medicina nuclear
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MEDICINA NUCLEARPRINCIPIOS FISICOS
Dra. Marcela DuarteResidente Radiología
INTRODUCCION
La medicina nuclear es una especialidad de la medicina
actual.
En medicina nuclear se utilizan radiotrazadores o radiofármacos, que están formados por un fármaco
transportador y un isótopo radiactivo.
Estos radiofármacos se aplican dentro del organismo humano por diversas vías (la
más utilizada es la vía intravenosa). Una vez que el radiofármaco está dentro del organismo, se distribuye por
diversos órganos dependiendo del tipo de radiofármaco empleado.
La distribución del radiofármaco es detectada por un aparato
detector de radiación llamado gammacámara y almacenado
digitalmente.
Luego se procesa la información obteniendo
imágenes de todo el cuerpo o del órgano en estudio.
Los radiofármacos están formados por moléculas portadoras unidas fuertemente a un átomo radiactivo. Estas moléculas portadoras varían enormemente dependiendo del propósito del escaneo. Algunos trazadores emplean moléculas que interactúan con una proteína específica o azúcar en el cuerpo y además pueden emplear las propias células del paciente.
Por ejemplo, en los casos donde los doctores necesitan saber la fuente exacta del sangrado intestinal, ellos pueden radiomarcar (añadir átomos radioactivos) a una muestra de glóbulos rojos tomada del paciente. Luego reinyectan la sangre y utilizan una tomografía TCEFU para seguir la ruta de la sangre en el paciente. Cualquier acumulación de radioactividad en los intestinos informa a los doctores dónde yace el problema.
Radiofármacos
• La radiación es un proceso del núcleo. El número de protones o número atómico, representado por la letra Z, es igual al de electrones en el átomo neutro. Por ejemplo, un átomo de Sodio Na tiene número atómico 11, es decir está constituido por 11 protones y 11 electrones.
•Se conoce como peso número másico, representado por la letra A, al número total de Protones y de neutrones.
•El número de protones es característico e idéntico para todos los átomos de un elemento, sólo el número másico cambia, es decir el número de neutrones del núcleo cambia e indica de que isótopo se trata y se encuentran en un mismo sitio de la tabla periódica.
Algunos isótopos inestables pueden transformarse a otros isótopos más estables, emitiendo en este proceso radiación, es decir son isótopos radioactivos.
Un isómero es un tipo de isótopo radioactivo que tienen masas y cargas idénticas, es decir tiene el mismo número de protones y neutrones, pero diferentes propiedades radioactivas, como es la vida media y la energía de radiación emitida.
El isómero que tiene la mayor energía, el más excitado, recibe el nombre de isómero metaestable y el de menor energía, isómero base. Un núcleo metaestable puede decaer por emisión de rayos gamma a su isómero base. Esta transición se denomina Isomérica. Los isómeros de base a menudo son también radioactivos.
Existen 2 tipos de interacción:
Interacciones:
En la Ionización las partículas alfa o beta al
pasar por un material, le ceden parte de su
energía, arrancándole electrones a sus átomos, que se
liberan y dejándolos cargados
positivamente. Estos son conocidos como
iones.
En la Excitación estas mismas partículas alfa
o beta dejan a los electrones periféricos del átomo con mayor energía en exceso,
pudiendo volver a su energía previa
emitiendo en forma de luz la energía
sobrante.
Para la energía gamma que no tiene carga ni masa, puede producir tres fenómenos al interactuar con la materia
Efecto fotoeléctrico. Un fotón choca con un electrón orbital al cual le transfiere toda su energía,
desapareciendo el fotón incidente por
completo.
Efecto Comptom. Un
fotón choca con un electrón, al cual le
entrega parte de su energía sacándolo
de su órbita, generándose un fotón de menor
energía y desviado.
Desintegración Radioactiva
Los Radionúclidos (átomos radioactivos), al desintegrarse emiten radiación, cuya energía, es característica para cada isótopo. Una de ellas, la radiación electromagnética, en forma de Rayos Gamma o Fotones, tiene la característica de no poseer masa, como tampoco carga eléctrica.
La vida media de un radionúclido o periodo de semidesintegración( t ½ ) es al igual otra característica diferencial para cada uno de ellos, y que corresponde al tiempo requerido para que el número total de átomos radioactivos de un determinado elemento, disminuya a la mitad ( equivalente a la mitad de la radiación inicial emitida). Este puede ir desde menos de un segundo como el C-15 de vida media de 2.4 segundos hasta cientos, miles o millones de años.
En Medicina Nuclear en general los radionúclidos utilizados tienen una vida media corta, de sólo horas o algunos días y son de baja energía relativa, lo que da seguridad en su uso, al ser baja la radiación absorbida en el paciente, la que en general no es significativamente superior a las dosis de radiación en un examen habitual de la Radiología.
Los diferentes tipos de radiación se pueden clasificar en radiación de partículas y de radiación electromagnética.
Emisión AlfaEs emisión del núcleo a modo de partículas cargadas positivas.
Emisión GammaLas emisiones gamma son radiación de tipo electromagnético, al igual que
los Rayos X, Rayos UV, Infrarojos, luz visible, microondas u ondas de Tv y Radio. La radiación gamma es alta de longitud del orden de 10 elevado a -12 m y alta
frecuencia de 3 x 10 elevado a 20 Hz. a modo de fotones (emisiones muy energéticas sin carga eléctrica ni masa en la práctica), lo que las convierte en ser altamente penetrante, requiriendo de plomo o concreto en gruesas capas para poder detenerlas a diferencia de las emisiones de partículas (emisiones con carga eléctrica y masa), y que tienen por ello menor probabilidad de interactuar con la materia, lo que permite salgan del organismo y puedan ser detectados desde fuera del paciente, por medio de una Gammacámara.
Tipos de Radiación
RadiotrazadoresPara que un radionucleido sea utilizado en
Medicina Nuclear, se requiere que sea de baja energía, corta vida media de no más de unos
días y trace una vía fisiológica o sea constituyente molecular esencial.
Por ejemplo, el uso de Iodo radioactivo, que puede administrarse vía oral e incorporarse a
nivel Tiroideo para la síntesis hormonal.
El isótopo más usado en Medicina Nuclear es el Tecnecio 99 metaestable (Tc-99m), que es
producido en Reactores Nucleares o por medio de Generadores de Molibdeno-Tecnecio
El tecnecio 99m, tiene una vida media de 6.02 horas y es emisor de energía gamma
Puede al igual un radio-isótopo ser ligado a una molécula que siga una vía
metabólica definida (Radio-trazador, mal llamado radio-fármaco ya que no tiene
efecto farmacológico), como es el caso del MDP (metilendifosfonato) que unido a Tc-99m,
se incorpora en el metabolismo óseo osteoblástico.
DIAGNÓSTICO
Las técnicas de diagnóstico se basan en los radiofármacos o trazadores, que son sustancias que, introducidas en el organismo, permiten su seguimiento desde el exterior. El trazador se fija en un tejido, órgano o sistema determinado.
Áreas de Aplicación
Las terapias de medicina nuclear incluyen:
Terapia de yodo radioactivo (I-131) utilizada para tratar algunas de las causas del hipertiroidismo, (glándula tiroides que trabaja más de lo normal, por ejemplo, enfermedad de Graves) y cáncer de tiroides.
Anticuerpos radioactivos utilizados para tratar determinadas formas de linfoma (cáncer del sistema linfático)
Fósforo radioactivo (P-32) utilizado para tratar determinadas enfermedades de la sangre materiales radioactivos utilizados para tratar metástasis de tumor dolorosas a los huesos.
La I-131 MIBG (yodo radioactivo marcado con metaiodobenzilguanidina) usado para tratar los tumores de la glándula adrenal en adultos y los tumores del tejido del sistema nervioso y de la glándula adrenal en niños
Áreas de Aplicación
No es invasiva. A diferencia de otras técnicas de diagnóstico que exigen cirugía o introducción de aparatos en el cuerpo, la medicina nuclear no es invasiva, ya que en la mayoría de los casos basta con un inyección endovenosa. El trazador viaja a través de la sangre y se localiza en el órgano a estudiar.
Es funcional. A diferencia de las llamadas técnicas estructurales (escáner, resonancia magnética, ecografía), las técnicas de medicina nuclear no estudian la morfología del organismo, sino su funcionalismo.
Su campo de aplicación abarca la práctica totalidad del organismo.
El nivel de irradiación, tanto para el paciente como para el personal, es similar o inferior al de otras técnicas radiológicas.
CARACTERISTICAS DE LA MEDICINA NUCLEAR
DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS EN MEDICINA
NUCLEAR
EQUIPOS FORMADORES DE IMÁGENES EN MEDICINA NUCLEAR Los equipos
formadores de imágenes pueden ser:
Tomografía por Emisión de Fotón único (SPECT)
Tomografía por Emisión de Positrones (PET)
Equipos híbridos con TC o IRM
EQUIPOS FORMADORES DE IMÁGENES EN MEDICINA NUCLEAR
Mamografía por Emisión de Positrones (PEM)
Equipos dedicados (cardiología)
Gammagrafía portátil Equipos para uso
preclínico (SPECT/PET/CT)
TECNICAS APLICADAS EN MEDICINA NUCLEAR
Es la metodología más novedosa, iniciada durante los años 80, que utiliza trazadores de vida ultra corta y se aplica fundamentalmente en oncología y cardiología.
El PET es fundamental en la detección de la extensión y agresividad de los tumores. También sirve para evaluar la respuesta de los mismos al tratamiento empleado, tanto quirúrgico como de Radio o Quimioterapia.
PET (TOMOGRAFIA POR EMISION DE POSITRONES)
La gammagrafía ósea o rastreo óseo es una exploración del esqueleto que permite detectar pequeñas alteraciones funcionales antes de que éstas se puedan ver con una radiografía.
La gammagrafía ósea juega un papel importante en el estudio de las metástasis óseas. Asimismo, en EE.UU. y numerosos países europeos, se utiliza también para detectar lesiones no visibles provocadas por maltratos a menores.
GAMMAGRAFIA OSEA
GAMMAGRAFIA PULMONAR DE PERFUSION
Se utiliza para saber si existe alguna obstrucción o trombo en las arterias pulmonares.
Es el primer método de diagnóstico para detectar la embolia pulmonar
GAMMAGRAFIA TIROIDEA
Es la representación en una imagen de la forma y de la función de la glándula tiroides. Mediante este estudio puede comprobarse el aumento del tamaño del tiroides (bocio) y/o visualizar la existencia de algún nódulo en su interior.
GAMMAGRAFIA RENAL Esta exploración
permite obtener una información morfológica de ambas siluetas renales y conocer con gran precisión el porcentaje de función que corresponde a cada uno de los riñones.
Su aplicación es de gran interés en las infecciones renales pediátricas.
RENOGRAMA ISOTOPICO Permite estudiar el
funcionamiento del sistema renal, obteniendo información individualizada de cada uno de los riñones.
Es el único método no invasivo para medir la función de cada riñon por separado
SPECT CEREBRAL Se realiza para valorar el flujo
sanguíneo en las distintas áreas cerebrales y por lo tanto proporciona información acerca del funcionamiento del cerebro.
Es de gran utilidad en el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer, demencias y epilepsia, ya que detecta las áreas del cerebro que no funcionan correctamente.
SPECT CARDIACO Se realiza para valorar el flujo
sanguíneo del miocardio. Se hace en reposo, permite detectar zonas musculares muertas (a causa de un infarto de miocardio). Si se efectúa tras estímulos físicos o farmacológicos permite detectar zonas musculares que reciben poca sangre (isquemia coronaria). Valora pues la repercusión funcional de las alteraciones anatómicas y se utiliza para seleccionar los pacientes que deben someterse a un cateterismo.
GRACIAS