INSTRUMENTACIÓN EN MEDICINA NUCLEAR

INSTRUMENTACIÓN EN MEDICINA NUCLEAR 

INTRODUCCIÓN

La Medicina Nuclear es una especialidad médica que se dedica principalmente al diagnóstico de pacientes, proporcionando una información esencialmente funcional, así como al tratamiento de diversas patologías mediante el uso de radioisótopos o isótopos radiactivos, las radiaciones nucleares, y otras técnicas biofísicas afines, para el diagnóstico, terapéutica e investigación médica.

Se basa en la introducción de un isótopo radiactivo por diferentes vías para ver su distribución por el organismo.

Los isótopos pueden ser estables (no emiten radiaciones), o radiactivos por emitir radiaciones del núcleo como fenómeno tendente a la estabilidad.

Estas radiaciones emitidas pueden ser de diferente naturaleza:

1. Radiaciones electromagnéticas, como la radiación gamma
2. Emisiones de partículas alpha y betaLos radioisótopos utilizados en Medicina son generalmente artificiales y proceden de reacciones nucleares que tienen lugar en reactores nucleares y/o en ciclotrones. Los radionúclidos se utilizan en Medicina Nuclear en formas químicas:

1. Simples, como yoduros para el I 131 o pertecnetatos para el Tc 99m.
2. Estructuras moleculares complejas como trazadores o marcadores, llamados “radiofármacos”. Estos son seleccionados con el fin de que, mediante sus características bioquímicas, sigan un determinado camino metabólico, fijándose en diferentes estructuras, donde merced a la emisión de su radiación pueden ser detectados.

Para la realización de las exploraciones diagnósticas se utilizan emisores de radiación gamma y cuando se quiere realizar una aplicación terapéutica, se utilizan principalmente emisores de radiación beta.

La administración de radiofármacos se hace por diferentes vías: oral, intravenosa, inhalatoria, intracavitaria (intratecal, intraarticular, intraabdominal, etc…), pero son la oral y especialmente la intravenosa las más usadas.

Para la obtención de imágenes una vez administrado el radioisótopo, utilizamos unagammacámara que registra la radiactividad del órgano en estudio, y a continuación se obtienen unas imágenes llamadas Gammagrafías, que nos ofrecerá información morfológica y funcional/ dinámica. Existen diversos tipos de estudios gammagráficos: – estudios estáticos la forma de adquisición más sencilla y que consiste en la formación de una sola imagen acumulando cuentas (interacciones radiación-detector aceptadas) durante un periodo de tiempo predeterminado; – estudios dinámicos o sincronizados en que se adquiere una secuencia de imágenes, permitiendo valorar la variación de actividad durante su paso a través del órgano diana y SPECT (Tomografía por emisión de fotón único), que consiste en obtener la distribución tridimensional del radiotrazador, partiendo de imágenes planares obtenidas desde diferentes orientaciones.

Recientemente, con el desarrollo de pequeños aceleradores de partículas (ciclotrón) ha surgido la utilización de radioelementos emisores de positrones. La instrumentación desarrollada se denominada PET(tomografía por emisión de positrones), que también permite obtener la distribución tridimensional. Los elementos utilizados que puede disponerse en –C11, O15, N13, F18.

Todas las prácticas que se llevan a cabo en Medicina Nuclear son de tipo no invasivo. La preparación del paciente y el tiempo de exploración dependerán de la técnica a estudiar. Las dosis de radiación que recibe un paciente al que se practica una exploración gammagráfica, son similares a las ocasionadas por otros métodos diagnósticos (radiográficos y tomográficos) y no suponen ningún riesgo especial para el paciente.

Aunque debe evitarse la práctica de exploraciones con radiaciones a mujeres embarazadas, deberá valorarse cada caso en particular y considera si los riesgos que pueda suponer para el feto superan o no el beneficio que pueda obtenerse de la madre. En el caso que sean pacientes lactantes, hay que comunicarlo antes de cualquier inyección. Hay substancias que se eliminan a través de la leche materna y pueden ser perjudiciales para el lactante.

Los radiofármacos administrados son rápidamente eliminados por el organismo, en horas o como máximo en pocos días y las reacciones alérgicas que pueda ocasionar la administración de un radiofármaco son muy raras y en el caso que se produjeran son leves.

 > Tipos de Pruebas

• Gammagrafía ósea, permite estudiar la patología del sistema musculoesquelético Esta exploración está indicada en la detección de alteraciones óseas metabólicas, traumática, infecciosa o tumoral.
• Gammagrafía pulmonar, que se utiliza para conocer si existe alguna obstrucción (trombo) en las arterias pulmonares
• Gammagrafía renal, que permite obtener una información morfológica de ambas siluetas renales y simultáneamente conocer con gran precisión el porcentaje de función que le corresponde a cada uno de ellos.
• Gammagrafía Tiroidea, Permite evaluar la anatomía morfológica de la glándula. Se utiliza para detectar restos quirúrgicos de tiroidectomias totales o parciales, tejido tiroideo ectópico, quiste tirogloso y nódulos.
• SPECT Cardiaco, Permite en forma no invasiva evaluar la perfusión miocárdica, en reposo y esfuerzo. El estudio puede realizarse de dos maneras: mediante electrocardiograma de esfuerzo previo (ergometría) o con la infusión endovenosa de un fármaco (adenosina, dipiridamol) que simula la misma. Una vez logrado el esfuerzo máximo, se inyecta el radiofármaco (Metoxi- isobutil-isonitrilo-Tc99m o Tl 201) que se fija en el miocardio. Si una arteria coronaria se encuentra parcial o totalmente ocluida, llegará menos radiofármaco a los segmentos musculares irrigados por dicha arteria. Posteriormente, se adquieren las imágenes de reposo con nueva inyección de radiofármaco. Con este estudio también podemos obtener estudios sincronizados con el electrocardiograma del paciente (gated-SPECT), permitiendo la visualización de la perfusión miocárdica en diferentes momentos del ciclo cardiaco (sístole y diástole).
• SPECT Cerebral, Valora las alteraciones focales o difusas de la perfusión cerebral. Las aplicaciones clínicas más importantes son: diagnóstico y evaluación de enfermedades cerebrovasculares; diagnóstico diferencial de demencias (demencia senil, Alzheimer); identificación del foco epiléptico en epilepsias parciales.
• La Tomografía por Emisión de Positrones (PET, siglas de Positron emission tomography), es un procedimiento que explora los procesos bioquímicos celulares mediante el empleo de elementos que emiten positrones, como la fluor-18 desoxiglucosa (FDG). Las principales aplicaciones de la PET son en el campo de la cardiología, neurología y oncología.
• Ventriculografía isotópica, Estudio para detectar isquemia miocárdica. Permite evaluar la función ventricular izquierda o derecha en reposo y esfuerzo, a través de la fracción de eyección y la motilidad parietal.

HISTORIA DE LA MEDICINA NUCLEAR EN EL PERU 

SPECT CT

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EQUIPOS CÁMARA GAMMA Y SPECT CT 

Objetivos:

• Reconocer los instrumentos del área en medicina nuclear.
• Conocer el equipo de cámara gamma y  PET CT
• Obtener información para el buen manejo de implementos en el servicio.
• Notar las diferencias y funciones en los equipos vistos cámara gamma y pet ct

SPECT utiliza los rayos gamma que producen isótopos radioactivos como el tecnecio 99m. Estos isótopos se introducen en el cuerpo humano como parte de moléculas biológicamente activas. El procedimiento es similar al de la tomografía por emisión de positrones (PET), pero en la SPECT es el isótopo el que produce directamente el rayo gamma, mientras en la PET el isótopo produce un positrón que después se aniquila con un electrón para producir los dos rayos gamma. Estos dos rayos gamma salen en direcciones opuestas y su detección simultánea permite localizar el isótopo de forma más precisa que en la SPECT. La SPECT es, sin embargo, más simple porque pueden usarse isótopos más fáciles de obtener y de vida media más larga.

PET/ CT

La tomografía por emisión de positrones (PET) utiliza pequeñas cantidades de materiales radioactivos llamados radiosondas, una cámara especial y una computadora para ayudar a evaluar las funciones de sus órganos y tejidos. Mediante la identificación a nivel celular de cambios en el cuerpo, la PET puede detectar la aparición temprana de una enfermedad antes de que sea evidente con otros exámenes por imagen.

Desarrollo

Medicina Nuclear  Convencional

Activìmetro: contiene gas, tiene dos paredes (interna: cátodo; externa: ánodo). La calibración dependerá del lugar donde se encuentra ubicado.

Dentro de esta área se realiza la marcación y fraccionamiento de las dosis necesarias de los radiofármacos que se utilizaran en los estudios gammograficos.

Yodo (rojo): Ubicado ahí por ser muy volátil, también por que emite rayos x.

Tecnecio (verde): Menor energía.

SPECT- Sala de exploraciones

Ambiente donde se encuentra el equipo para la realización del examen.

COMPONENTES

Cabezal

• Colimadores:

Matrices de plomo que tienen agujeros septos que permiten el paso de los fotones gamma que emite el paciente.

Tipos de colimadores

• Colimador (Distintos de acuerdo al estudio)
• Colimador Pinhole: Para órganos pequeños
• Colimador HEGP (todo propósito)
• Cristal: Transductor, transforma una señal en otra

• Tienen como función principal atenuar la dispersión

Philips de dos cabezales. Tiene como función principal detectar el radioisótopo.

COLIMADOR PINHOLE COMANDO

                                                           

                                        

PET/CT

Esta tecnología PET se basa en la detección de emisiones de positrones producidos, en el caso clínico, por radio fármacos o sustratos biológicos marcados con radioisótopos generados por medio de un ciclotrón, que representan procesos bioquímicos in vivo.

El PET/CT es una nueva modalidad que integra la imagen funcional del PET y anatómica del tomógrafo (CT) en una misma sesión, su aplicación se da en el campo cardiológico, neurológico y oncológico, para la determinación de la extensión del Cáncer proporcionando información clínica invaluable para el manejo del paciente

 Las indicaciones generales de los estudios PET en oncología incluyen:

• Diagnóstico inicial del cáncer. Diagnóstico muy  precoz, en muchos casos más inicial que con otros métodos de examen.

• Diferenciación entre tumores benignos y malignos.

• Determinación del grado de malignidad de la tumorización, y, por tanto, predicción pronóstica de su curso.

• Estadificación de la extensión de la enfermedad, al poder mostrar en una imagen el tumor primario, la afectación ganglionar y las metástasis.

• Confirmación de la significación de las lesiones encontradas en TAC, RM y estudios de Rayos X.

• Control de la respuesta al plan de tratamiento.

• Detección de posible recurrencia de la enfermedad, en especial en pacientes con marcadores tumorales elevados, aun con resultados negativos con otras técnicas de examen.

• Diagnóstico diferencial entre recurrencia tumoral y cicatrización o radionecrosis, en especial por quimioterapia o radioterapia.

• SISTEMA DE PROCESAMIENTO

El sistema de cómputo PET consiste de un procesador de adquisición de datos, un procesador de arreglo, un procesador de imagen, un monitor y una impresora. El sistema de adquisición de datos controla en tiempo real en diferentes modos específicos. El procesador de arreglo reconstruye los datos en un formato de matriz (usualmente 128x128 o 256x256 pixels), y el procesador de imagen convierte estos datos en una imagen para ser presentados en un monitor.

La corrección de la atenuación es una importante característica de los PET porque la atenuación por artefactos degrada la calidad de la imagen. La prueba de performance para la corrección de la atenuación mide la exactitud del método de transmisión de la corrección. Un scan de transmisión es usado rutinariamente para corregir la atenuación de aniquilamiento de fotones en el tejido del paciente y se realiza antes de la inyección del PCR.

Los resultados de un estudio PET es un conjunto deimágenes 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), ambos también usados en CT y SPECT. Los datos primarios son corregidos por eventos aleatorios, refracciones, tiempo muertos y atenuación antes de producir la imagen final.

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Objetivos:

• Reconocer los instrumentos del área en medicina nuclear.
• Diferenciar las distintas sub áreas dentro del servicio de medicina nuclear.
• Manejar una buena información para el buen manejo de implementos en el sevicio.

Introducción

Diagnóstico

Las técnicas de diagnóstico se basan en los radiofármacos trazadores que son sustancias que se introducen en el organismo y permiten su seguimiento desde el exterior. El trazador se fija en un tejido, órgano o sistema determinado. Mediante la utilización de una gamma cámara se obtienen imágenes de dicho órgano, que no son únicamente morfológicas, sino funcionales.

En los últimos años, gracias al desarrollo de nuevos trazadores moleculares y avances técnicos en la tomografía por emisión de positrones(PET) existen casi 100 tipos de exploraciones en medicina nuclear que permiten el diagnostico precoz en patología ósea, cardiología, oncología, endocrinología,etc.

Desarrollo

Medicina Nuclear Convencional

Dentro de esta área se realiza la marcación y fraccionamiento de las dosis necesarias de los radiofármacos que se utilizaran en los estudios gammograficos.

Activìmetro: contiene gas, tiene dos paredes (interna: cátodo; externa: ánodo). La calibración dependerá del lugar donde se encuentra ubicado.

Yodo (rojo): Ubicado ahí por ser muy volátil, también por que emite rayos x.

Tecnecio (verde): Menor energía.

Lugar donde se administra al paciente el radiofármaco y radioisótopo por vía endovenosa, inhaladora u oral.

Sala de exploraciones

Ambiente donde se encuentra el equipo para la realización del examen.

Philips de dos cabezales. Tiene como función principal detectar el radioisótopo.

Contiene:

• Monitor de persistencia

(pantalla de programación)

• Gantry
• Detectores: Transforma los fotones en luz.

• Colimador (Distintos de acuerdo al estudio)
• Colimador Pinhole: Para órganos pequeños
• Colimador HEGP (todo propósito)
• Cristal: Transductor, transforma una señal en otra

• Tienen como función principal atenuar la dispersión.

Conclusión

• No es invasiva a diferencia de otra técnica de diagnóstico que exigen intervención quirúrgica.

• Es funcional a diferencia de otras técnicas estructurales. Ejm TAC.

• El nivel de irradiación, tanto por el paciente como para el personal es ajo sin efecto secundario siempre y cuando se aplique la protección radiológica.