tomografía por emisión de positrones (pet)

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*La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) es una

técnica empleada en medicina nuclear para el

diagnóstico no invasivo de distintas enfermedades.

*El PET ofrece información funcional sobre procesos

metabólicos del organismo, misma que se obtiene a

partir de la distribución de radionúclidos

(radiofármacos) emisores de positrones de vida

media corta.

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• Predicción de la existencia y propiedades del positrón por P.A..M Dirac

1927

• C.D. Anderson detectó los positrones en los rayos cósmicos

1932 • El Doctor G.L. Brownell(Massachussets General Hospital) crea el primer instrumento para la generación de imágenes tomográficas

1950

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• Primer Dispositivo Clínico de Imágenes por Positrones

1953

• Primer Dispositivo de Imagen Detector Múltiple de Positrones

1962• Se comienzan a

estudiar los procesos para la reconstrucción de imágenes

1967

• Primer Tomógrafo

• Primer Dispositivo de Tomografía Computarizada

1968-1971

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•Primeras versiones comerciales por The CyclotronCorporation

1976

•Introducción de la Tomografía Espiral

1989 •Introducción del primer Tomógrafo Multicorte

1998

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*El positrón es una partícula subatómica que posee

la misma masa del electrón, pero con carga

opuesta a éste. (Antimateria del electrón)

*Posee una característica básica y fundamental: al

encontrarse con el electrón se aniquila y el

resultado es la generación de dos fotones (rayos

gamma) que viajan en direcciones opuestas.

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*Para lograr la emisión de rayos gamma en el organismo

es necesario suministrar radionúclidos

(radiofármacos).

*Al ser elementos inestables emiten positrones que

interactúan con los electrones y producen, por su

aniquilación, dos rayos gamma de 511 keV. Que

permiten cuantificar procesos fisiológicos con la ayuda

de los detectores del PET.

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*Es cámara de alto vacío en la que mediante un campomagnético paralelo al eje del cilindro y un sistema deradiofrecuencia para generar un campo eléctrico alternante,acelera a energías muy elevadas partículas elementalesproducidas mediante una fuente de iones situada en el centrode la cavidad.

*Cuando éstas partículas han adquirido suficiente energía (10 a20 MeV en aplicaciones médicas) su trayectoria es desviada paraque choquen con los blancos, en los que tienen lugar reaccionesnucleares que llevan a la obtención de los radionúclidosemisores de positrones.

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*Partes importantes de un ciclotrón:

*1. Imán, genera el campo magnético para confinar elhaz de partículas, protones y deuterones.

*2. Fuente de partículas o iones, está conformada porcátodos para la producción de protones y deuterones.Estos iones son insertados radialmente en la zonacentral del imán.

*3. Sistema de extracción de Haz, se encarga dedirigir el haz de iones hacia el puerto de salida.

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*4.Sistema del Blanco, es el número de puertos desalida, equivale al número de blancos que puedenestar montados para su bombardeo. Algunos modelospermiten el bombardeo simultáneo de dos blancos.

*5. Sistema de Radiofrecuencia

*6. Sistema de Diagnóstico, Todo el sistema deproducción de haz debe seguirse mediante lecturas dela intensidad del haz efectuadas en los siguientespuntos: en las láminas de extracción de electrones, enel colimador del blanco, en el propio blanco.

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* 7. Sistema de vacío, Su finalidad es la de evitar que los iones acelerados

colisionen con átomos de gases residuales presentes en el interior del

sistema de aceleración.

* 8. Sistema de control, que actúa sobre el funcionamiento del propio

Ciclotrón, sobre los blancos y también sobre los módulos de síntesis

* 9. Sistema de refrigeración, como norma general estará formado por un

sistema primario y otro secundario. Los principales componentes son:

Intercambiador de calor agua-agua, columna para la desionización del

agua, sonda para el control de la resistividad y temperatura, bomba de

recirculación. El sistema secundario extrae el calor del primario a través

del intercambiador agua-agua.

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*En el ciclotrón solo se obtienen los isótopos

radiactivos o radionúclidos emisores de

positrones (18F, 13N,15O, 11C), por lo que el

siguiente paso es la síntesis de radio fármacos.

*Los radiofármacos que se

usan en el PET se

encuentran formados por el

radionúclido emisor de

positrones, que es una

molécula que lo

transportará los órganos de

interés en el paciente.

*El Radio fármaco más usado

es el FDG ó 18F-2-deoxi-2-

fluoro-D-glucosa para

exámenes oncológicos.

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*GANTRY – STAND

*Módulo que alberga todos los dispositivos que se

encargarán de detectar los haces de radiación, el

Stand está fijo y sirve de soporte al Gantry para

mantenerlo en su posición.

* LOS DETECTORES

* Son los cristales que se encargaran de detectar los rayos gamma

* existen tres tipos de detectores para las cámaras PET: BGO

(Germanato de Bismuto), LSO (Lutetium Oxyorthosilicate) y GSO

(Gadolinium Oxyorthosilicate)

* El cristal debe tener las siguientes propiedades:

* Alta atenuación (alta eficiencia de detección)

* Corto tiempo de decaimiento

* Alta luz de salida (señal mas fuerte produce

una mejor calidad de imagen)

* Buena resolución de energía (detector puede

discriminar mejor falsas coincidencias)

FOTOMULTIPLICADOR

CRISTALES

CENTELLEADORES

BLOQUE

DETECTOR

ANILLOS DE

DETECTORES

*CIRCUITO DE COINCIDENCIA

*A diferencia de las cámaras gammas, el PET tiene

un colimador reducido para aceptar solamente

eventos coincidentes. Se presenta una pequeña

ventana (de aprox. 5 a 10 nanosegundos),

cualquier evento que ocurra en esta ventana de

tiempo será considerado como eventos

coincidentes.

*MESA DE PACIENTES

*Sirve para ubicar el paciente durante el tratamiento.

*Tiene movimientos: vertical, horizontal y rotacional

para posicionamiento del paciente.

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*El sistema de cómputo PET consiste en:

*Procesador de adquisición de datos: controla en tiempo

real en diferentes modos específicos.

*Procesador de arreglo: reconstruye los datos en un

formato de matriz (usualmente 128x128 o 256x256 pixels)

*Procesador de imagen: convierte estos datos en una

imagen

*Monitor: permite visualizar los datos obtenidos

* Impresora

*Los resultados de un estudio PET es un conjunto de

imágenes de diferentes láminas transversales del órgano

de interés, con áreas de actividad metabólica y

bioquímica claramente delineadas por diferentes

colores. El procesador de imágenes reconstruye la

imagen desde los sinogramas usando la técnica de

transformada rápida de Fourier y retroproyección de

filtrado (filtered back projection).

*Los datos primarios son corregidos por eventos

aleatorios, refracciones, tiempo muertos y atenuación

antes de producir la imagen final.

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*http://www.elmundo.es/elmundosalud/docum

entos/2008/05/pet/pet.html

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*Oncología

*En los estudios PET-

[18F]-FDG, se observa

un incremento en la

glucólisis de las

células tumorales,

con un incremento en

el metabolismo de la

glucosa.

* CARDIOLOGÍA

* El PET en cardiología es de utilidad para la cuantificación de la perfusión cardiaca.

* Esta técnica es empleada para evaluar la posibilidad de la enfermedad arterial coronaria y el progreso o eficacia de alguna terapia específica. Las imágenes metabólicas son llevadas a cabo con un análogo de la glucosa, la 2-[18F]-fluoro-2-desoxi-D-glucosa o simplemente [18F]-FDG, este radiofármaco puede distinguir entre tejido isquémico de tejido infartado y de tejido no viable. Otro radiofármaco PET que es empleado extensamente para el

* estudio del corazón es el [13N]-Amonio, que está marcado con el radionúclido emisor de positrones nitrógeno-13 con una vida media de 9.96 minutos (T1/2 = 9.96 minutos), que es empleado en estudios de perfusión y viabilidad miocárdica.

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* Nuñez M. “Tomografía por emision de positrones (PET): Fundamentos”. EscuelaUniversitaria de Tecnología Médica; Montevideo Uruguay, 2008. Consultado: 10 de junio de 2012.

* López-Durán, Alonso F, Alonso Morales, Mendoza Vazquez. “Tomografía por emisión de positrones: los nuevos paradigmas”. Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, Vol. 10, Num 1, México; 2007, Universidad Autónoma de México. Disponible en: [http://www.medigraphic.com/pdfs/revespciequibio/cqb-2007/cqb071d.pdf] Consultado: 10 de junio de 2012.

* Espada Yuttra, et al. “PET/CT, CICLOTRON, RADIOFARMACIA”. Boletín Tecnológico Evaluación Tecnologías en Salud. Año 30. 2009. Disponible en [http://essalud.gob.pe/downloads/empresarial/salud/boltecno30.pdf] Consultado: 10 de junio de 2012.

* Carrio, González, “Medicina Nuclear. Aplicaciones clínicas”, España 2003, Editorial MASSON. PP 33-34, 517.

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