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quarta-feira, 28 de setembro de 2011

Medicina Nuclear

Medicina Nuclear

Definição e Introdução

A medicina nuclear envolve o uso de materiais radioativos denomina­dos radiofármacos no estudo e no tratamento de várias condições clínicas e doenças.
Radiofármacos específicos denominados traçadores são introduzi­dos no corpo por injeção, inalação e/ou oralmente para avaliar órgãos e funções metabólicas específicos. Esses traçadores se concentram em órgãos específicos, que permitem que eles emitam radiação gama que é medida por uma câmera gama ou de cintilação. Com base na intensidade do sinal, a função de um órgão em particular pode ser determinada.
A tomografia computadorizada por emissão de fóton único (TC PET), introduzida em 1979, fornece vistas tridimensionais da anatomia. A TC PET utiliza um a três detectores de câmera gama que rodam 360º ao redor do paciente para coletar sinais que estão sendo emitidos pelo corpo. Esses dados são então reconstruídos por um computador em várias perspectivas seccionais para produzir imagens de corte (varreduras) da anatomia.

Nas aplicações diagnósticas a distribuição do radiofármaco no corpo do paciente é conhecida a partir de imagens bidimensionais (planares) ou tomográficas (SPECT), geradas em um equipamento denominado câmara cintilográfica. A maior ou menor captação dos compostos permite avaliar a função dos tecidos, ao contrário da maioria dos métodos radiológicos que dão maior ênfase na avaliação anatômica dos órgão. A avaliação funcional realizada pela medicina nuclear traz, muitas vezes, informações diagnósticas de forma precoce em diferentes patologias.

A radioatividade da maioria dos elementos empregados cai para a metade (tempo denominado de meia vida) em questão de horas ou dias e a radiação emitida é do tipo gama, similar aos raios X. O tempo de permanência dos materiais radioativos no corpo do paciente é ainda mais reduzido considerando-se que muitas vezes ocorre eliminação deste pela urina. Tomando como exemplo o tecnécio-99m, isótopo empregado para a marcação da maioria dos radiofármacos, verificamos que sua meia-vida é de apenas 6 horas e emite radiação gama com energia de 140 keV. A dose de radiação baixa dose de radiação dos procedimentos diagnósticos é, de forma geral, similar ou inferior à de outros métodos diagnósticos que empreguem raios X.


A Medicina Nuclear é uma especialidade médica relacionada à Imagiologia que se ocupa das técnicas de imagem, diagnóstico e terapêutica utilizando nuclídeos radioactivos.
"A Medicina Nuclear está para a Fisiologia como a Radiologia para a Anatomia". A Medicina Nuclear permite observar o estado fisiológico dos tecidos de forma não invasiva, através da marcação de moléculas participantes nesses processos fisiológicos com marcadores radioativos, que marcam sua localização com a emissão de particulas detectáveis ou raios gama (fotão). A detecção localizada de muitos fotões gama com uma câmera gama permite formar imagens ou filmes que informem acerca do estado funcional dos orgãos. A maioria das técnicas usa ligações covalentes ou iônicas entre os elementos radioativos e as substâncias alvo, mas hoje já existem marcadores mais sofisticados, como o uso de anticorpos específicos para determinada proteína, marcados radiativamente. A emissão de partículas beta ou alfa, que possuem alta energia, pode ser util terapeuticamente em pequenas doses para destruir células ou estruturas indesejáveis.
Centros de Medicina Nuclear existem em regra apenas nos hospitais centrais.

 Tipos de Radiação Utilizados

1.  Particula Beta: consiste num Elétron, podendo portanto ser utilizado em terapia como por exemplo no tratamento de hipertireoidismo e do câncer de tireóide através do uso do iodeto-131 (iodoterapia).
2.  Particula Pósitron: é a anti-matéria do elétron. Consiste em um elétron de carga positiva. É o tipo de radiação utilizada nos exames de PET (Tomografia por emissão de pósitron). O principal radiofármaco utilizado nesse tipo de exame é o FDG marcado com fluor-18.
3.  Radiação Gama: é um fóton, ou seja, energia (onda eletromagnética). Os raios gama têm origem nos núcleos atómicos, e são utilizados na grande maioria dos exames em medicina nuclear. Os raios gama são detectados por um equipamento apropriado, a Câmara Gama. O principal radionuclídeo emissor de radiação gama utilizado em medicina nuclear é o tecnécio-99mTc.

Tipos de Radiofármacos Utilizados


Um radiofármaco íncorpora dois componentes. Um radionúclido, ou seja, uma substância com propriedades físicas adequadas ao procedimento desejado (partícula emissora de radiação beta, para terapêutica; ou partícula emissora de radiação gama, para diagnóstico) e uma vector fisiológico, isto é, uma molécula orgânica com fixação preferencial em determinado tecido ou órgão. Essencialmente, os radionúclidos são a parte radioativa dos radiofármacos. Mas estes também possuem uma molécula (não radioactiva) que se liga ao radionúclido e o conduz para determinado órgão ou estrutura.
·           Tecnécio-99-metaestável: é um radionúclido artificial, criado pelo homem. Tem vida-média de aproximandamente 6 horas. Emite um fóton gama com 140.511 keV de energia, ideal para a camera gama. É muito reactivo quimicamente, reagindo com muitos tipos de moléculas orgânicas. Esta grande versatilidade química permite que hoje em dia a grande maioria dos estudos em Medicina Nuclear sejam efectuados com base no uso de radiofármacos Tecneciados.
·           Iodo-123 ou Iodo-131: importantes no estudo da Tiróide. Têm emissão de radiação gama e beta, respectivamente. Semi-vida de 8 dias para o I131, 13 horas para o I123.
·           Tálio-201: tem propriedades químicas semelhantes ao Potássio, tendo sido utilizado durante muitos anos para imagiologia cardíaca (integrava a bomba de sódio-potássio). Os seus fótons gama têm energias baixas, mas as imagens eram menos nítidas e a sua interpretação mais complexa. Semi-vida de 3 dias. Actualmente, os estudos com Tálio-201 têm caido em desuso, face ao apareciamento de novos radiofármacos marcados com Tc-99m.
·           Gálio-67: tem propriedades semelhantes ao ião Ferro. É um emissor gama de média energia e apresenta semi-vida de 3 dias. É utilizado em estudos de Infecção e em Oncologia.
·           Índio-111: semi-vida 3 dias. É um emissor de radiação gama de média energia.
·           Xenon-133 e Cripton-81m: gases nobres radioactivos que podem ser usados na cintigrafia de ventilação pulmonar. No entanto, a maior parte dos estudos de ventilação pulmonar são feitos com um aerossol marcado com Tc-99m.
·           Flúor-18: emite positrões. É usado no exame PET.

Benefícios e  Riscos


A importância deste tipo de exames tem aumentado recentemente. A principal limitação à maior utilização da medicina nuclear é o custo. No entanto é impossível observar muitos processos fisiológicos de forma não invasiva sem a Medicina Nuclear. A quantidade de radiação que o paciente recebe num exame de medicina nuclear é menor que a radiação recebida numa radiografia ou uma Tomografia Axial Computadorizada. A quantidade de substância estranha é normalmente tão baixa que não há perigo de interferir significativamente com os processos fisiológicos normais. Os casos mais graves são muitas vezes os casos de hipersensibilidade (alergia) com choque anafilático do doente em relação ao agente químico estranho.

Câmara gama

A câmara gama é um equipamento usado na Medicina nuclear e no PET (exame médico), que é usado para detectar e localizar a origem espacial de raios gama emitidos pelos radiofármacos ingeridos pelo paciente. Ela produz uma imagem dos orgãos do paciente com zonas frias que emitem poucos raios gama e zonas quentes que emitem muitos comparativamente.

 

Funcionamento

Ela é constituída por um detector de raios gama, como um cristal de cintilação (de Oxiortosilicato de Lutécio, germanato de bismuto ou mais frequentemente de iodeto de sódio) activado com Tálio contido numa caixa escura, que transforma a energia de cada raio gama em muitos fotões de luz e infravermelhos (fenómeno de fluorescência). Estes são detectados com vários tubos fotomultiplicadores em redor do cristal e electrónica associada que computa as diferentes intensidades medidas.
Um colimador (grelha) de chumbo é usado entre o paciente e o detector para eliminar raios gama que não tenham direção perpendicular a ele (o que torna a imagem mais nítida). As imagens são produzidas com a ajuda de um computador integrado no equipamento.

Imagem
Uma câmera gama típica tem uma resolução de cerca de 4 milímetros, captando várias centenas de milhares de fotons por segundo. Para cada um destes ela mede a posição do emissor. Estes dados são então organizados pelo computador numa imagem ou filme.
Na tomografia computadorizada de imagens gama ou TC PET várias (duas ou três) câmeras gama rodam em torno do alvo, o que proporciona a terceira dimensão a dar às suas imagens bidimensionais, que com a ajuda de um computador são transformadas em três dimensões.

 

História

A câmera gama foi desenvolvida por Hal Anger na década de 1960. No seu design original, a Anger camera ainda é utilizada hoje. Ela é composta de arranjos hexagonais de tubos fotodetectores de vácuo, cada um com ~8cm de diâmetro em volta do cristal cintiliante. O circuito eléctrico detecta coincidência de detecção entre os tubos e calcula a sua direcção e posição de acordo com a posição dos tubos activados, correlacionando a voltagem produzida em cada um deles.
No fim da década de 1990, a introdução do cintilador rápido de Cério activado com Oxiortosilicato de Lutécio (LSO:Ce), o qual tinha apenas 40 nanosegundos de fluorescência em espectro vísivel após recepção de raio gama (contra 230 ns para Iodeto de Sódio activados com Tálio ou 300 ns para cristais de Germanato de Bismuto usados nos anos 1980), reduziu grandemente o tempo de renovação da capacidade de detecção de raios gama após cada evento, o que aumentou o número de eventos detectáveis em cada segundo. Esta inovação permitiu diminuir o tempo de exame do doente até cerca de metade.


O que são Radiofármacos
Os radiofarmacos especificamente denominados traçadores, são introduzidos no corpo do cliente através de injeção , inalação ou oral para avaliar órgãos ou funções metabólicas especificas. Esses traçadores se concetram em órgãos específicos, que permitem que eles emitam radiação gama que é medida por uma câmara gama ou cintilação.
A 2 fatores que determinam o modo de ação dos radiofármacos: a natureza do isótopo radioativo, e as estrutura química da molécula ligada ao isótopo.



Imagem
Na imagem diagnostica o isótopo radioativo emite raios gama que podem ser detectados por um dispositivo de imagem denominado câmara gama . o procedimento é chamado de cintolografia.
Essas partículas podem leberar sua energia altamente seletiva para atingir tecidos/ células e causar morte celular ou inibir as funções teciduais ou celulares, como proliferação e inflamação.
A natureza química do radioisótopo afeta a distribuição do agente do corpo e, assim determina acumulo no órgão alvo que é controlado por condições fisiológicas ou patológicas.
Na MN diagnostica são utilizados alguns elementos, como por exemplo: tecnécio-99m, índio-111, tálio-201, iodo-123 e gálio-67

Qual é a exposição a Radiação dos clientes devido aos radiofármacos
A maioria dos procedimentos diagnósticos nucleares expõe o cliente a metade (ou menos) da dose radioativa geralmente usada na TC. A dose de radiação é equivalente a exposição anual à radiação por rx natural.
 Equipe de Medicina Nuclear
Os procedimentos de medicina nuclear são realizados por uma equipe de profissionais, incluindo os seguintes:
1. Técnico em medicina nuclear: Esse técnico tem uma boa forma­ção em física da radiação, anatomia e fisiologia, segurança de radia­ção, computadores e procedimentos de obtenção de imagens. Suas responsabilidades incluem o manuseio, a avaliação e a administra­ção de radionuclídeos. A segurança do paciente é fundamental em medicina nuclear, e é essencial que a quantidade correta de radionuclídeo seja administrada ao paciente. Níveis excessivos de radionuclídeos administrados ao paciente podem lesionar o órgão­alvo.
Uma vez que as imagens tenham sido produzidas, o técnico em medicina nuclear tem que realizar análise estatística dos dados e processar digitalmente as imagens.
No caso de extravasamento de radionuclídeos, o técnico precisará determinar a localização dos vazamentos, desconta minar a área e descartar apropriadamente materiais contaminados.
2. Médico especialista em medicina nuclear: Esse radiologista recebeu treinamento adicional na realização e na interpretação de procedimentos de medicina nuclear. O radiologista em medicina nuclear está licenciado para adquirir e utilizar materiais radioativos.
3. Físico em medicina nuclear: Esse indivíduo recebeu treinamento avançado em física nuclear, computadores e segurança de radiação. As responsabilidades do físico nuclear incluem o manuseio e o preparo de materiais radioativos e a calibração e a manutenção do equipamento de obtenção de imagens.
O físico freqüentemente funciona como o funcionário de segurança do departamento de radiação.

Indicações Clínicas

As aplicações da medicina nuclear estão crescendo através de avanços na obtenção de imagens digitais e de radiofármacos mais eficientes. Pelo fato de que radionuclídeos selecionados se concentrarão em órgãos ou tecidos específicos, diferentes tipos de traçadores de radionuclídeos podem ser utilizados para avaliar esses órgãos, sistemas orgânicos e várias funções fisiológicas. Um dos radionuclídeos mais comumente utilizados é o tecnécio 99m (99mTc). Diferentes formas de tecnécio são utiliza­das para estudos do encéfalo, coração, rim, fígado e sistema esquelético.

Cintilografia Óssea

A cintilografia óssea é um estudo do sistema esquelético que utiliza uma forma de T c99m injetada por via intravenosa. O tecnécio é absorvido pelo osso e fornece um estudo do sistema musculoesquelético para condições anormais, tais como metástase, fraturas por estresse ou outras lesões ósseas.
Os radiologistas podem precisar realizar radiografias estreitamente colimadas de "pontos quentes" esqueléticos, conforme determinado pelas cintilografias ósseas.

Estudos Geniturinários

Os estudos nucleares geniturinários fornecem uma avaliação tanto anatômica quanto funcional dos rins. Essa modalidade é excelente para a avaliação de um transplante renal.

Cintilografia do Encéfalo
Os estudos de SPECT-perfusão cerebral avaliarão o encéfalo quanto a várias condições neurológicas, incluindo AVC, doença de Alzheimer e doença de Parkinson (veja Fig. 24.2 para amostras de cintilografias do encéfalo).

Estudos Gastrintestinais

Os estudos gastrintestinais que utilizam radiofármacos são numerosos. Através da administração oral ou de injeções intravenosas, procedimentos tais como esvaziamento gástrico, varreduras hepatobiliares, estudos de refluxo gastresofágico e varreduras do fígado e do baço podem ser realizados. Em muitos casos, tanto a aparência anatômica quanto à função do órgão podem ser avaliadas.
Um exame gastrintestinal comum realizado com o uso da medicina nuclear é a avaliação do divertículo de Meckel. O divertículo de Me­ckel é um defeito ou bolsa congênito na parede do neo. Embora a maioria dos divertículos de Meckel seja assintomática, eles podem sangrar ou infectar. A medicina nuclear é considerada o padrão ouro na localiza­ção precisa dessa alteração.

Estudos do Coração (Cardíacos)
Um dos procedimentos de SPECT mais comuns é o estudo de perfusão miocárdica com tálio, no qual tálio ou cardiolito radioativo é injetado por via intravenosa e perfundido através do coração. O paciente é então levado a se exercitar em uma esteira ou lhe é administrado um vasodilatador, que é um agente que causa dilatação dos vasos sanguíneos, resultando em fluxo sanguíneo aumentado. A ação do exercício, ou do vasodilatador, irá demonstrar o grau de perfusão do tálio ou do cardiolito através de todo o músculo cardíaco. Esse procedimento, combinado com uma segunda varredura de repouso, pode mostrar defeitos da perfusão miocárdica na parede ventricular, ou sinais de um infarto do miocárdio, um "ataque cardíaco" resultante de fluxo sanguíneo subitamente diminuído, causando morte de músculo cardíaco (miocárdio).

Exames Pulmonares

O exame de ventilação perfusão pulmonar é um procedimento de medicina nuclear comum utilizado para afastar embolia pulmonar, DPOC e câncer de pulmão. Durante a fase de ventilação da varredura pulmonar, o paciente inala gás xenônio-133 durante o início do procedimento. Imagens são obtidas rapidamente para determinar se existem alterações no pulmão (Fig. 24.3). Um exame de perfusão pulmonar é então realizado. O exame de ventilação pulmonar tem que preceder o exame de perfusão pulmonar. Albumina radioativa é injetada por via IV durante essa fase da varredura pulmonar. A fase de perfusão do estudo revela a presença de possíveis êmbolos pulmonares.Para auxiliar na detecção precoce de câncer de pulmão, a FDA (Food and Drug Administration) aprovou um peptídeo radiomarcado denominado"Neo Tect" para ajudar a determinar se uma lesão pulmonar é benigna ou maligna. Lesões com menos de 1 cm podem ser detecta­das com esse procedimento.

Exame de Captação da Tireóide
Exames de captação da tireóide são obtidos para avaliar as funções da glândula tireóide (Fig. 24.4). O radiofármaco iodeto de sódio (1311) é administrado oralmente, com uma leitura de seguimento da tireóide realizada a intervalos predeterminados, tais como 6 horas e 24 horas. O hipertireoidismo (tireóide imperativa) resultará em uma leitura de ab­sorção mais alta, que pode indicar doença de Graves (bócio tóxico nodular múltiplo, também conhecido como doença de Plummer). Uma leitura da tireóide mais baixa indica hipotireoidismo (atividade reduzi­da). Essa condição é muito mais comum em mulheres do que em homens. 

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