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CAPTULO 3DETECTORES DE RADIACIN

CAPTULO 3CAPTULO 3DETECTORES DE RADIACINDETECTORES DE RADIACIN

MEDICINA NUCLEARMEDICINA NUCLEAR

ELECTROMEDICINA

Bioing. PEDRO PABLO ESCOBAR

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IntroduccinIntroduccin

Los detectores de radiacin empleados en Medicina Nuclear se componen, en su mayora, deun cristal centellador, un fotomultiplicador y electrnica asociada para poder medir la emisin

radiactiva, colimar la seal para reducir la radiacin dispersa, ubicar su procedencia en el

espacio y registrar una imagen.

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Detectores de centelleoDetectores de centelleo

El fotn gamma incidente interacta con el detector haciendo que este emita un centelleo (fotn

lumnico) que va a impactar sobre un fotoctodo originando la emisin de electrones, cuyacantidad depende directamente de la intensidad del centelleo. Estos electrones se dirigen hacia el

nodo atravesando un arreglo de dnodos que poseen diferencia de potencial entre s y van

acelerando cada vez ms a los electrones en su trayecto hacia el nodo. Los dnodos a su vez,

multiplican la cantidad de electrones al ser impactados por un haz de electrones acelerado. As, la

cantidad inicial que sali del fotoctodo es amplificada al llegar al nodo y convertida en una seal

elctrica de intensidad suficiente.

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Los cristales suelen ser de Ioduro de

Sodio (INa), un compuesto capaz de

emitir luz (centelleos) cuando es

estimulado por radiacin. La tcnica de

centellografa o centellograma recibe el

nombre en virtud del mecanismo deldetector.

Estos centelleos son ms intensos

cuando ms fro est el cristal,

alcanzando una temperatura ptima de

trabajo a 5 C o menos. Sin embargo,

para confort del paciente se emplean

dentro de una sala cuya temperatura

ambiente ronda entre los 15 y 20 C.

Como los centelleos o fotones queemite el cristal no poseen la intensidad

necesaria, se incorpora un

fotomultiplicador que sirve para

amplificar esa seal luminosa.

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Medicin de energa radiactivaMedicin de energa radiactiva

La energa radiactiva del radiofrmaco que se va a administrar al paciente, normalmente semide en cuentas/min o cuentas/seg, empleando medidores llamados activmetros.

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Medicin de energa radiactivaMedicin de energa radiactiva

Para medir la seal necesitamos definir su espectro de energa (correspondiente al del istopo radiactivo empleado para

generarla) para poder detectarla y cuantificarla. Para ello definimos una Ventana Energtica utilizando dos parmetros:

1. Centro de Ventana: es el valor de la energa que queremos medir (keV)

2. Ancho de Ventana: es la desviacin de la energa respecto del centro, normalmente no debe exceder un 15-20%.

La definicin de una ventana

energtica es til para reducir yfiltrar energas no deseadas. Por

ejemplo, si seleccionamos un

centro de ventana en 150 keV, los

lmites de esa ventana sern 127,5

keV y 172,5 keV.

En las cmaras gamma modernas

se emplea un 15% de ancho de

ventana porque cuanto menor es el

rango de energas de la ventana

ms exacta es la medicin y mayor

es la resolucin espacial de la

imagen obtenida.

(Ejemplo de Software de calibracin de la ventana de energa )

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ActivmetrosActivmetros

(Modelo Vex Cal. Cortesa Empresa VECCSA)

Tipo de detector:

Cmara de ionizacin con Argn presurizado.

Rango de medicin:5 microcurie a 1 curie.

Tiempo de medicin:

Menor de 1 seg. para muestras mayores de 500 microcurie.

Exactitud: Mejor que 5%.

Seleccin de radionucleidos:

5 preseleccionados; Tc-99m, Tl-201, I-131, Ga-67, In-111.

Ingreso del factor de calibracin por teclado con visor digital

independiente.

Visor de medicin:

4 dgitos con punto decimal e indicacin de Microcurie o Milicurie.

Alimentacin:

110V 10% 60Hz o 220V 10% 50Hz..

Salida (opcional):

Paralelo para impresora. Permite impresinde da, hora, radionucleido o factor de

calibracin y actividad.

Dimensiones del detector:

46 x 0 16 cm.

Dimensiones del pozo:26.4 x 0 7.3 cm.

Dimensiones de consola:

20 x 20 x 5 cm.

Blindaje:

3 mm. de plomo cubriendo la cmara..

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Tipos de DetectoresTipos de Detectores

1.SONDA PARA CAPTACIN TIROIDEA

Es empleada para cuantificar la captacin de un radiotrazador,

normalmente 131I, en la glndula tiroides. Si poseemos diferentes

mediciones temporales de esta captacin, por ejemplo a 0, 24 y 48 horas,

podemos trazar una curva de captacin, siendo ste un estudio comn

asociado a patologas de hipo o hipertiroidismo.

Estos equipos poseen un cabezal detector asociado a un escalmetro. El

cristal detector est compuesto de Ioduro de Sodio activado con Talio, y un

fotomultiplicador. Por delante del cristal se coloca un colimador del tipo

cnico o cilndrico para enfocar el haz de radiacin.

El escalmetro es un analizador multicanal que puede ser regulado

(Ventana energtica) para seleccionar el rango de energas que se desea

medir. La radiacin emitida por el radiotrazador en la glndula tiroides es

medida y transformada en una seal elctrica, tal como se explic en el

apartado anterior.

Es necesario obtener una medida del fondo radiactivo para podersustraerlo matemticamente y evitar que esto influya en la determinacin

diagnstica por imagen gamma.

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Tipos de DetectoresTipos de Detectores

1.SONDA PARA CAPTACIN TIROIDEA

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2. SONDAS PARA CIRUGA RADIOGUIADA

Son modernos y se emplean para detectar un tejido que

concentra un radiotrazador determinado y removerlo en

forma quirrgica.

La sonda de deteccin intraquirrgica posee un cristal

detector colimado conectado a un escalmetro, Existen

sondas con cristales de INA(Tl) que poseen un

fotomultiplicador intercalado y otras con cristales de

semiconductores que no necesitan de un

fotomultiplicador. Estas ltimas tienen la ventaja de ser

ms estables y de menor volumen al reducir el nmero de

elementos, lo cual es realmente importante en cirugas

laparoscpicas.

El equipo posee tres mtodos para evidenciar la

presencia y deteccin de energa radiactiva: un registro

de cuentas por minuto, una seal auditiva y una seal

lumnica. Estos ayudan al cirujano indicando una

referencia de posicin respecto al tejido que se desea

remover.

Es importante contar con sustraccin de fondo, para

poder eliminar el ruido proveniente del fondo sanguneo y

del tejido cercano.

Para optimizar el uso de estos equipossofisticados es necesario lograr buena

resolucin espacial y temporal, las cuales

dependern del blindaje externo del

detector, de la colimacin, de la resolucin

de energas y del ajuste de la ventana

energtica.

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RecomendacionesRecomendaciones

Se recomienda realizar los siguientes controles de calidad:

1. Blindaje del detector, semestral.

2. Integridad del colimador, semestral.

3. Control de posicin y lmites de ventana energtica, cada vez que se utiliza.

4. Control de recepcin del cristal detector, trimestral.5. Control de emisin radiactiva dispersa en ambiente de trabajo, semestral.

6. Estabilidad de respuesta con una fuente puntual de perodo largo (por ejemplo

137Cs) a 5 cm de distancia, cada vez que se utiliza.

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