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GENERALIDADES

INTRODUCCION

Nociones Básicas para entender la Medicina Nuclear

Radiación y Radioactividad
Interacción con la Materia
Tipos de Isótopos
Desintegración Radioactiva
Tipos de Radiación
Emisión Alfa
Emisión Gamma
Desintegración Beta
Leyes de Desintegración Radioactiva
Unidades de medición de las radiaciones, velocidad de desintegración y exposición
Dosis recibidas
Radiotrazadores
Dosimetría
Equipos Empleados en Medicina Nuclear
Gammacamaras
Tomografía de Emisión de Positrones (PET/CP y PET/MRI)
Positrones PET-Resonancia Magnética
Equipos de Densitometría Osea
Calibrador de Dosis
Características Generales de los estudios en Medicina Nuclear
Bases de Diagnóstico en Medicina Nuclear
Estudios de Medicina Nuclear

 

INTRODUCCIÓN

Esta edición constituye la tercera de este manual abierto en la web, que se editó por primera vez en el año 1998, la que he ido mejorando de múltiples detalles y ampliando en estos años, en la medida que el tiempo me lo ha permitido, para dar a conocer esta maravillosa especialidad médica, una de las de mas de alto potencial de crecimiento, según visiones de diversos colegas, que he rescatado en diferentes viajes dentro y fuera de Chile.

La Medicina Nuclear (MN), es una especialidad de Diagnóstico por Imágenes de tipo funcional - molecular y Terapeútica, que emplea, diferentes tipos de radio-isótopos y radio-trazadores.

La principal diferencia con la Radiología es que ella es una especialidad de diagnóstico escencialmente de tipo morfológico o anatómico.

El uso médico de las sustancias radioactivas se remonta en humanos a antes de los años 1930. El descubrimiento del Tecnecio-99m data del año 1939, que es isótopo mas usado actual en MN. En 1951 Wrenn sugieren imágenes con emisores de Positrones y en 1960 en adelante se desarrolla el concepto del Spect. En 1965 se desarrolla el primer generador de MolbdenoTecnecioLa era de la Medicina Nuclear como tal, a la década del 40 al 50, siendo empleado entre los primeros radio-isótopos, el Iodo radioactivo, en el tratamiento de pacientes con enfermedades tiroideas, habiéndose alcanzado el mayor crecimiento, posterior a la década del 70, con la aparición de gammacámaras planares (imágenes sólo en 2D), las cuales hacia principio de los 80 estaban conectadas a rudimentarios computadores.

La segunda mitad de la década de los 80 dio paso a la aplicación de estudios con gammacámaras tomográficos, SPECT (single photon emisión computed tomography), con posibilidad de reconstrucción de estudios en imágenes 3D y 2D, conectadas a computadores mas versátiles y de mayor capacidad, abriendo todo un espectro nuevo aplicaciones, especialmente en estudios a nivel del Sistema Nervioso Central, Miocardio y de la columna vertebral, mejorando significativamente el rendimiento de los exámenes especialmente en su sensibilidad.

La década de los 90 marca otro hito de la Medicina Nuclear, con la realización de estudios de Positrones PET ( positron emission tomography ), desarrollándose toda una nueva gama de estudios, a nivel metabólico, molecular, constituyendo sin duda, una verdadera revolución en el ámbito diagnóstico por imágenes siendo el área de la imagenología de mayor crecimiento y con mayores perspectivas a futuro de mejorar las opciones diagnósticas.

El siglo XXl, inicia otro cambio importante en la Medicina Nuclear, esencialmente funcional-molecular. A los equipos de Spect O Pet se les agrega un tomógrafo de Rx. comocido como CT, teniendo así la posibilidad de que a los estudios funcionales, se complementen con el componente morfológico, para una mejor correlación anatómica de focos captantes y posibilidad diagnóstica. Aparecen así los equipos de Spect/Ct y Pet/Ct, cada día de mayor disponibilidad y en los primeros años de la segunda década del siglo XXI, equipos de PET unidos a un equipo de Resonancia Magnética, PET/MRI.

Se mejora con esta complementariedad de técnicas especialmente la especificidad diagnostica, ya que para el Medico de Medicina Nuclear, constituye un apoyo anatómico para localizar alteraciones visualizadas en los estudios de Spect o PET, no realizando diagnóstico en este campo.

Hoy en día la Medicina Nuclear constituye una herramienta de diagnóstico, de sustancial utilidad prácticamente en todas las especialidades médicas, siendo materia de estudio imprescindible y parte del currículo de formación de diferentes especialidades como la Cardiología, Oncología, Radiología, Neurocirugía, Pediatría, Cirugía, Endocrinología, Reumatología, Medicina Interna, Traumatología y Psiquiatría, entre otras, incluyendo la Medicina General. La MN se ha convertido en una de las especialidades médicas de mayor crecimiento de la imagenología, siendo su fuente de crecimiento las imágenes moleculares.

La enseñanza de la MN ya es parte de todos los centros formadores Universitarios de profesionales Tecnólogos Médicos, que tienen en su malla curricular ya integrado este ramo y práctica, como parte fundamental de su formación. En Chile su uso de la MN se ha masificado con múltiples centros de Diagnóstico en Santiago y en Regiones practicamente en todas ellas.


Dr. César Lovera Fernández
Especialista en Medicina Nuclear.
Director Sociedad Chilena Med. Nuclear

Jefe Servicio de Medicina Nuclear
Holding Avansalud
Santiago, Chile.

.. Dedicado a mi hijo Nicolás y amigos de casa, Pinina, Gin y Tinti, quienes siempre están a nuestro lado compartiendo los mejores momentos ...

 

NOCIONES BÁSICAS PARA ENTENDER LA MEDICINA NUCLEAR.

RADIACION Y RADIOACTIVIDAD

Nombres como James Maxwell, Max Planck, Pierre y Marie Curie, Ernest Rutherford, Conrad Roentgen, Antoine Henri Becquerel entre otros, son nombres que muchos de nosotros podemos recordar de mayor o menor manera. Son ellos los que me permiten escribir hoy día sobre la MN. El conocimiento inicial generado por estos eruditos sobre la radiación y radioactividad a finales del siglo XIX, a definido sin dudas, un mundo muy diferente hoy y para siempre.

Demócrito, filósofo y matemático griego dió el primer paso conocido hoy, hace ya mas de 2.400 años al plantear que la materia debía estar constituida por muy pequeñas partículas indivisibles a las que llamó átomos. Tuvieron que pasar cerca de 2.300 años para que se pudiera probar la teoría de Demócrito, siendo sólo en 1907 que, Joseph Thompson propuso el modelo del átomo, interpretado como una esfera con carga positiva, suponiendo que partículas con carga negativa, los electrones, estaban dispersos en esta esfera.

Busto de Demócrito. Grecia, 460 a.C. - 370 a.C.
“ .. hay hombres que trabajan como si fueran a vivir eternamente.. “

 

En estudios sobre radiación Rutherford y Soddy propusieron la teoría que describía el fenómeno de la radioactividad y descubrieron que los materiales radioactivos, al emitir radiación se transformaban en otros planteando que el átamo no podía ser indivisible. Además vieron que la radiación resultó ser bastante compleja ya que se podía descomponer principalmente en 3 componentes. Rutherford dió el nombre de Alfa, Beta y Gamma tomando las 3 primeras letras del alfabeto griego, llegando a descubrir al igual el decaimiento radioactivo y las propiedades magnéticas de la radiación, ampliando además en 1911, el modelo de átomo planteado por Thompson, encontrando que la masa de éste debía estar encerrada casi todo en un núcleo cargado positivamente a modo de una esfera hueca con el tamaño del átomo inmensamente mayor que el núcleo, rodeado por electrones cargados negativamente en movimiento alrededor del núcleo. En 1920 predijo la existencia de una partícula de naturaleza neutra que era necesaria para la estabilidad del núcleo.

Se hizo así evidente que 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 masico 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 mas 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 mas 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.

Interacción con la Materia

Existen 2 tipos de interacción de las partículas cargadas con la materia, la ionización y la excitación.

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 Exitación 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 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.
  • Efecto fotoeléctrico. Un fotón choca con un electrón orbital al cual le transfiere toda su energía, desapareciendo el fotón incidente por completo.
  • Creación de Pares. Un fotón incidente de alta energía entrega toda su energía al electrón orbital, dando origen a un par electrón y un positrón con energía de 1.02 MeV. El positrón final forma un positronio y luego se aniquila produciéndo 2 fotones de aniquilación de 0.51 MeV cada uno.

A bajas energías ( rayos X) predomina el efecto fotoeléctrico, a energías medianas de akrrededorde 1 MeV el Compton y a energía mayores, la producción de pares.

Tipos de Isótopos

Por definición todos los isótopos tiene