandling, eller finne ut om ein svulst har spreidd seg til andre organ.
- Svulstar treng oksygen og sukker for å vakse, og difor ser vi kor det radioaktive druesukkeret endar, fortel Grüner.
I helgene blir skannaren brukt i forsking blant anna av fysikarar for å måle gjennomstrøyming av væske i ulike bergartar. Det finst mange bruksområde, alt etter kva stoff ein merker med radioaktivitet.
- Min ultimate draum er å sjå korleis ein psykiatripasient vil løyse ei gitt oppgåve i ein kombinert PET og MR-skannar og bruke dette for å forstå verknaden av, og individuelt tilpasse, pasientens medisinering, fortel ho. Grüner meiner det er eit stort potensial i farmakologisk avbilding og håper å kunne bruke nye, avanserte metodar innan MR og PET til å etablere dette i Bergen.

Drøymer om partikkelterapi
Ein annan draum for miljøet for medisinsk fysikk i Bergen er eit senter for partikkelterapi i byen. Rektorkandidat Dag Rune Olsen har mellom anna tatt til orde for at eit senter for partikkelterapi hamnar i Bergen. I partikkelterapi er det vanlegvis proton som blir brukte til å drepe kreftcellene. Dei brukar energien sin på eit lite område, slik at det blir færre skader på vevet rundt, samanlikna med gammastråler med høg energi, som er den vanlegaste teknologien som blir brukt i dag.
Noreg har vore avventande når det gjeld å ta i bruk ein del ny teknologi på feltet, og var blant dei siste landa i Vesteuropa som fekk PET-skanning. I Sverige og Danmark er sentra for partikkelterapi under oppbygging, mens her i landet er inga avgjerd tatt enno.

Mohn ga dyreskannar
Og ved PET-senteret i Bergen er det framleis mykje som kan utviklast: Ein ønskjer å produsere fleire ulike radioaktive isotopar av til dømes karbon, oksygen, nitrogen, jod eller koppar, som er betre for å observere andre svulstar eller sjukdommar. Men det tek tid og pengar å få i gang produksjonen av dei ulike isotopane.
PET-skannaren i Bergen var ei gåve frå Trond Mohn, og den mestgivande bergensaren gjennom tidene har òg nyleg gitt ein PET-skannar til bruk på dyr gjennom Bergen Medisinske Forskningsstiftelse. Og her er det ikkje kjæledyr som er målgruppa, men mus, rotter og andre mindre dyr som ein driv forsking på.

Inga forsking utan PET
PET-skanning er ei dyr undersøking, som involverer ei rekke faggrupper: Fysikarar, kjemikarar, radiografar, ingeniørar, farmasøytar og legar er nokre av dei. Martin Biermann er overlege og spesialist i nukleærmedisin, og førsteamanuensis ved UiB.
- Når det gjelder PET ligger kunsten i å tolke bileta, forklarer Biermann.
Han har tidlegare arbeidd både i Tyskland og USA, og brenn for at produksjonen av fleire radioaktive virkestoff skal komme i gang i Bergen.
Skannaren på Haukeland er ein kombinert PET/CT-skannar. CT, eller computertomografi, er snittbilete av heile eller delar av kroppen tekne med avansert røntgenutstyr. Sett saman med PET-bileta gir det eit langt betre bilete av kor ein kreftsvulst til dømes er plassert.
- Det spesielle for PET-senteret i Bergen er at vi og kombinerer det med ultralyd. Vi integrerer PET i hovud og hals med ultralydsundersøking etter PET-skanninga, fortel Biermann.
Både når det gjeld klinisk behandling og forsking blir bruksområda for PET stadig større. Å merke medikament med radioaktivitet for å sjå kor dei verkar kan vere ein framtidig bruk.
- Moderne onkologi utan PET går ikkje. Om vi vil ha eit internasjonalt forskingsmiljø må vi ha PET, fortel Biermann, som har publisert fleire interessante nettførelesningar om temaet.

Produksjonsprosessen av radioaktivt fluor er fjernstyrt frå PET-senteret fleire etasjar oppe. Frå venstre Josefine Handrack (21), Sebastian Thomas (24), Tordis Dahle (22) og Teresa Skarstein (26). Alle foto: Dag Hellesund

Cecilie Brekke Rygh jobbar med å klargjere smådyrskannaren, der mus og rotter snart vil kunne fortelje oss meir om dei biokjemiske prosessane i kroppen. 

 

Tordis Dahle lukker opp døra til syklotronrommet. Døra er to meter tjukk, og går på skinner. Ståledosen frå syklotronen er døydeleg mens han er i bruk. 

PET-skannaren i Bergen er kombinert med CT, og gjer det muleg å sjå på biokjemiske prosessar på molekylnivå, på same tid som ein får eit godt bilete av anatomien til pasienten. 

 

Moderne behandling og forsking på kreft er ikkje muleg utan PET, fortel overlege Martin Biermann. Fleire av dei svarte felta på bileta i bakgrunnen er kreftsvulstar.

 

Tordis radiomerkar sukker

Positronemisjonstomografi (PET)
PET er ein biletdiagnostisk teknikk der ein bruker radioaktive stoff for å framstille funksjonar og biokjemiske prosessar i levande vev. Det er altså muleg å studere sjukdomsprosessar på molekylnivå, i motsetnad til røntgen, som viser anatomien i kroppen. I PET bruker ein ulike radioaktivt merka sporstoff for å sjå på ulike tilstandar. Den største bruken er innanfor kreftdiagnostikk og undersøkingar av hjernen.
Når pasienten kjem til sjukehuset, får ho sprøyta inn ei lita mengde  radioaktivt stoff. Det vanlegaste er druesukker merkt med den radioaktive isotopen fluor-18, og det er også dette som blir produsert av syklotronen i Bergen (sjå under).
Den radioaktive isotopen sender ut positron. Positronet, som er elektronet sin antimaterie, vil smelte saman med eit elektron og skape to lysglimt som blir fanga opp av PET-skannaren. Druesukkeret samlar seg i vevstypar som bruker mykje energi, og kreftsvulstar er ein av desse.
Ulike radioaktive virkestoff kan brukast til å sjå på ulike prosessar, men så langt er det berre fluor-18 som blir produsert for medisinske undersøkingar i Bergen. PET-skanning utset pasienten for ein radioaktiv stråledose, på same måte som røntgen.

Syklotron
Ein syklotron er ein partikkelakselerator som blir brukt til å akselerere ladde partiklar, slik at ein kan framstille radioaktive isotopar. Ved PET-senteret på Haukeland universitetssjukehus produserer dei radioaktivt fluor, som blir bunde på eit druesukkermolekyl.
Fluor-18 blir lagd ved at ei stråle med høgenergetiske proton blir skotne inn i opprikt vatten, såkalla tungtvatten. Protonstråla kjem ved at ein tilfører energi til proton inne i syklotronen. Protonane kjem frå ei kjelde med hydrogengass i sentrum av syklotronen. Partiklane blir akselererte av høgfrekvent vekselspenning mens de beveger seg i vakuum og et kraftig påtrykt magnetfelt.

Computertomografi (CT)
CT er ei radiologisk undersøkingsmetode der ein ved hjelp av røntgen stråling lagar snittbilete av ein lekamsdel.
Kroppen blir skanna med tynne røntgenstråler frå mange vinklar, og bileta blir rekonstruerte av ei datamaskin. Ein kan og bruke kontrastvæske under undersøkinga for å sjå særskild på somme delar av kroppen. Ved PET-skannaren på Haukeland universitetssjukehus gjer ein både ei CT og ei PET-undersøking samtidig. Dermed får ein både ein god anatomisk (CT) og ein biokjemisk (PET) framstilling av pasienten sitt indre i ei og same undersøking. CT-bileta blir òg brukte til å redusere feilkjelder i PET-bileta.

Magnetresonanstomografi (MR)
MR er òg ein radiologisk undersøkingsmetode brukt for å framstille bilete av kroppsvev. MR er spesielt god til å framstille sjukdom i blautvev, og kan òg brukest til å studere funksjonen til ulike organ. Teknologien tek utgangspunkt i den spesifikke eigensvingetida atom har, og korleis dei oppfører seg når dei er utsette for radiobølgjer i eit kraftig magnetfelt.
For betre å sjå ein prosess eller ein skade kan det brukast kontrastmiddel under undersøkinga. Desse er ikkje radioaktive, men inneheld metall. MR blir mellom anna brukt til å sjå på sjukdommar i hjernen og sentralnervesystemet. Multippel sklerose, skiveutgliding, funksjonen til hjartet og karnettverket i hjernen er typisk bruk av MR. Teknologien brukast mykje for å undersøke ungar, fordi dei ikkje blir utsette for skadeleg røntgenstråling. Det gjer og MR spesielt godt egna i forsking, til dømes for å forstå korleis den friske og sjuke hjernen fungerer. Det er nyleg blitt utvikla PET-skannarar som er kombinerte med MR i staden for CT.

Powered by Labrador CMS