Folleto en MN

Folleto en MN by Anonymous erRU5EPwl

Mapa Conceptual Gammacámara

Mapa Conceptual Gammacámara by Anonymous erRU5EPwl

Mapa Conceptual Activimetro

Mapa Conceptual Activimetro by Anonymous erRU5EPwl

Introducción

La Medicina Nuclear es una especialidad médica que utiliza radiotrazadores (radiofármacos) para evaluar las funciones corporales y para diagnosticar y tratar enfermedades. Cámaras especialmente diseñadas permiten rastrear la ruta de estos radiotrazadores. La Tomografía por Emisión de Positrones (TEP) son una las modalidades más comunes en medicina nuclear.

Física Nuclear

En la actualidad se denomina exploración con radioisótopos a la obtención de imágenes mediante la detección de la radiación emitida por fármacos marcados con emisores radioactivos desde el interior del paciente. El tradicional CT de rayos X y la imagen por resonancia magnética o MRI, aunque basados en principios y desarrollos de Física Nuclear, no entran en la categoría de Imagen Nuclear. La Imagen Nuclear es un excelente medio diagnóstico porque, a diferencia de otras modalidades de Imagen Médica como el CT de rayos X y la resonancia magnética, revela no sólo la anatomía de un órgano o parte del cuerpo, sino también la función de dicho órgano. Esta información funcional permite diagnosticar algunas enfermedades y varias condiciones médicas mucho antes que otras modalidades de imagen, ya que se puede apreciar el trastorno (cáncer, tejido infartado, mal funcionamiento cerebral) antes de que haya dado lugar a alteraciones de la estructura (tumor, cicatrices). Se suele explicar la diferencia entre imagen funcional e imagen estructural con el siguiente ejemplo: la imagen estructural (MRI o CT) confirma que tienes cerebro pero con la imagen funcional (PET o SPECT) sabemos si lo estás usando o no.

En Imagen Nuclear, dado que se introduce material radiactivo en el paciente, la cantidad de radiación que se puede usar para obtener la imagen está limitada a valores tales que la exposición total y dosis absorbida por el paciente durante el procedimiento sea aproximadamente comparable a la que recibiría durante un CT. Si cada elemento de imagen (píxel) de un CT es el resultado de cientos de millones de fotones de rayos X, en el caso de la imagen nuclear es el resultado de cien o menos fotones. Por tal motivo, el rango dinámico, la relación señal-ruido y la calidad de la imagen es, en general, peor que en la Imagen Médica convencional.

Existen dos modalidades principales para la obtención de imagen en Medicina Nuclear. La primera, la que utiliza isótopos emisores de rayos γ (gamma) que se detectan por medio de una cámara exterior al paciente. En su versión proyectiva (obtención de imágenes en dos dimensiones al igual que las radiografías convencionales,) hablamos de escintigrafía. En su versión tomográfica hablamos de SPECT (Single Photon Emission Computer-aided Tomography o Tomografía Computerizada de Fotón). Estas técnicas requieren un equipo relativamente sencillo y los isótopos más utilizados (99mTc) se pueden obtener con facilidad por medio de un generador de radioisótopos. La energía de los rayos γ involucrados no es muy distinta de la de los rayos X y por tanto los equipos para obtener imágenes a estas energías no son muy diferentes de los habituales escáneres de rayos X. Por todo ello, el SPECT ha sido de las técnicas de Imagen Nuclear más extendidas y conocidas.

La otra modalidad principal de Imagen Nuclear es la Tomografía por Emisión de Positrones o PET. La característica diferencial del PET es que utiliza radioisótopos emisores ß+ que precisan de un ciclotrón para ser generados. El desarrollo en las tecnologías de aceleradores, con la aparición de los ciclotrones para producción de radioisótopos acoplados a módulos de síntesis de fármacos conformando radiofarmacias llave en mano, está permitiendo la popularización de esta técnica.

Radiotrazadores

Los radiotrazadores están formados por moléculas portadoras unidas fuertemente a un átomo radiactivo. Estas moléculas portadoras varían 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 se 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 PET 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.

Para la mayoría de los estudios de diagnóstico en medicina nuclear, el radiotrazador es administrado a un paciente por vía intravenosa. Sin embargo, un radiotrazador también puede ser administrado por inhalación, por ingestión oral o por inyección directa en un órgano. La manera de administrar el trazador dependerá del proceso de la enfermedad bajo estudio.

Los trazadores aprobados se denominan radiofármacos ya que deben cumplir con las normas estrictas, de seguridad y desempeño apropiado, de la FDA para el uso clínico aprobado. El especialista de medicina nuclear seleccionará el trazador que suministrará la información más específica y confiable para el problema específico de un paciente.

Algunos radioisótopos utilizados en PET y SPECT. 

En el caso de los fármacos de SPECT, se indica la energía del fotón y en el de PET la energía promedio del electrón emitido. A mayor energía del electrón, mayor es el rango medio del positrón antes de desintegrarse y mayor también el emborronamiento intrínseco de la imagen PET. Además, en el caso de PET, los fotones de aniquilación poseen 511 keV de energía, bastante mayor a las energías de los fotones de SPECT, lo que requiere de mayor espesor de material en el detector. Esto también introduce emborronamiento de la imagen debido al rango del fotón en el detector.

Los radioisótopos emisores ß+ empleado en PET se desintegran con la emisión de un positrón, la antipartícula del electrón. Los positrones, tras frenarse al atravesar el tejido biológico, se aniquilan junto con alguno de los electrones que forman parte del material en exploración. En dicha desintegración se emiten simultáneamente dos fotones de 511 keV que, por conservación del momento, salen en direcciones opuestas casi colineales. La detección simultánea de dos fotones en los detectores que rodean al paciente indica que se ha producido una desintegración del radioisótopo situado en la línea que une ambos detectores. Por lo tanto, la sensibilidad de los detectores PET es superior a la de los detectores SPECT.

Los equipos son mucho más complicados, por sus detectores agrupados en parejas o anillos y la electrónica de coincidencia necesaria. Debido a que el positrón no se aniquila en el mismo punto en dónde se produce la desintegración del radionúclido sino a una cierta distancia la imagen PET presenta un emborronamiento intrínseco y podemos reconstruir la posición dónde se ha producido el par de fotones γ, que no necesariamente coincide con la posición en donde se ha producido la desintegración del radionúclido.

Una ventaja de la técnica PET es que los isótopos que se pueden utilizar tienen gran interés biológico. En la actualidad casi cualquier molécula orgánica puede ser sintetizada con carbono, oxígeno o nitrógeno radiactivos. Sin embargo, el radionúclido más utilizado en PET es el 18F, dada su mayor vida media que facilita la síntesis de fármacos complejos y su transporte y distribución en un radio de varios cientos de kilómetros. El flúor puede sustituir al hidrógeno en muchas moléculas orgánicas. La [18F]-flúor-desoxiglucosa o FDG, con una funcionalidad biológica similar a la de la glucosa convencional, alimento de las células. Una vez en el interior de las células, el 18F se acumula en ellas. Las células con metabolismo acelerado, por ejemplo células cancerosas en división descontrolada, músculo cardíaco en continua contracción y regiones más activas del cerebro (principal órgano consumidor de glucosa) acumulan más 18F que su entorno y dan una señal positiva en la imagen PET. Como en la imagen PET se pueden apreciar unos pocos picomoles de trazador y dada la elevada especificidad de los radiofármacos en su fijación a nivel molecular y celular, esta técnica posibilita el diagnóstico y detección precoz de lesiones cancerosas, mucho antes de que se aprecien cambios en la estructura de los órganos involucrados.

Una aplicación de PET que recibe atención creciente es la determinación de la efectividad de los tratamientos por radioterapia o quimioterapia en tumores. Las células destruidas por el tratamiento dejan de fijar FDG, y por tanto aparecen como no activas en la imagen PET, apenas días (u horas) después de la aplicación del tratamiento y mucho antes de que se puedan apreciar cambios en la estructura y tamaño del tumor.

La Imagen Nuclear mediante PET requiere de la fabricación de radioisótopos artificiales, de corta vida media efectiva dentro del cuerpo (algunas horas como máximo), con el fin de poder tomar la imagen en un intervalo corto de tiempo y minimizar la dosis recibida por el paciente. Por su corta vida media, la utilización de 11C, 13N y 15O precisa de un ciclotrón en la propia unidad de Imagen Nuclear.

Equipo detector

En Imagen Nuclear, para la detección de radiación γ se utilizan habitualmente fotomultiplicadores combinados con cristales centelladores. En el centellador, los rayos γ depositan su energía hasta ser absorbidos por completo en el cristal o bien hasta que lo atraviesan y abandonan cediendo sólo parte de su energía al cristal. La energía cedida por los fotones de la radiación γ al cristal se transforma en luz visible en cantidad aproximadamente proporcional a dicha energía cedida. La radiación visible generada es detectada por medio de un fotomultiplicador que transforma los pulsos de luz en una señal eléctrica de amplitud suficiente para ser procesada. Los materiales centelladores utilizados en Imagen Nuclear suelen ser cristales inorgánicos. La necesidad de avanzar en el estado del arte de los experimentos de Física Nuclear ha hecho evolucionar continuamente la tecnología de centelladores y fotomultiplicadores.

Los avances en los dispositivos experimentales requeridos e impulsados por las colaboraciones de Física Nuclear Experimental tienen aplicación frecuente y casi inmediata en Imagen Nuclear. Cabe mencionar en este sentido los nuevos materiales centelladores que sustituyen con ventaja a los tradicionales. Por ejemplo, los cristales de yoduro de sodio o cesio dopados con talio (NaI (Tl) o CsI (Tl)) utilizados en SPECT están ahora siendo sustituidos ventajosamente por bromuro de lantano dopado con cerio (BrLa (Ce)), que presenta ventajas de resolución en energía. Y el bismutogermanato (BGO) más comúnmente empleado en PET es ahora sustituido por ortosilicatos de lantano (LSO) que presenta un mayor rendimiento en la conversión de energía γ en radiación visible. También se ha probado el uso de fotodiodos de avalancha (APD), fotodiodos PIN o detectores multipixelados de silicio en sustitución del fotomultiplicador, si bien estas tecnologías alternativas casi sólo se emplean de momento en imagen experimental.

Se da la circunstancia de que, si bien durante mucho tiempo eran los experimentos en Física Nuclear los que iban por delante en cuanto a prueba y desarrollo de nuevos avances en detección de rayos γ, la utilización creciente de la Imagen Nuclear y su mayor peso económico hace que cada vez más la tendencia se invierta y muchos desarrollos se realizan primero para Imagen Nuclear y más tarde encuentran su aplicación también en experimentos de Física Nuclear.

En los últimos años la búsqueda de centelladores ultrarrápidos con el fin de obtener la información de tiempo de vuelo (TOF) de los dos fotones en los escáneres PET ha impulsado el desarrollo de los centelladores de bromuro de lantano extradopados en cerio, que pueden convertirse en los centelladores más rápidos disponibles.

Otro punto en común entre Física Nuclear e Imagen Nuclear son las herramientas de simulación de la interacción entre los fotones γ y la materia, desarrolladas para optimizar el diseño de detectores y que pueden aprovecharse tanto para los experimentos de Física Nuclear Experimental como para Imagen Nuclear y para el cálculo y, como veremos en las siguientes secciones, planificación de tratamientos de radioterapia, lo cual es una motivación adicional muy importante tanto para los desarrolladores de estas herramientas como para los usuarios que las ponen a prueba.

Fotografía de un fotomultiplicador planar sensible a la posición, utilizado en PET y en gamma-cámaras (izquierda). A la derecha, cristales de LSO cortados antes de ensamblarlos en una matriz para formar una cabeza de un detector para PET.

Calibradores de actividad o activímetros

Su uso está destinado a la medición exacta y precisa de la actividad que se administrará al paciente para la realización del estudio o del tratamiento. Se trata de una cámara de ionización gaseosa tipo pozo dentro de la cual se introduce el material radiactivo para su medición. La actividad del material radiactivo se mide en función de la corriente de ionización producida por las radiaciones emitidas por el radioisótopo que interactúa con el gas. La cámara se sella, usualmente bajo presión, y tiene dos electrodos cilíndricos coaxiales que se mantienen a una diferencia de potencial; el espacio axial constituye el pozo. En el electrómetro asociado la diferencia de potencial se convierte en una señal de voltaje que se amplifica, se procesa y finalmente se presenta, generalmente en forma digital, en forma de unidades de actividad (Bq o Ci). Esto es posible dado que para un determinado radionúclido, suponiendo una geometría fija y una respuesta lineal, la corriente de ionización es directamente proporcional a la actividad. Sin embargo, la respuesta de una cámara de ionización a diferentes radionúclidos varía de acuerdo a sus energías. Por lo tanto, se necesita ajustar apropiadamente la señal para el tipo de radioisótopos que se mide; esto se logra colocando en el activímetro selectores de isótopos.

Sistemas de detección para mediciones

En general todos los sistemas para mediciones de radiación, se basan en detectores de centelleo con un cristal de ioduro de sodio activado con talio.

El vial con la muestra se introduce en un pozo axial o transversal. Las radiaciones absorbidas por el cristal generan luz, que da lugar a pulsos eléctricos en el fotocátodo de un tubo fotomultiplicador al cual el cristal está ópticamente acoplado. Estos pulsos por medio de la electrónica asociada permiten el análisis de la altura del pulso y su medición. La sensibilidad del equipo depende de las dimensiones del cristal utilizado. La mayoría de los equipos para mediciones de radiación tienen selectores por medio de los cuales se obtienen las condiciones de operación adecuadas para las mediciones rutinarias.

Los sistemas automáticos de medición pueden aceptar varios cientos de muestras que se miden en forma secuencial. Tales sistemas pueden incorporar dos o más canales electrónicos independientes permitiendo las mediciones simultáneas de más de un radionúclido.

Los sistemas de detección, se basan en detectores de centelleo con cristales de ioduro de sodio activado con talio. Se utilizan cristales cilíndricos y la electrónica asociada permite la necesaria amplificación, análisis de la altura de pulso y su medición.

La sensibilidad del detector depende de las dimensiones del cristal en relación a las energías de las radiaciones involucradas. Para energías medias, un cristal de 50mm de diámetro y 25mm de espesor es satisfactorio. Los cristales mayores mejoran la sensibilidad especialmente para mayores energías. Se debe rodear el detector con un blindaje de plomo para reducir su respuesta a la radiación ambiental y se debe contar con un blindaje plomado que actuará como colimador para lograr las necesarias características direccionales. El detector blindado y colimado se monta en un soporte ajustable permitiendo que sea adecuadamente posicionado en relación con el paciente. Usualmente están provistos de colimadores intercambiables de modo que las características del detector se puedan adecuar a la situación clínica particular.

Sistema de Centelleo

Este instrumento ha sido diseñado para producir una imagen en dos dimensiones de la distribución de actividad por barrido de la región de interés en sucesivos pasos rectilíneos. Estos equipos permiten obtener la imagen del barrido como una distribución de marcas coloreadas o monocromas producidas por un marcador en un papel o impresionando una película fotográfica.

El detector del equipo usualmente posee un cristal de ioduro de sodio activado con talio de 75 mm o 125 mm de diámetro y 50 mm de espesor. Generalmente están provistos de colimadores de plomo intercambiables para distintas situaciones clínicas. Estos colimadores poseen agujeros múltiples cuyos ejes definen un punto focal. En la región del punto focal, los campos de visión de todos los agujeros coinciden, de modo que la sensibilidad del detector colimado es mucho mayor que en cualquier otro punto. El plano perpendicular al eje del colimador a través del punto focal es el plano focal y la distancia desde la cara expuesta del colimador al punto focal es la distancia focal.

Otros parámetros importantes son la resolución espacial, que expresa la capacidad para percibir detalles en la distribución de actividad en el plano focal, y la profundidad del foco, que expresa el modo en el cual esta capacidad disminuye a lo largo del eje en cualquier lugar fuera del plano focal. La distancia focal óptima para este tipo de equipos es aproximadamente de 7cm, siendo, por lo tanto, especialmente adecuado para el diagnóstico de la glándula tiroides.

Esquema de un centelleo

Colimadores de un centelleo

Conclusiones

La Física Nuclear ha sido protagonista de muchos de los avances del siglo XX en Medicina, por un lado en Imagen Médica con la MRI, el diagnóstico por rayos X y la Imagen Nuclear (PET y SPECT) y en el tratamiento de lesiones oncológicas por Radioterapia externa con fotones y electrones y Radioterapia externa o Braquiterapia.

El desarrollo de la instrumentación nuclear (detectores, técnicas de aceleración de partículas y electrónica asociada) ha sido clave en el progreso del diagnóstico por imagen y de los tratamientos por Radioterapia. Esta “simbiosis” entre Física Nuclear y Medicina continúa siendo fructífera y muchos centros de Física Nuclear desarrollan proyectos cada vez más directamente orientados a las aplicaciones en Medicina. 

EQUIPOS HÍBRIDOS DE MEDICINA NUCLEAR

Los sistemas híbridos PET/TC integran en la misma maquina una TC y una PET situados en línea. Esto permite obtener simultáneamente información funcional y anatómica en una única exploración y sesión. La PET utiliza la inyección de moléculas marcadas con isótopos radiactivos emisores de positrones, proporcionando información metabólica. El proceso previo a la realización de la prueba diagnóstica consta de etapas sucesivas, como son: síntesis del isótopo radiactivo, síntesis del radio fármaco, transporte e inyección del mismo, reacción de los positrones con los electrones del organismo dando lugar a fotones de alta energía, adquisición de los datos tras la detección de dichos fotones, reconstrucción y fusión de las imágenes.

El primer prototipo dual PET/TC fue implantado en Pittsburg en abril de 1998 hasta agosto de 2001, cuando fue sustituido por el primer PET/TC comercial (Biograph, de Siemens Medical Solutions). Actualmente, se comercializan varios equipos híbridos Biograph Scanner (Siemens Medical Solutions), Discovery LS y ST (General Electric Medical Systems), Reveal (CTI), Gemeni (Phillips Medical Systems).Todos combinan los componentes de la PET ya sean cristales de ortosilicato de lutecio, germanato de bismuto y/o ortosilicato de gadolinio con una TC multidetector de 2, 4, 8 y de 16 coronas. Existen dos tendencias de trabajo actualmente en revisión. En EE.UU., el grupo de trabajo de Pittsburg, inician el estudio con la TC con contraste intravenoso y posteriormente adquieren las imágenes de PET. Otros autores adquieren TC de baja dosis primero, luego PET y posteriormente TC de alta dosis con contraste iv. Es, al menos, curioso que en las publicaciones con el equipo de Biograph se realizan los estudios con la TC con contraste. Mientras que en las publicaciones con el Discovey se realizan con TC de baja dosis y sin contraste.

El avance en el campo de las imágenes médicas se observa en el desarrollo de equipos con tecnología híbrida, en los que se acoplan en un mismo equipo componentes de medicina nuclear y radiología: PET-CT, SPECT-CT, PET-MRI y, en desarrollo, SPECT-MRI. Así, se combina la información de carácter funcional con la anatómica estructural. La técnica PET/TC es multidisciplinar, ya que es indiscutible que la PET es una técnica claramente de medicina nuclear, y la TC es una modalidad diagnóstica de Radiología. Ambas están validadas por separado, pero la modalidad híbrida PET/TC aún está siendo evaluada.

Esto redunda en la posibilidad de detectar varias enfermedades en forma temprana. Así, por ejemplo, se puede detectar nódulos linfáticos cancerosos de menos de 1cm, aun cuando los mismos puedan estar significativamente reemplazados por grasa.

La utilización de medios de contraste en esta técnica es controvertida debido a los potenciales aumentos artefactuales en la captación de 18-FDG que pueden producirse en diversos tejidos al realizar la corrección de la atenuación de la PET. Sin embargo, el contraste intravenoso y el contraste oral son necesarios a la hora de realizar la estadificación tumoral con TC. Los píxeles con contrastes se escalan incorrectamente a energías de 511 keV, por lo que pueden generar potenciales artefactos focales en las imágenes de PET corregidas. Los contrastes tienen un Z elevado, lo que resulta en un µ/* (cálculo modal) elevado a energías de Rx por absorción por efecto fotoeléctrico. Otra manera de obviar esto sería realizar dos TC, una de baja dosis y sin contraste, para la corrección de la atenuación y otra diagnóstico de alta dosis y con contraste iv, que es lo que se realiza en el marco exclusivo de la investigación. Algunas publicaciones afirman que el contraste intravenoso produce artefactos no significativos desde el punto de vista clínico a concentraciones normales en la imagen PET corregida. En cuanto al contraste oral, como su rango de concentraciones es extenso y no controlable, puede generar sobrestimación a la hora de corregir la atenuación de los datos de emisión, si bien en algunos estudios también se ha visto que estos errores no son significativos en la práctica clínica diaria. Para algunos no ha habido modificaciones en la fusión de la PET con el uso del contrate de la TC y sistemáticamente la fusión de las imágenes se realizan con la TC con contraste en los estudios de validación de la técnica. No obstante, la decisión técnica de realizar los estudios con o sin contraste debe estar basada en la evidencia científica para reducir la variabilidad de la práctica clínica.

La Tomografía por Emisión de Positrones, es una tecnología diagnóstica empleada en Medicina Nuclear (MN), que integra en un único dispositivo dos técnicas de imagen diferentes, por lo que en un solo examen o estudio, se combinan los resultados de ambas técnicas. Se trata de un tomógrafo híbrido, que básicamente muestra en una sola imagen la información bioquímica de una técnica y la información anatómica de la otra, es decir unifica la resolución espacial de una técnica y la resolución de contraste de la otra, lo que permite obtener una información diagnóstica más precisa y detallada, abriendo nuevas oportunidades en diagnóstico, planificación de Radioterapia y seguimiento de los pacientes, lo que ha generado nuevos vínculos entre las diferentes especialidades médicas radiológicas.

Esta tecnología posee características claramente diferenciadas respecto a otros métodos de diagnóstico por imagen, lo cual es visible en el flujo tecnológico que se requiere establecer. La incorporación de los equipos híbridos como el PET/CT ha incidido de manera directa en el diseño de los servicios de Medicina Nuclear, debido a las características particulares de la protección radiológica que impone esta tecnología, como resultado de la coexistencia de los fotones de 511 keV (generados por la aniquilación de los positrones emitidos desde las diferentes fuentes de exposición) junto a los rayos X emitidos por el CT.

Adicionalmente a los requisitos derivados del uso de esta nueva tecnología, la instalación debe cumplir ciertos requisitos básicos: ser segura, funcional y cumplir con la normativa vigente en materia de seguridad radiológica y de fabricación y uso de radiofármacos.

De manera general los objetivos fundamentales del diseño son los siguientes:

• Garantizar la seguridad radiológica y física de las fuentes radiactivas, en todo momento.
• Minimizar exposición del personal, los pacientes y el público.
• Prevenir la propagación de la contaminación radiactiva.
• Mantener el fondo radiactivo bajo, para evitar interferencia con los equipos de imágenes.
• Cumplir los requerimientos sanitarios del trabajo con radiofármacos.

Por otra parte, la combinación de las dos técnicas imagenológicas impone requisitos adicionales a la capacitación y entrenamiento del personal, no considerados hasta el momento. La introducción razonable y correctamente evaluada de esta tecnología, con todos los requisitos que se derivan de su implementación, permite su explotación de una manera segura tanto para trabajadores ocupacionalmente expuestos, pacientes, público y medio ambiente.

Con la novedosa tecnología PET-CT se obtiene una información metabólica y funcional de alto valor clínico y se abre una nueva dimensión en el diagnóstico por imágenes, por esta razón, su introducción y proliferación es un proceso indetenible, no obstante, debe realizarse de una manera precisa y adecuada, considerando sus particularidades y riesgos radiológicos asociados, diferentes a los comúnmente presentes en la Medicina Nuclear convencional. La introducción de esta nueva tecnología en la práctica de Medicina Nuclear, genera un impacto nada despreciable, que se evidencia en varias aristas, aunque solo hemos expuesto un par de ellas, este trabajo expone una visión sobre el problema y una manera de abordarlo. Finalmente se puede afirmar que cada instalación que pretenda introducir esta tecnología requiere de un individualizado y cuidadoso análisis.

Con las imágenes fusionadas se puede mejorar, en muchos casos, el diagnóstico o limitar las opciones de diagnóstico diferencial. Disponer además de estudios previos, de información clínica, de patología y de laboratorio permite muchas veces profundizar la investigación para destacar o descartar elementos del diagnóstico diferencial. También, como corolario lógico, una parte integral del reporte médico pueden ser las recomendaciones para el seguimiento.

PET-CT

Una indicación clínica importante de PET-CT, es la evaluación de un nódulo pulmonar solitario no calcificado y suficientemente grande para poder ser estudiado por PET-CT. Otra indicación importante, pero menos empleada, es la búsqueda de un tumor primario cuando se han agotado otros estudios radiológicos.

En el cerebro, se utiliza para la evaluación metabólica en procesos neurodegenerativos (enfermedad de Alzheimer, degeneración frontotemporal, Lewy-Bodies, entre otras). Además, puede ser útil para diferenciar tumor cerebral recurrente de radionecrosis y para determinar la localización de focos epileptogénicos.

PET-MRI

El primer equipo híbrido de PET-MRI fue aprobado por FDA en 2011. Además de obviar la radiación ionizante que genera el CT scanner, la resonancia magnética provee un mejor contraste de tejido blando. Esto es excelente para evaluar el cerebro, la columna vertebral, las glándulas salivares, el cuello (luego de radio y quimioterapia) y el corazón.

SPECT-CT

Los hallazgos focales de SPECT se correlacionan espacialmente con CT (con dosis reducida) en el mismo estudio, y se usan cada vez más en:

• Bone scans, para definir enfermedad metastática en pacientes oncológicos y para enfermedad articular.
• Estudios de paratiroides en búsqueda de adenomas, lo que puede facilitar la cirugía.
• Estudios de cuerpo entero con yodo 131 en pacientes tratados por cáncer de tiroides, lo que facilita la remoción o el seguimiento de un foco.
• Estudios de octreoscan en búsqueda de tumores neuroendocrinos.
• Para complementar los estudios de perfusión del miocardio (MPI) con sestamibi con un estudio de puntuación de calcio coronario por CT (coronary calcium scoring, CCS). Se ha demostrado que en los estudios indeterminados o levemente anormales de MPI con un CCS de 0 no presentan enfermedad coronaria significativa posteriormente, mientras que pacientes con un CCS elevado, aun con MPI aparentemente normal (algunos representando isquemia balanceada) pueden estar en alto riesgo para desarrollar eventos cardiacos futuros.

Discovery PET CT scanner medical animation

MEDICINA NUCLEAR

La medicina nuclear constituye una subespecialidad del campo de las imágenes médicas que utiliza cantidades muy pequeñas de material radioactivo para diagnosticar y determinar la gravedad, o para tratar, una variedad de enfermedades, incluyendo varios tipos de cánceres, enfermedades cardíacas, gastrointestinales, endocrinas, desórdenes neurológicos, y otras anomalías dentro del cuerpo. Debido a que los procedimientos de medicina nuclear pueden detectar actividades moleculares dentro del cuerpo, ofrecen la posibilidad de identificar enfermedades en sus etapas tempranas, como así también las respuestas inmediatas de los pacientes a las intervenciones terapéuticas.

Existen ciertos elementos en la naturaleza que emiten radiación de forma espontánea a través de un proceso llamado desintegración radiactiva. La Medicina Nuclear produce imágenes de la distribución de radionúclidos en los pacientes A diferencia de las imágenes producidas por equipos con otras tecnologías, no son imágenes “anatómicas”, son imágenes “funcionales.

Su fundamento se basa en la aplicación de un material radiactivo en el paciente para luego realizar el seguimiento de su distribución en el organismo mediante un sistema de detección de la radiación emitida por la sustancia administrada, que permite crear una imagen del órgano donde se ha fijado.

Radiofármaco

Fármaco que presenta una desintegración espontánea de núcleos inestables con la emisión de partículas nucleares o fotones.  Algunos tipos de radiofármacos son: radiofármacos diagnósticos, radiofármacos de investigación y radiofármacos terapéuticos.

Se utilizan distintos Isótopos radiactivos que pueden estar ligados a otra molécula, dependiendo el tipo de distribución que se desee en el organismo. Estos son producidos en un Reactor Nuclear o en un Acelerador de partículas (Ciclotron). Entre los radioisótopos mas usados tenemos:

• Tecnecio (Tc99m)
• Yodo (I-131)
• Galio (Ga-67)
• Estroncio (Sr-89)
• Samario (Sm-153)
• Itrio (Y-90)

 Cuarto caliente

Para realizar las mediciones del nivel de exposición de los materiales radiactivos se utiliza un detector de radiaciones, el cual es sometido a pruebas de estabilidad, de calibración de escalas y de verificación de certificados, para determinar su correcto funcionamiento.

La actividad de las muestras radiactivas se realiza en un calibrador de dosis. Este calibrador al igual que el detector de radiaciones debe de ser sometido a pruebas rigurosas de control de calidad, que permitan verificar el su buen funcionamiento.

La dosificación de los pacientes se prepara en el cuarto caliente del departamento de Medicina Nuclear y se transporta desde aquí hasta la sala de tratamiento. Durante este trayecto el personal debe tomar todas las precauciones de seguridad radiológica. Un vez que llega a la habitación, debe de dejar actuar el radiofármaco el tiempo establecido para luego pueda darse una buena interpretación de su funcionamiento en el organismo.          

Diagnóstico

Los procedimientos por imágenes de medicina nuclear, son no invasivos y, con la excepción de las inyecciones intravenosas, generalmente constituyen exámenes médicos que ayudan a diagnosticar y evaluar problemas de salud. Estas exploraciones por imágenes utilizan materiales radioactivos denominados radiofármacos.

En varios centros, las imágenes de medicina nuclear se pueden superponer con tomografía computada (TC) o resonancia magnética nuclear (RMN) para producir diversas vistas, una práctica conocida como fusión de imágenes o coregistro. Estas vistas permiten que la información correspondiente a dos exámenes diferentes se correlacione y se interprete en una sola imagen, proporcionando información más precisa y diagnósticos más exactos.

En la actualidad se fabrican unidades de emisión única de fotones de tomografía computarizada/tomografía computarizada (SPECT/TC) y tomografía/tomografía computarizada por emisión de positrones (PET/TC) con capacidad de realizar ambos exámenes por imágenes al mismo tiempo. Una tecnología de toma de imágenes emergente.

Terapia

La medicina nuclear asimismo proporciona procedimientos terapéuticos, tales como la terapia de yodo radioactivo (I-131), que utiliza pequeñas cantidades de material radioactivo para tratar cáncer y otros problemas de salud que afectan la glándula tiroides, como así también otros cánceres y condiciones médicas.

Los pacientes con linfoma Non Hodgkin que no responden a la quimioterapia podrían ser sometidos a radio inmunoterapia (RIT).

La radio inmunoterapia es un tratamiento personalizado para el cáncer que combina la radioterapia con la especificidad de la inmunoterapia, un tratamiento que imita la actividad celular del sistema inmune del cuerpo.

Procedimientos

En los adultos

Corazón

• Visualizar el flujo sanguíneo y el funcionamiento del corazón (como la exploración de perfusión miocárdica)
• Detectar enfermedades de las arterias coronarias y la extensión de la estenosis coronaria
• Evaluar el daño en el corazón luego de un ataque cardíaco
• Evaluar opciones de tratamiento, tales como la cirugía de bypass del corazón y la angioplastia
• Evaluar los resultados de los procedimientos de revascularización
• Detectar rechazo del corazón trasplantado
• Evaluar la función del corazón antes y después de la quimioterapia (MUGA)
• Pulmones
• Explorar los pulmones por posibles problemas respiratorios o de circulación sanguínea
• Evaluar la función pulmonar diferencial para la reducción de pulmón o la cirugía de trasplante
• Detectar el rechazo del trasplante de pulmón

 Huesos

• Examinar los huesos por fracturas, infecciones, y artritis
• Evaluar la presencia de metástasis en los huesos
• Evaluar las articulaciones prostéticas dolorosas
• Evaluar tumores de huesos
• Identificar sitios para biopsias

Cerebro

• Evaluar anomalías en el cerebro, tales como convulsiones, pérdida de la memoria y anomalías en flujo sanguíneo
• Detectar la aparición temprana de desórdenes neurológicos tales como la enfermedad de Alzheimer
• Planear una cirugía y localizar los focos de daño
• Evaluar la presencia de anormalidades en una sustancia química del cerebro involucrada en el control del movimiento, en pacientes que se sospecha podría padecer la enfermedad de Parkinson
• Evaluación de la recurrencia de tumores del cerebro, planeamiento de la radioterapia o cirugía, o localización para la biopsia

Otros sistemas

• Identificar la inflamación o la función anormal de la vesícula biliar
• Identificar sangrado en el intestino
• Evaluar las complicaciones postoperatorias de la cirugía de vesícula biliar
• Evaluar el linfaedema
• Evaluar la fiebre de origen desconocido
• Localizar la presencia de infecciones
• Medir la función de la glándula tiroides para detectar la presencia de hipertiroidismo o hipotiroidismo
• Ayudar a diagnosticar el hipertiroidismo y los desórdenes de las células sanguíneas
• Evaluar el hiperparatiroidismo
• Evaluar el vaciado del estómago
• Evaluar el flujo del líquido cefalorraquídeo y posibles pérdidas de líquido cefalorraquídeo

 Adultos y niños

Cáncer

• Clasificar el estadio del cáncer mediante la determinación de la presencia de cáncer diseminado en varias partes del cuerpo
• Localizar ganglios linfáticos centinelas, antes de la cirugía, en pacientes con cáncer de seno, de la piel, o de los tejidos blandos
• Planear el tratamiento
• Evaluar la respuesta a la terapia
• Detectar la recurrencia del cáncer
• Detectar tumores raros del páncreas y las glándulas adrenales
• Renal
• Analizar el funcionamiento de los riñones originales o trasplantados
• Detectar obstrucciones del tracto urinario
• Evaluar la presencia de hipertensión relacionada con las arterias de los riñones
• Evaluar los riñones para determinar si es una infección o una cicatriz
• Detectar y hacer el seguimiento de reflujo urinario en pacientes pediátricos

En niños

• Investigar anormalidades en el esófago tales como el reflujo de esófago o los trastornos de la motilidad
• Evaluar la apertura de los conductos lacrimales
• Evaluar la apertura de las válvulas ventriculares en el cerebro
• Evaluar las válvulas y el flujo sanguíneo pulmonar en la enfermedad congénita del corazón

Terapias

• 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.

TOMÓGRAFO POR EMISIÓN DE POSITRONES (PET)

Los compuestos que se utilizan como radiotrazadores (radiomarcadores) son 11C, 13N, 15O y 18F. Estos elementos (emisores de positrones) emiten radiaciones que pueden ser detectadas por el tomógrafo. Estos radioisótopos tienen períodos de semi desintegración muy cortos, por lo que se deben producir en las proximidades del tomógrafo. Por lo tanto, la utilización eficiente de un tomógrafo por emisión de positrones, necesita de la instalación de un ciclotrón generador de radioisótopos y de un laboratorio de radioquímica. Las ventajas del PET sobre las técnicas convencionales de diagnóstico por imágenes son, entre otras, la mayor sensibilidad y resolución de las imágenes y la posibilidad de realizar estudios dinámicos, permitiendo un mejor diagnóstico con el empleo de radioisótopos de compatibilidad biológica.

PET / CT

Gracias al PET/CT, equipo de avanzada tecnología, los hospitales Edgardo Rebagliati y Guillermo Almenara realizan exámenes para detectar diversos tipos de cáncer o enfermedades degenerativas en solo 90 minutos, evaluación que en una institución privada puede costar hasta 5,000 nuevos soles.

En su máxima capacidad, los dos equipos pueden realizar en conjunto más de 5,200 exámenes cada año, en beneficio de los asegurados de la Red Asistencial Rebagliati y Almenara, informó el doctor César Caldas Valdez, coordinador de la Unidad PET/CT de la Red Almenara.

Cada uno de estos exámenes cuestan alrededor de S/.5 mil soles en entidades privadas y, gracias a la puesta en funcionamiento de estos equipos, más de tres millones de asegurados serán beneficiados con diagnóstico temprano y preciso de diversos tipos de cáncer y enfermedades degenerativas.
 
En abril del 2014, con una inversión cercana a los 10 millones de soles en infraestructura y equipamiento, se puso en funcionamiento el PET/CT en beneficio de asegurados de la Red Asistencial Almenara. 

Se trata de un tomógrafo especializado capaz de realizar un estudio que combina tomografía por emisión de positrones (PET) con tomografía computarizada (CT) con mayor precisión y rapidez y que ha sido acondicionado en un área de 305 metros cuadrados.

Para la puesta en funcionamiento, se construyó una zona especial, se implementó el cuarto caliente, equipamiento de sistemas informáticos y aire acondicionado por un monto de un millón 477 mil 859 nuevos soles. La inversión total, que incluye el equipo PET/CT, obras y sistemas complementarios, asciende a nueve millones 896 mil 287 nuevos soles.

El uso de este moderno equipo mejorará la oportunidad de tratamiento localizado de neoplasias ocultas. Es un examen que no requiere de cortes en el cuerpo y que toma en promedio 90 minutos.

Este equipo de última generación verifica las estructuras morfológicas y funcionales de todo tipo de cáncer. También, permite al médico determinar el avance de la enfermedad para evaluar el tratamiento a seguir (quirúrgico, radioterapia o quimioterapia), así como de monitorear si hay nuevas lesiones o reactivación de la neoplasia y efectuar controles periódicos del tumor.

¿Qué tipos de cáncer detecta?

El PET/CT diagnostica tumores de cabeza y cuello, pulmón, colon rectal, endometrio, esófago, estómago, melanomas, GIST tumores estomacales, cuello uterino, cérvix y ovarios.  

También, los casos de cáncer de linfomas, mama, hepatocarcinoma, páncreas y de pulmón (necrótico y no necrótico), próstata, riñón, sarcomas, testículos, tiroides, vejiga, vías biliares, gliobastomas, tumores del nervio central, entre otros.

En sólo un año de operación, el PET/CT que funciona en el Hospital Guillermo Almenara generó un ahorro de más de un millón de soles a la institución, el cual se incrementará aún más con el funcionamiento del Nuevo Centro de Producción de Radiofármacos, que contiene el Ciclotrón.

Seguridad radiológica en medicina nuclear

http://www.cnea.gov.ar/sites/default/files/06-Medicina-Nuc.pdf