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8/20/2019 - Medicina Nuclear

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UNIVERSIDAD FASTA – UNIDAD DIDACTICA 5 – MEDICINA NUCLEAR 1

DESARROLLO

La medicina nuclear se diferencia fundamentalmente del resto de los métodos

de diagnóstico por imágenes por la utilización de sustancias radioactivas (SR), que

administradas y distribuidas en el cuerpo humano, emiten radiaciones desde su

interior. Las imágenes que se obtienen se denominadas por emisión ya que las

radiaciones proceden desde el interior del paciente.

Lo primero que tenemos que saber para entender las bases físicas de la

medicina nuclear es que son las:

• Radiaciones atómicas

• Sustancias radiactivas

• Desintegración radiactiva

RADIACIONES ATÓMICAS

Radiación es el término con el que en física se indican fenómenos de emisión,

propagación y absorción de energía en forma de ondas electromagnéticas o

partículas subatómicas. La radiación además de energía puede transportar cargaeléctrica y masa (partículas subatómicas).

Las radiaciones atómicas pueden clasificarse en dos grandes grupos:

! Radiaciones corpusculares.

! Radiaciones electromagnéticas.

Se denominan radiaciones corpusculares a aquellas que poseen masa en

reposo (partículas subatómicas). En este grupo se incluyen las partículas alfa, beta

negativa o negatrón, beta positiva o positrón y neutrones.


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Las radiaciones electromagnéticas son aquellas que no poseen masa en

reposo (ondas electromagnéticas). Comprende a todas las radiaciones

constituyentes del espectro electromagnético tales como la luz visible, rayos

infrarrojos, ultravioletas, rayos X y gamma.

Si la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en

el medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario

se habla de radiación no ionizante. El carácter ionizante o no ionizante de la

radiación es independiente de su naturaleza corpuscular u electromagnética.

Son radiaciones ionizantes los rayos X, rayos !, partículas " y parte del espectro de

la radiación UV entre otros.

Por otro lado, radiaciones como los rayos UV y las ondas de radio, luz visible,

TV o de telefonía móvil, son algunos ejemplos de radiaciones no ionizantes.

En medicina nuclear para la obtención de imágenes (fines diagnósticos)

utilizamos principalmente los rayos gamma, por lo tanto son estudios ionizantes.

" A continuación lo invitamos a ingresar a la Plataforma Educativa, allí

encontrará una conferencia en Power Point del Dr. Adolfo Facello. En esta

conferencia nos explicara los principios físicos de las radicaciones.

SUSTANCIAS RADIOACTIVAS

Las SR poseen dos componentes, una molécula portadora (componente no

radioactivo) cuyas características físico-químicas hará que se distribuya

selectivamente en ciertos lugares del organismo. La segunda un elemento

radioactivo que incorporado en la molécula portadora será quien emita radiaciones.

¿Qué es un elemento radiactivo?

Para ello tenemos que entender primero que es un elemento químico y un

nucleido.


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Un elemento químico es una sustancia que no puede ser descompuesta

mediante una reacción química en otra más simple. Posee un número determinado

de protones en su núcleo haciéndolo pertenecer a una categoría UNICA expresada

en la tabla periódica de elementos según su número atómico.

Estos elementos químicos que SIEMPRE poseen el mismo número de

protones, pueden tener diferente número de neutrones, osea distinto peso atómico.

Estas diversas formas de presentación de un mismo elemento químico se llaman

nucleidos o isotopos.

Entre los nucleidos de un elemento algunos son estables y otros inestables.

Un nucleido inestable no puede estar en equilibrio y tiende a transformarse o

desintegrarse en otro nucleido, perdiendo masa y emitiendo radiaciones nucleares

de tipo alfa, beta o gama. Estos nucleidos inestables se conocen como

radionucleidos o isotopos radiactivos y son el elemento básico en el que se

fundamenta la medicina nuclear.

Los radionucleídos pueden ser naturales o artificiales. Los radionucleidos

naturales existen en la naturaleza. Son nucleidos de gran masa, a estos pertenecen

el 238 Uranio y 226 Radio entre otros y no son utilizados con fines diagnósticos ni

terapéuticos. Los radionucleidos utilizados en medicina son artificiales y por lo tanto

creados por el hombre. Por ej. 131 Iodo, 99m Tecnecio, 67 Galio, etc.

DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA

Desintegración radioactiva es el fenómeno de transformación espontánea de

un nucleído inestable en otro más estable. En esta transformación el radionucleido

inestable expulsa parte de su masa (pierde neutrones) y genera energía en forma deradiación de tipo alfa, beta o gama.

El nucleído que se desintegra se denomina nucleído madre y su producto

nucleído hijo.


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El tiempo empleado en la desintegración se expresa en período de

semidesintegración (Tiempo de vida 1/2). Este es el tiempo empleado en reducir

en un 50 % un nucleído por desintegración radioactiva.

Por ejemplo:

# 113 Indio = 100 minutos

# 131 Iodo = 8,03 días

# 14 Carbono = 5730 años

RESUMIENDO: Cuando se produce la desintegración de una sustancia

radiactiva se pueden generar diferente tipo de radiaciones corpusculares o

electromagnéticas y están son captadas por detectores para generar la imagen en

medicina nuclear.

Acuérdese de registrar todo en su texto paralelo. Lo que usted produce es

muy valioso para construir la memoria de este proceso.

Desintegración radiactiva: Un nucleido inestable se hace más estable perdiendo

masa y liberando radiación de tipo gama, beta o alfa. En medicina diagnostica se

utilizan radionucleidos que emiten radiación gamma.


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SISTEMAS GENERADORES – RADIOFARMACOS

Todos los radionúclidos utilizados en medicina nuclear son artificiales y se

producen en reactores nucleares o en aceleradores de partículas (ciclotrones). Se

denomina generadores a un radionucleído de T1/2 relativamente largo al que se

denomina madre. El nucleido madre es producido en centrales nucleares. Este a

partir de su creación comienza su desintegración generalmente por radiación beta.

Se lo coloca en un frasco de vidrio debidamente protegido por un recipiente de

plomo.

Así es enviado a los diferentes utilizadores, hospitales, laboratorios, etc. El

nucleido hijo que es generado posee un T1/2 mucho más corto, de solo algunas

horas. Este es generalmente inestable y se desintegra liberando rayos gamma. El

nucleido hijo es el utilizado para las aplicaciones médicas.

El nucleido hijo se extrae del recipiente donde se encuentra la madre,

haciendo circular líquido por el frasco. Este proceso se denomina elución.



conferencia nos explicara los principios físicos de la interacción de la radiación

con la materia.

USO DIAGNOSTICO DE LOS RADIOFARMACOS

Los radiofármacos son similares a los medicamentos, por cuanto estos tienen

vías de administración, dosis, vías de eliminación, metabolización, etc.

Para la determinación de la dosis se utilizan tablas basadas en la masa y/o

edad del paciente, es decir, actividad del radiofármaco por kilógramo (mCi/Kg).

En los estudios de medicina nuclear con fines diagnósticos se usan

radionucleidos con periodo de semidesintegración (T1/2) corto, del orden de varias

horas para disminuir la exposición del paciente a la radiación.


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El comportamiento en el organismo no depende del elemento radiactivo sino

de las características físico – químicas del carrier o transportador. Debe conocerse el

metabolismo y la eliminación de cada fármaco.

Mecanismo de localización Radiofármaco Organo a explorar

Transporte activo 131I , 99mTc pertecnectato Tiroides

Transporte activo 99mTc DMSA - DTPA Riñón

Transporte activo 67Ga citrato Infección - Inflamación -

Tumor

Transporte activo 201Tl Miocardio

Fagocitosis 99mTc coloide sulfuro

113mIn coloide

Hígado - Bazo

Médula ósea (S.R.E.)

Bloqueo capilar 99mTc macroagregados pulmón - perfusión

Radiofármacos más utilizados en diagnostico y su órgano blanco.

La vía de administración más utilizada es la intravenosa, pero también se

usan la vía respiratoria, oral e intracavitaria. Los radiofármacos participan de los

mecanismos bioquímicos y fisiopatológicos de los órganos que estudia.

Esto nos permite evaluar la fisiología y el metabolismo de un órganodeterminado en situación normal o patológica, proporcionando una imagen funcional.

Centellografía ósea: Centellograma óseo obtenido

luego de las 3 hs. de la administración

endovenosa de 25 mCi de 99mTecnecio-MDP.

La concentración del RF en el hueso depende del

flujo sanguíneo y la concentración de cristales

nuevos de hidroxiapatita.Muestra múltiples lesiones poliostoticas

correspondientes con MTS


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DETECCION Y MEDICION DE RADIACIONES

La detección de la radiación gamma emitida por los radionúclidos

administrados al paciente se realiza mediante detectores constituidos con cristal de

NAI/TI.

La cámara gamma es el principal instrumento para la detección de la

radiación gamma pero en la actualidad se desarrollaron también los tomógrafos por

emisión que incluyen a la tomografía por emisión de fotón simple (SPECT) y la

tomografía por emisión de positrones (PET).

CAMARA GAMMA

La gammacámara es un aparato detector constituido por un gran cristal decentelleo de NaI /Tl de aproximadamente 40 cm de diámetro. El gran diámetro del

cristal permite explorar una gran zona en forma simultánea, pudiendo obtener un

número importante de imágenes en un breve tiempo.

Centellograma ventilación – perfusión: Para la

ventilación pulmonar se administra por vía

respiratoria 99mTc macroagregados.

También por vía endovenosa se inyecta

macroagregados de albúmina Tc99m que

muestra la perfusión pulmonar. Las imágenes

se adquieren en la cámara gamma. Estudiode V–Q normal.

Cisternografía radioisotópica: Estudio de la dinámica

y la distribución del líquido cefalorraquídeo. Se

inyecta el radiofármaco DTPA Tc99m por punción

lumbar. Se obtienen las imágenes en la cámara

gamma a la hora de la inyección, a las 4 horas y se

cita nuevamente al paciente para la adquisición de

imágenes al día siguiente.


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Con la gammacámara se obtienen imágenes bidimensionales, denominadas

gammagrafías, que representan la distribución en el organismo de la sustancia

radiactiva. Recordar que estas imágenes además de la información morfológica

aportan siempre información funcional. Se pueden hacer gammagrafías estáticas

cuando el radiofármaco se fija al órgano en estudio en forma estable y gammagrafías

dinámicas cuando el radiofármaco se acumula, transita y se elimina de un órgano.

La principal limitación de las gammagrafías es que constituyen imágenes

bidimensionales de la distribución tridimensional en un órgano y tienen baja

resolución espacial. La superposición estructuras y la baja resolución espacial hace

que puedan pasar desapercibidas algunas lesiones profundas.

TOMOGRAFIA POR EMISION DE FOTON SIMPLE (SPECT)

Los tomógrafos por emisión monofotónica están compuestos de uno o varios

detectores similares a los de la gammacámara convencional, pero estos detectores

realizan un movimiento de rotación alrededor del paciente. Durante esta rotación el

Cámara Gamma: En la primera imagen mostramos un equipo de cámara gammaen la actualidad. Adquiere imágenes bidimensionales denominan gamagrafíasque pueden ser estáticas o dinámicas. La Gamagrafía ósea es un estudioestático que determina que la captación ósea del radiofármaco. La Gamagrafíarenal es un estudio dinámico que muestra la captación, concentración yeliminación del radiofármaco.


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equipo va obteniendo múltiples imágenes en diversas incidencias y ángulos. Es un

método que utiliza principios similares a los de T.A.C. luego de la administración de

radionucleídos.

Con esto se obtienen imágenes tridimensionales evitando el problema de

superposición de estructuras mencionado anteriormente con las gammagrafías.

Sus principales indicaciones son estudios de afecciones cardiacas y del

sistema nervioso central.

TOMOGRAFIA POR EMISION DE POSITRONES (PET)

La Tomografía por Emisión de Positrones es una técnica no invasiva de

diagnóstico por imagen capaz de medir la actividad metabólica del cuerpo humano.

Al igual que el resto de técnicas diagnósticas en Medicina Nuclear como el SPECT,

la PET se basa en detectar y analizar la distribución tridimensional que adopta en el

SPECT: Esquema de funcionamiento del SPECT donde se adquiere en varias

posiciones para luego reconstruir imágenes en “cortes” similar a la TAC. Sus

principales aplicaciones están dirigidas al sistema cardiológico y nervioso

central, permitiendo obtener imágenes tridimensionales de los mismos.


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interior del cuerpo un radiofármaco de vida media ultracorta administrado a través de

una inyección intravenosa.

Lo característico de esta técnica es el empleo de isótopos emisores de

positrones, esto es, de electrones positivos.

Los positrones salen del núcleo e interaccionan (chocan) con electrones

presentes en la corteza del átomo, produciéndose lo que se conoce como fenómeno

de aniquilación. Este fenómeno da lugar radiaciones gamma. La imagen se obtiene

gracias a que los tomógrafos son capaces de detectar los fotones gamma emitidos

por el paciente.

Según qué se desee estudiar se usan diferentes radiofármacos. Existen varios

radiofármacos emisores de positrones de utilidad médica. El más importante de ellos

es el 18-Flúor-Desoxi-Glucosa (18FDG). Permite identificar, localizar y cuantificar, a

través del SUV (Standardized Uptake Value), el consumo de glucosa de un órgano o

tejido.

Tiene mucha utilidad en la evaluación de los pacientes oncológicos. La

18FDG es captada por las células neoclásicas pero no puede ser metabolizada,

acumulándose en el interior de las mismas y generando las imágenes. Además de la

oncología, otras áreas que se benefician de este tipo de exploraciones son la

neurología y la cardiología.

Hoy en día el estudio de PET se superpone digitalmente (se fusiona) con

imágenes de tomografía computada que se realiza en el mismo momento y con el

mismo equipo. De esta forma se fusiona una imagen morfológica (TC) con una

funcional (PET).


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El principal inconveniente es la vida media muy corta de los radionucleídos,

que necesita de instrumentos generadores como ciclotrones dentro del hospital para

su producción.



conferencia nos explicara con claros ejemplos las aplicaciones de las

diferentes técnicas diagnósticas en Medicina Nuclear.

Una vez que haya leído el módulo y visto atentamente las tres conferencias

responda el siguiente cuestionario.

Hemos finalizado con la Unidad. No dude en consultar las dudas a su tutor a

través de la Plataforma Educativa.

PET-CT: Estos equipos tienen la capacidad de fusionar la adquisición del PETcon la tomografía. Esto nos permite ver el metabolismo y la morfología de un

órgano y/o lesión. En el ejemplo se puede ver un pequeño foco de captación enel PET que corresponde con un nódulo pulmonar en la TC.

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