INTRODUCCION En el presente trabajo trabajo monográfico se explica fundamentalmente la técnica de la Gammagrafía desde sus fundamentos físicos, químicos y tecnológicos. En primer lugar enmarcamos a la gammagrafía dentro del contexto general del desarrollo más reciente de la medicina nuclear últimas décadas de siglo XX e inicios del siglo XXI así como su importancia en el diagnostico de enfermedades por imágenes. Dentro de las técnicas usadas en medicina nuclear como la radiografía ,la tomografía, la resonancia magnética y la ecografía , resaltamos la importancia de la gammagrafía que a diferencia de las otras técnicas de diagnostico por imagen no es invasiva, no se irradia al paciente sino que el paciente mismo es fuente de fotones gamma con un mínimo de tiempo de vida media( minutos) inocuo para la salud del paciente, cabe mencionar asimismo que la gammagrafía permite el análisis funcional o fisiológico (mas que anatómico) de procesos metabólicos y con ello se adelanta diagnosticando la afección en sus primeras etapas desde el análisis bioquímico. En las bases físicas de la técnica de gammagrafía, se se explica con detalle detalle los más importantes fundamentos físicos como: el efecto fotoeléctrico, el efecto compton y creación de pares de partículas, también los diferentes tipos de interacción de las radiaciones con la materia como son: interacción alfa, beta y gamma. Dentro de las bases químicas de la gammagrafía desarrolamos el papel de los radioisótopos y los radiofármacos específicos para cada enfermedad ya sea cardiovascular, hepático, renal, tiroideo y óseo dentro de las de mayor demanda actualmente. Asimismo el avance tecnológico en la fabricación de diferentes diferentes colimadores: en paralelo, convergentes, divergentes puntiforme o en pinhole también, los cristales de centelleo ambas son la parte estructural más importante de las gammacámaras.
1
La cámara gamma fue descubierta por Anger en 1958 , actualmente es la mas utilizada en medicina nuclear y su evolución tecnológica no cesa, cesa, se tiene desde las convencionales llamadas planares, de doble cabezal, todo con la finalidad de mejorar el diagnostico por imágenes y reducir el tiempo en la toma de datos. También explicamos explicamos dos técnicas técnicas actualmente de gran gran importancia en el diagnostico medico y son: la tomografía computarizada por emisión de positrones (PET) y la tomografía por emisión única de fotones (SPECT) ambas tienen su base también en la gammagrafia. La PET muy usada en cardiologia y neurología, la PET es superior a la SPECT por tener mayor resolución espacial y exacta corrección de atenuación lo que mejora la atenuación de estructuras profundas. Finalmente se desarrolla y explica diferentes las aplicaciones de la gammagrafía en cirugía y en oncología, la centellografia tiroidea, tiroidea, pulmonar cardiaco etc, las diferentes imágenes así como los incon venientes y desventajas.
El grupo.
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CAPITULO I
CONCEPTOS PREVIOS
1.1.- DIAGNOSTICO POR IMÁGENES
En la actualidad es evidente la enorme importancia que ha adquirido el diagnostico por imágenes en la práctica diaria. Utilizando diversas técnicas, podemos visualizar los órganos y sus modificaciones estructurales. Las ramas del diagnostico por imágenes más importantes y de mayor difusión son la radiología, la tomografía computarizada, la gammagrafía , la ecografía y la resonancia magnética. Los diferentes diferentes métodos empleados para obtener una imagen tienen en esencia las mismas etapas:
Adquisición de datos
3
Procesamiento de datos
Visualización y registro
La principal diferencia entre los métodos radica en la etapa de adquisición de datos. Esta etapa está condicionada por el principio físico que rige cada método de detección y transducción de la señal estudiada.
Mario Parisi (2001).Temas de Biofísica. Chile.pag 155. Fecha de consulta: 05/09/12.
1.2.-
FUNDAMENTOS
FISICOS
DE
LA
GAMMAGRAFIA.
1.2.1. Interacción de la radiación con la materia. Un átomo radiactivo al desintegrarse puede emitir rayos . Cuando la radiación atraviesa un medio interactúa con los átomos de ese medio, por diferentes mecanismos que llevan a ceder la energía que posee, al medio que atraviesa. Los mecanismos más comunes son: Interacción alfa- materia Interacción -materia. Interacción -materia. Interacción alfa- materia
Cuando una partícula alfa pasa a través de una sustancia, interactúa con los electrones orbitales de los átomos que conforman esta ultima y pierde
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parte de su energía. La absorción de energía por parte de los electrones del medio da como resultado una ionización o en una excitación atómica. Interacción -materia.
Bremsstrahlung o radiación de frenamiento. Una partícula negativa que se aproxima al campo eléctrico de un núcleo atómico emite una radiación electromagnética. Esta radiación se denomina de frenado o de Bremsstrhlung.
Aniquilación de positrones .
La aniquilación de positrones es un mecanismo de interacción que tiene lugar entre los electrones atómicos del medio y una radiación que lo atraviesa. Las partículas son “aniquiladas” y su masa se convierte en dos rayos de a, 511MeV (511KeV) que viajan en direcciones opuestas.
Interacción -materia.
La energía E asociada a una radiación electromagnética está dada por:
Donde: h= constante de Planck y f= la frecuencia e laradiacion.la radiación electromagnética viaja en el vacio a una velocidad de 300 000 .
Por tanto la energía de la radiación
⁄ La probabilidad de
interaccion y el modo de interaccion de un rayo exclusivamente de su energía.
1.2.2. Fenómenos físicos
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depende casi
Existen tres procesos básicos, a través de los cuales una radiación electromagnética interactúa con la materia perdiendo energía: el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton y la producción de pares además también pode mos mencionar la dispersión clásica o dispersión de Thomsom
Efecto fotoeléctrico. Cuando un fotón de energía inferior
a
los
100
kev
interactúa con un electrón orbital
de
un
átomo
presente en el medio que atraviesa, este es eyectado con
alta
desapareciendo incidente.
El
velocidad, el
fotón
hueco
es
ocupado por un electrón mas externo, produciéndose la emisión de rayos x característicos. La probabilidad de ocurrencia de este efecto depende también del número atómico de los átomos del medio, aumentando cuando este lo hace.
Efecto Compton. Cuando la energía del fotón incidente
es
mayor
100kev,
hasta
incluso
algunos
de
alcanzar Mev,
el
mecanismo de interacción predominante es el efecto Compton.
En
este
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mecanismo un fotón incidente de energía (E1) interactúa con un electrón cuya energía de enlace es muy pequeña, en relación al fotón incidente. Como consecuencia de la colisión, el electrón es eyectado con una energía cinética (Ec), mientras que el fotón es desviado con energía menor (Ed) o sea con mayor longitud de onda. A diferencia del efecto fotoeléctrico, el fotón no es solamente absorbido sino que cede parte de su energía. La energía se disipa en varias etapas o escalones, lo que amortigua el fenómeno.
Formación de pares de partículas(electron positron) o efecto de materialización Cuando la energía del fotón incidente es mayor que puede
1,02 ser
Mev,
este
absorbido
totalmente a través del mecanismo
de
formación de pares. En este caso el fotón, al pasar por la cercanía del campo eléctrico nuclear desaparece, apareciendo una partícula con carga positiva y una con carga negativa. Cesar Díaz García y Francisco Javier de Haro del Moral(2004).Técnicas de exploración en medicina nuclear .España .pág:34. Fecha de consulta: 18/09/12.
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Mario Parisi (2001).Temas de Biofísica. Chile.pag 140-141. Fecha de consulta: 18/09/12.
Dispersión clásica o de thomson. Consiste en la absorción de un fotón por el átomo, el átomo se excita y luego libera la energía de la excitación en forma de un fotón idéntico
al
original
pero
con
diferente dirección. El resultado neto de esta dispersión es cambiar la dirección de los rayos x sin modificar
su
energía.
No
hay
transferencia de energía y por lo tanto no hay ionización. La dispersión inmodificada o coherente se produce para rayos x de pequeña energía (menos de 10 kev) y su contribución a la radiografía es pequeña.
Elvar Quezada Castillo y wilder Aguilar Castro. Física médica (2011). TrujilloPeru.pag 558.fecha de consulta 19/09/12.
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1.3.- FUNDAMENTOS QUIMICOS DE LA GAMMAGRAFIA. Los radioisótopos pueden ser utilizados para estudios dinamicos y estaticos y constituyen un valioso auxiliar en la medicina moderna. Los Radioisótopos son núcleos inestables y son usados en el diagnostico por imágenes, así tenemos: Tc99m-DPTA (acido dietilen-traminopentaacetico marcado con tecnecio 99) para centellografia del cerebro. I-131
gammagrafía
de
la
tiroides:
nódulos
tiroideos,
hipertiroidismo. Colesterol marcado con I-131 es el radio colesterol para gammagrafía de glándula suprarrenales. Xe-133 centellografia pulmonar, par ventilación pulmonar. MAA-Tc99m macroagregados de albumina marcados con tecnecio para la perfusión pulmonar y detectar tromboembolismo pulmonar. Tc99 o In-113, para estudio del hígado y bazo. Tc99m, para gammagrafía ósea. Tl -201, para isquemias mesocardias. DPTA-Tc 99mvisualizacion de riñones.
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Mario Parisi (2001).Temas de Biofísica. Chile. Fecha de consulta: 23/09/12.
CAPITULO II
GAMMAGRAFIA
2.1.- DEFINICION DE LA GAMMAGRAFIA Es una prueba de diagnóstico clínico por imagen, rutinaria en la práctica de la medicina. Para obtener la imagen se utiliza una pequeña cantidad de una sustancia radioactiva denominada radiofármaco o trazador, que se fija en un órgano o tejido del cuerpo, y un equipo detector que se llama gamma cámara. Dependiendo de las características biodinámicas del trazador se pueden realizar gammagrafías de prácticamente todos los órganos del cuerpo.
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Los estudios gammagráficos más comunes son de hueso, corazón, tiroides, paratiroides, riñón, pulmón y cerebro.
Web: http:/www.nuclearsur.com/node/11.fecha de consulta: 05/09/12.
En las últimas décadas del siglo XX y comienzos del siglo XXI se han desarrollado nuevas técnicas en el campo de la medicina nuclear, como la tomografía por emisión de fotón único ( SPECT) y la tomografía por emisión de positrones (PET). Elvar Quezada Castillo y wilder Aguilar Castro. Física médica (2011). TrujilloPeru.pag 593.fecha de consulta 25/09/12
2.2.-
DESCRIPCION DE LA TECNICA
DE
GAMMAGRAFIA
2.2.1- Administración de un radiofármaco La técnica de la gammagrafía empieza primero cuando a un paciente se le administra un radiofármaco que es un radionúclido o isotopo radiactivo. Se Introducen en el organismo en forma oral, por medio de inyecciones, o se puede inhalar como gas, prefiriéndose los radionúclidos emisores de radiaciones gamma. En medicina, las sustancias radiactivas se utilizan en cantidades muy pequeñas en el orden de microgramos para no afectar la fisiología del organismo. En la investigación médica se usan con marcadores: 3
H, 14C y 32P (emiten partículas beta)
11
131
I, 60Co y 99mTc (emiten radiación gamma)
Una vez en el interior del organismo, el radiofármaco se fija en un tejido, órgano o sistema determinado y puede realizarse su seguimiento desde el exterior debido a que emite una pequeña radiación gamma que es detectada por unos aparatos denominados cámara gamma (gammacámara) .Esta señal radiactiva emitida es amplificada
y
transformada
en
una
señal
posteriormente es analizada por un ordenador
eléctrica
que
y convertida en
imágenes del órgano estudiado. La elección del radiofármaco depende del tejido órgano o sistema orgánico a estudiar Elvar Quezada Castillo y wilder Aguilar Castro. Física médica (2011). Trujillo-Peru.pag 593.fecha de consulta 25/09/12
El análisis que ofrecen las gammagrafías es, sobre todo, funcional y no tanto anatómico como es el caso de las radiografías. Servirán pues para
evaluar
que
el
metabolismo
del
paciente
funciona
correctamente adhiriendo trazadores por ejemplo a plaquetas, glóbulos rojos u otras células de las que se quiera comprobar su correcto funcionamiento. También se pueden marcar moléculas como la glucosa que permiten evaluar qué áreas del cerebro se activan (consumen más glucosa) en determinados momentos. http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_gamma. Fecha de consulta: 18/09/12.
2.2.2- Gammacámara elementos y funcionamiento.
El equipo utilizado para detectar la radiación emitida por el radiotrazador es la gammacámara unida habitualmente a equipos de procesamiento digital de imágenes.
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La gammacámara no emite ningún tipo de radiación. Es posible que la misma se suspenda sobre la mesa de exámenes o que se encuentre debajo de
la
mesa.
A
menudo
las
gammacámaras tienen una cabeza doble con una cámara al lado de la otra formando un ángulo de 90 grados.
En
algunos
diagnóstico
por
centros
de
imágenes,
la
gammacámara se ubica por debajo de la mesa de
exámenes y
permanece fuera de la vista. La cámara puede ser localizada dentro de un escáner largo, con forma de dona similar en apariencia a un escáner de
Gammacámara de cabeza doble.
tomografía computarizada. http:// www.radiology.org/sp/info.cfm?pg=thyroiduptake#top- fecha de Consulta: 22/09/12
La gammacámara
y sus componentes
La gammacámara (también conocida como cámara
Anger
por ser este su inventor
en
1958), ha sido y es el detector más
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ampliamente utilizado en medicina nuclear. Permite obtener imágenes en dos dimensiones, que representan la proyección de la distribución de la actividad (radiofármaco) existente en órganos o estructuras corporales. Básicamente consta de un cristal de centelleo de gran superficie, que está en contacto por su cara inferior (cara enfrentada al paciente) con un colimador y en la cara superior un conjunto de fotomultiplicadores acoplado ópticamente, todo este conjunto se encuentra en el interior de un recinto cuyas paredes laterales son de suficiente espesor para impedir que otras fuentes de radiación no deseables afecten a su funcionamiento y al conjunto se le designa como cabezal o cabeza
de detección.
Las señales procedentes de los fotomultiplicadores se conectan a un sistema electrónico y de allí a un sistema de visualización.
COLIMADORES.
Son elementos intercambiables plomados que reposan sobre el cristal de NaI (Tl) cubriendo la totalidad de su cara exterior. Contiene un conjunto de agujeros distribuidos en forma geométrica, los tabiques plomados entre cada agujero se conocen como septo .Su función principal es la de seleccionar y permitir el paso de aquellos fotones que no son absorbidos por las paredes de plomo. La importancia de los colimadores radica en que determinan la calidad de la imagen final obtenida en la cámara gama. http://modulogrupo5.wordpress.com/2012/02/15/la-gamma-camara-y-sus Componentes. Fecha de consulta: 18/09/12. http://www.ipitimes.com/mnuclear.htm
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El colimador será, posiblemente, la primera parte de la cámara de gammagrafía que se encuentre el fotón tras abandonar el cuerpo del paciente. Su propósito es definir el campo visual geométrico del cristal y, de forma específica, definir la dirección deseada de la trayectoria de los rayos gamma a los que se permite alcanzar el cristal. Dado que los rayos x y los rayos gamma del rango de energía usado en medicina nuclear no pueden enfocarse con una lente, la única forma de determinar la direccionalidad de los fotones es mediante colimación abortiva, es decir, absorbiendo todos los fotones cuya trayectoria no sea la adecuada. Colimar un haz es limitar el ángulo en el que se recibe la radiación desde una fuente para obtener un haz sensiblemente paralelo. Existen diversos colimadores:
Según la energía de los fotones filtrados :
- Colimadores de baja energía: son colimadores diseñados para la energía del Tc-99m (140kev) o menor. - Colimadores de energía media: diseñados para radionúclidos con unas emisiones gamma menores de 400kev, como el Ga-67, su septo es más grueso que en los colimadores de baja energía. - Colimadores de alta energía: sus septos son más gruesos que los de baja y media y filtran fotones de más de 400kev.
Según la disposición de sus orificios:
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-
Colimadores paralelos: presenta múltiples orificios paralelos pero
perpendiculares al cristal, estos orificios deben tener un centro de rotación común, permite obtener una imagen real, este colimador no modifica las proporciones de la imagen, ni genera perdida de la resolución. Es el más utilizado. -
Colimadores divergentes: orificios divergentes, divergen hacia afuera aumenta el campo de visión cuanto más lejos este el objeto del colimador, el campo visual es aprox. 27cm 2, a una distancia de 10cm del colimador pero se pierde resolución espacial proporcional a la distancia del objeto al colimador y produce una imagen reducida del objeto.
- Colimadores convergentes: perforado por orificios que convergen hacia afuera, reduce el campo de visión cuanto más lejos este el objeto del colimador produce una imagen aumentada del objeto con la perdida de resolución espacial. -
Colimadores pinhole o puntiforme: presenta un único orificio tiene forma de cono truncado con el diámetro mayor apoyada junto al cristal, proporciona una imagen invertida con la perdida de resolución en los bordes si el órgano es de mayor diámetro que el colimador, su ventaja es la de una imagen ampliada si el órgano esta próximo al colimador de lo contrario la imagen es reducida. Estos colimadores también se han utilizado para aumentar estructuras pequeñas en pacientes pediátricos, como por ejem. articulación de la cadera.
Según la sensibilidad y la resolución: La sensibilidad (numero de fotones detectados por unidad de tiempo) y la resolución son inversamente proporcionales.
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- Colimadores de alta sensibilidad y baja resolución: permiten una imagen rápida de baja calidad para estudios dinámicos, la fuente esta en movimiento (niños, pacientes que se mueven mucho). - Colimadores de baja sensibilidad y alta resolución: exploraciones de más tiempo y mejor calidad, usados en estudios estáticos donde la distribución del radiofármaco apenas se modifica con el tiempo, ideal para pacientes colaboradores.
EL
CRISTAL
DE
CENTELLEO
Prácticamente todas las gammacámaras utilizan un cristal de centelleo de INa(Tl) yoduro sódico activado con talio, absorbe los fotones gamma procedentes del radionúclido y genera e destello luminoso (fotones de luz visible y uv). El cristal puede ser circular o rectangular de hasta 50cm de largo y un espesor de 6,35 o 9,5 mm. Los cristales más finos aportan mejor resolución espacial pero menor absorción fotonica. La superficie del cristal determina el campo de visión de la gammacámara. Si el NaI permite la absorción de fotones , los átomos de talio excitados emiten fotones luminosos de 3eV que aparecen en fracciones de microsegundos después de la interacción. Se generan alrededor de 20-30 fotones de luz por cada 100ev de energía concedida al cristal. El cristal se encuentra envuelto lateralmente por un blindaje de plomo que persigue aislarlo de la luz ambiental y protegerlo de la humedad.
TUBOS FOTOMULTIPICADORES (TFM) Los fotones alcanzan el fotocátodo, situado inmediatamente detrás del cristal. El fotocátodo actúa transformando los fotones incidentes en electrones (fotoelectrones) que se desligan de su átomo y penetran en los tubos fotomultiplicadores. En los tubos los e- se multiplican y se forma una
verdadera corriente eléctrica, el n° de tubos varía según la
gammacámara (19-96) que recuerda a un panal.
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A-TFM circulares
B-TFM hexagonales
Un TFM es un tubo vacio que incluye una sucesión de electrodos de choque, llamados dinodos, entre los que se mantiene una diferencia de potencial, cuando el fotoelectrón accede al TFM y es acelerado contra el primer dinodo, generando una lluvia de electrones que, a su vez son acelerados contra el siguiente dinodo. En cada choque se arranca nuevos electrones que son atraídos hacia el dinodo siguiente, Este proceso se repite 10-12 veces, finalmente este, la lluvia de electrones es colectada por un electrodo fuertemente positivo llamado ánodo. De este modo se logra multiplicar el fotoelectrón hasta un millón de veces, obteniendo una señal eléctrica de suficiente intensidad para poder ser amplificada y discriminada por un analizador de pulsos eléctricos. Esta corriente es detectada por un es alímetro como una “cuenta” por “minuto” proporcional a la actividad de la fuente. Como cada TFM recoge la información transmitida por la pequeña superficie del cristal que tiene delante, la intensidad del pulso erétrico que sale de un TFM es proporcional al número de fotones absorbidos en esa zona del cristal y refleja la distribución espacial de la radiación que choco contra aquel. Circuito de posicionamiento.- recoge las señales de los TFM y permite
calcular las coordenadas de posición de cada fotón en un eje cartesiano x-y el equipo crea una señal electrónica x-y-z, que refleja la intensidad (coordenada z), y la localización (coordenadas x-y) del evento.
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Equipo electrónico de tratamiento de la señal y de creación de la imagen.- Hay un analizador de pulsos eléctricos cuyo objetivo es filtrar la
radiación atenuada por efecto Compton para mejorar la imagen. Con los pulsos recogidos se forma la imagen en una pantalla de tubos de rayos catódicos. Actualmente esta imagen se recoge como imagen digital: Con la mediación de un convertidor analógico digital (CAD) y un equipo informático. El CAD transforma la señal analógica de la gammacámara a un formato digital, digitalizar es procesar la imagen a valores
numéricos
enteros que el sistema informático pueda manejar. Para ello se divide la imagen en pixeles. El conjunto de pixeles forma la cuadricula o matriz de la imagen. Cada pixel es del mismo tamaño y le corresponde el mismo tono (color y brillo) Cesar Díaz García y Francisco Javier de Haro del Moral(2004).Técnicas de Exploración en medicina nuclear. España .pág:41-63. Fecha de consulta:
23/09/12. Digitalización de la imagen. Sobre la imagen analógica se superpone una cuadricula o matriz que Divide la imagen inicial en unidades elementales o pixeles. A cada pixel se le asigna un tono de gris (o color Según la escala seleccionada) en función de número de cuentas. El valor digital de cada pixel es un número entero.
Así la imagen en el sistema informático puede copiarse o mejorar su calidad. Cesar Díaz García y Francisco Javier de Haro del Moral(2004).Técnicas de Exploración en medicina nuclear .España .pág:41-63. 23/09/12.
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Fecha de consulta:
2.3.- TIPOS DE GAMMAGRAFIA SPECT Y PET En las últimas décadas del sigloXX se han desarrollado nuevas técnicas basadas en la gammagrafía y tomografía como la SPECT y la PET.
2.3.1.- SPECT Tomografía por emisión de fotón único. Es una técnica que permite el estudio de imágenes por la administración de un radiofármaco (radioisótopo) usualmente por vía intravenosa o inhalatoria. Estas sustancias siguen distintas rutas metabólicas y de difusión en el organismo, de manera que son captadas específicamente por diferentes órganos y tejidos, a la vez que son capaces de emitir radiación gamma, que se detecta mediante una gamma cámara. Se basa en la detección del único fotón procedente de la desintegración del radionúclido. La mayoría de sistemas de SPECT utilizan una gran gamma cámara rotatoria suspendida, que puede girar alrededor del paciente, lo cual permite obtener imágenes coronales, sagitales, transversales y oblicuas de cualquier parte del órgano. La trayectoria del cabezal puede ser circular o elíptica lo habitual es una órbita de 360°, si es corazón 180| porque solo ocupa un cuadrante anterior izquierdo del tórax. La SPECT equivale a la suma de varias gammagrafías simples o varias proyecciones que se tratan informáticamente mediante complejos
algoritmos matemáticos y finalmente
obtener el corte tomo grafico. Las principales aplicaciones de la SPECT están en cardiología, oncología, estudios de perfusión cerebral y en algunos casos de patología ósea columna vertebral.
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a nivel de la
SPECT con corte axial de un infarto extenso del territorio de la arteria cerebral media derecha. Obsérvese la ausencia de perfusión en dicho territorio
Cesar Díaz García y Francisco Javier de Haro del Moral(2004).Técnicas de exploración en medicina nuclear .España .pág:41-63. Fecha de Consulta: 23 /09/12.
http://www.medicosecuador.com/revecuatneurol/vol13_n12_2004/neuro_descripcion_specta.htm. Fecha de consulta: 23 /09/12.
2.3.2.- PET Tomografía por emisión de positrones La PET permite anticipar el diagnostico en la etapa del inicio bioquímico de la afección. Se le administra al paciente un compuesto por el cual el órgano o tejido a estudiar posee una gran afinidad. Este compuesto esta marcado con un radionúclido emisor de partículas beta positivas o positrones. Habiendo sido ya captado por el tejido en estudio, que se conoce como blanco, los positrones emitidos por el radionúclido interaccionan de inmediato, en un radio no mayor de los 2mm,con e- orbitales de los átomos que constituyen el tejido. Esto da por resultado la aniquilación de ambas partículas con la
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emisión de dos rayos gamma que se propagan en sentido diametralmente opuesto.
E s q u e m a d e Esquema
de
desintegración
La
radiación
emitida
es
captada
por
cabezales idénticos a los de la cámara gamma colocados uno al frente del otro y que
giran
alrededor
del
paciente.
La
información recibida por ambos detectores es enviada a una computadora. La comparación del “tiempo de vuelo” de cada radiación hasta cada detector permite calcular el punto de emisión en la recta que los une. Usando la información recibida desde distintos ángulos, el aparato reconstruye geométricamente la imagen en una pantalla de televisión. En realidad la evaluación es algo más compleja ya que deber estarse de
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la actividad total detectada, la actividad de la sangre, la actividad libre del tejido y la actividad del trazador ya metabolizado en el tejido, para obtener al final la actividad del trazador fijado específicamente.
Las ventajas del PET:
se busca moléculas con afinidad especificas por
ejemplo un tipo de célula normal o cancerosa, lo que permite su localización. Los radionúclidos para marcarlas son de vida muy corta y no dejan radiactividad residual en el organismo (oxigeno 15
; nitrógeno 13,
; carbono11, 3,
La PET permite el diagnostico precoz de alteraciones bioquímicas, asociado a su localización precisa mediante la técnica de reconstrucción de imágenes. La utilización de un código de colores permite la apreciación de diferencias de niveles de actividad que corresponde a distintas magnitudes de reacción bioquímica.
La imagen PET superior pre angioplastia carotidea muestra hipoactividad del hemisferio cerebral izquierdo. Después de la angioplastia se observa actividad imagen
cerebral PET
en
inferior
la pos
angioplastia carotidea
Mario Parisi (2001).Temas de Biofísica. Chile.pag.164-165. de consulta: 10/09/12
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Fecha
Elvar Quezada Castillo y wilder Aguilar Castro. Física médica (2011). Trujillo-Peru.pag 594.fecha de consulta 10/09/12
CAPITULO II
APLICACIONES
DE
LA GAMMAGRAFIA
La gammagrafía permite ver el funcionamiento de los órganos y detectar problemas en áreas específicas del cuerpo como la glándula tiroides, el corazón, el hígado, riñones, huesos. Dependiendo del órgano que se requiera estudiar se utilizan diferentes radiotrazadores. Estos marcadores contienen radioisótopos que se fijan en determinados tejidos orgánicos. La Gammacámara detecta la radiación emitida por el radioisótopo empleado (yodo, tecnecio, indio, galio). Las gammagrafías sirven para comprobar si hay zonas isquémicas en el corazón (SPECT cardiaca). También permiten demostrar
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la existencia de metástasis; fracturas de huesos; infecciones; si la tiroides funciona adecuadamente; si hay una zona del pulmón con irrigación sanguínea insuficiente por causa de un trombo... Los componentes radioactivos se administran por vía oral o intravenosa, en algunos casos inhalatoria. A veces, se toma una muestra de sangre del paciente, se mezcla con el radiotrazador y luego se inyecta nuevamente en el flujo sanguíneo. El examen puede hacerse de una vez o en varias etapas. Cómo se realiza el estudio
La gammagrafía se realiza en la sala de radiología del centro médico u hospital por parte de un técnico en radiología. El paciente deberá desnudar la zona anatómica a estudio y, en casos necesario se le facilitará una bata para cubrirse; al mismo tiempo deberá retirase sus objetos personales, especialmente joyas y objetos metálicos que pueden interferir las imágenes radiológicas. Inicialmente se procederá a la administración del radiofármaco, generalmente por vía intravenosa a través de una vena del brazo o de la mano; aunque en algunos estudios podrá administrarse por inhalación o por vía oral. El paciente deberá esperar en una sala unos 60 minutos a que el radiofármaco se distribuya completamente por el organismo evitando el habla y los movimientos en la medida de lo posible... Una vez el radiofármaco se ha distribuido por los tejidos que se deseen estudiar, se procederá a la toma de las imágenes gammagráficos para lo cual el paciente permanecerá tumbado inmóvil sobre una camilla mientras una o dos gammacámaras se desplazan por encima y/o debajo de la zona estudiada. En algunas ocasiones la gammacámara se encuentra situada en el interior de un escáner (a modo de tubo), en estos casos, será la camilla sobre la que se encuentra el paciente la que se desplace lentamente hacia el interior del escáner. Las imágenes obtenidas por la gammagrafía serán enviadas a un ordenador para su definición y estudio posterior. La duración del examen dependerá de la zona anatómica a estudiar y de la cantidad de imágenes necesarias para completar el estudio, generalmente suele tomar 30 minutos.
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Gammagrafía
Tiroidea
(centelleografiatiroidea) La Gammagrafía
tiroidea es
una
exploración médica que consiste en la introducción en el paciente de isótopos radiactivos (Yodo I-131 ó Tecnecio 99m), que son absorbidos por la glándula tiroidea, permitiendo obtener una imagen radiológica de la glándula tiroides. Esta imagen se recoge por la emisión de rayos gamma de este trazador hacia una placa externa de rayos X.
ISOTOPOS RADIOACTIVOS DEL TIROIDES Desde siempre se ha utilizado el Yodo I-131, que es un trazador radiactivo de fácil adquisición y almacenaje ya que tiene un periodo de semidesintegración de 8 días. Este marcador tiene las mismas características químicas que el yodo estable, pero tiene en su núcleo un exceso de energía y se desprende de ella emitiendo unas partículas radiantes, rayos beta y gamma. La radiación beta altamente ionizante y con una penetración de solo milímetros es la que se utilizará con fines terapéuticos en el tratamiento el hipertiroidismo o en la terapia de ablación de restos después de la tiroidectomía en el cáncer de tiroides. Los rayos gamma son un tipo de radiación de alta energía y poco ionizante, muy parecidos a los rayos X y se emiten desde las zonas de tiroides donde se fija el Yodo radioactivo y permite obtener imágenes radiográficas de la glándula tiroidea.
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El Tecnecio es un marcador nuevo que se fija de forma similar a las células tiroides pero que no forma compuestos hormonales. Su periodo de semidesintegración de solo 6 horas y por tanto puede usarse en dosis más altas que el radioyodo, ofreciendo mejores imágenes que el Yodo radioactivo. No tiene radiación beta y por ello tiene menos riesgos para el paciente.
EQUIPOS DE OBTENCIÓN DE LAS IMÁGENES TIROIDEAS Para recoger en forma de imagen la radiación gamma producida por el trazador radioactivo sea Yodo o Tecnecio precisamos de un equipo detector que nos permita
recoger
la
misma
en
una
placa
radiográfica.
El aparato se llama gamma-cámara y que nos traducirá la radiación gamma a una señal analógica que se registra sobre una placa radiográfica en blanco y negro. Mediante nuevos sistemas conversores, de analógico a digital, se conecta la gamma-cámara a un ordenador que nos permite obtener registros en color, cuantificables por zonas si se requiere.
Enfermedad de Graves Basedow. Tiroides aumentado de tamaño y de velocidad de captación. La glándula tiroides es un órgano ubicado en el cuello, por debajo de la “manzana de Adán”
y
por
arriba
del
hueso
esternón. Tiene forma de mariposa con dos lóbulos laterales unidos por uno medio o istmo.
MÉTODO DE REALIZACIÓN
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El trazador radioactivo se administra vía oral en forma de cápsulas. Si se administra Yodo 131 la gammagrafía se realiza a las 24 horas, si se realiza con Tecnecio la imagen gammagráfica se recoge a las 2 horas. El aparato de recogida o gamma-cámara no causa problemas ni dolor al paciente y se realiza toda la exploración en menos de 30 minutos.
UTILIDAD DE LA GAMMAGRAFÍA TIROIDEA La gammagrafía se utiliza para diagnosticar:
Pacientes con masas en el cuello
Pacientes con nódulos tiroideos fríos (no recogen marcador)
Pacientes con nódulos tiroideos calientes (sí recogen marcador)
Pacientes con hipertiroidismo, discriminando una hipertrofia difusa de la glándula (Enfermedad de Graves), de una nodular (Enfermedad de Plumero)
Metástasis de cáncer, si la gammagrafía es normal se descarta un tumor tiroideo primario.
Pacientes con carcinoma de tiroides, que producen
metástasis.
Contraindicaciones
Pacientes alérgicos al Yodo, y al marisco
Embarazo
Efectos Secundarios Cáncer por la radiación. Los trazadores actuales de Yodo 131, y Tecnecio son de baja actividad ionizante y por ello esta complicación es muy remota
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GAMMAGRAFÍA PULMONAR
CONCEPTO La gammagrafía (GG) es una técnica utilizada en medicina basada en la administración de una sustancia marcada con un radioisótopo, que al registrar con una gamma cámara las radiaciones emitidas nos muestra una imagen del órgano que queramos explorar. En patología respiratoria se utilizan dos tipos de gammagrafías:
Gammagrafía de perfusión : utiliza sustancias inyectadas por vía intravenosa (generalmente la albúmina) marcadas con radioisótopos como el I131 o el Tc99, procediéndose después al registro del lecho vascular pulmonar mediante una gammacámara
Gammagrafía de ventilación : se realiza haciendo inhalar al paciente aire marcado con radioisótopos como en Xe131 o el G67. Inmediatamente después, se registra mediante una gammacámara la imagen de la distribución pulmonar del radioisótopo inhalado.
UTILIDAD DIAGNÓSTICA La GG de perfusión nos permite estudiar la vascularización pulmonar y, por tanto, su indicación preferente será el tromboembolismo pulmonar y otras las enfermedades vasculares. La GG de ventilación nos permite el estudio de la distribución de la ventilación y, por consiguiente, estará indicada especialmente en casos de atelectasias y otras enfermedades.
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Ambos tipos de GG se suelen utilizar conjuntamente en el estudio del tromboembolismo pulmonar, teniendo un rendimiento diagnóstico de casi el 100%.
TIPOS DE IMÁGENES Las imágenes características son de hipocaptación segmentaria (figura 1). Dado que existen múltiples situaciones patológicas que pueden dar falsos positivos se ha de ser cauteloso en su interpretación. La utilización combinada De ambos tipos de GG mejora ampliamente la fiabilidad diagnóstica, mostrando imágenes de hipocaptación segmentaria (figura 2) en la GG de perfusión y normalidad en la de ventilación (figura 3), situación altamente específica de tromboembolismo pulmonar. En ciertas ocasiones, la GG puede utilizarse para el estudio de de neuropatías con desigualdad ventilación/perfusión, procesos inflamatorios pulmonares difusos y estudio de adenopatías mediastínicas.
INCONVENIENTES La GG es una técnica compleja que necesita instalaciones especiales y es costosa. Se realiza en los servicios de Medicina Nuclear por médicos especialistas en la materia. Es fácilmente reproducible y no tiene riesgos para el paciente, pero dada su complejidad su utilización está reservada para el estudio de situaciones muy concretas, en especial en el diagnóstico del tromboembolismo pulmonar, donde es de gran utilidad.
CONTRAINDICACIONES Está contraindicada en la hipertensión pulmonar primitiva y, en general, en todos los cuadros graves de hipertensión arterial pulmonar.
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Gammagrafía
de
glóbulos
blancos
(gammagrafía de leucocitos) Definición Es un examen imagenológico en el que se utiliza una sustancia radiactiva (llamada marcador) para buscar áreas de infección o inflamación en el cuerpo.
Forma en que se realiza el examen
La sangre se toma de una de las venas. Los glóbulos blancos se separan del resto de la muestra de sangre y se mezclan con una pequeña cantidad de material radiactivo (radioisótopo), llamado indio-111. Los glóbulos con el material radiactivo se consideran "marcados". Aproximadamente de 2 a 3 horas después, estos glóbulos blancos marcados se devuelven
al
organismo
a
través
de
una
inyección
en
una
vena.
Estos glóbulos marcados se reúnen en áreas de inflamación o infección. Se toma una gammagrafía del cuerpo aproximadamente de 6 a 24 horas después. Usted se acuesta sobre una mesa. El escáner, que se parece a un equipo
de rayos
X,
detecta
la
radiación
emitida
por
los
glóbulos blancos radiactivos y una computadora convierte esta radiación detectada en imágenes, que pueden observarse en una pantalla o registrarse en una película. La gammagrafía tarda de 1 a 2 horas. Por lo regular, el escáner se encuentra en un hospital, pero con frecuencia el examen se puede realizar de forma ambulatoria.
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Una vez terminado el examen, no se necesita período de recuperación ni precauciones especiales y usted generalmente puede reanudar su dieta, actividad y medicamentos normales
Preparación para el examen Por lo regular, no hay necesidad de ayunar, hacer dietas especiales ni tomar medicamentos preliminares. Usted usará una bata de hospital o se le puede permitir usar prendas de vestir sueltas que no tengan broches metálicos. Debe quitarse
las
joyas,
prótesis
dentales
u
objetos
metálicos
antes
del
procedimiento. Además, tiene que firmar una autorización. En algunos casos, el médico solicitará la suspensión de antibióticos antes del examen
Razones por las que se realiza el examen La mayoría de las veces, la gammagrafía de glóbulos blancos se realiza cuando el médico sospecha de una infección oculta. Es particularmente útil cuando se sospecha de una infección o inflamación dentro del abdomen. Este examen se puede recomendar cuando se sospecha de pielonefritis, un absceso, osteomielitis o una fiebre inexplicable, sobre todo después de una cirugía
Valores normales Un resultado normal significa que no hay acumulaciones de glóbulos blancos marcados (excepto por una cierta cantidad en el hígado y el bazo, donde normalmente se acumulan dichos glóbulos).
Significado de los resultados anormales Los resultados anormales generalmente sugieren la presencia de una inflamación o infección activa, como un absceso hepático o un absceso abdominal
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Riesgos Existe una muy leve exposición a radiación por el radioisótopo. El bazo normalmente recibe la mayor dosis de radiación porque los glóbulos blancos por lo regular se acumulan allí. La radiación de estos materiales es muy leve y los materiales se descomponen (pierden su radiactividad) en muy corto tiempo. Prácticamente toda radiactividad desaparece al cabo de uno o dos días. No existen casos documentados de lesión por exposición a radioisótopos. El escáner sólo detecta la radiación, no la emite. Sin embargo, como hay una leve exposición a radiación, la mayoría de las gammagrafías, incluyendo la de glóbulos blancos, no son recomendables para mujeres embarazadas o que estén amamantando. Las venas y las arterias varían de tamaño de un paciente otro y de un lado del cuerpo a otro, razón por la cual obtener una muestra de sangre de algunas personas puede resultar más difícil que de otras. Otros riesgos asociados con la extracción de sangre son leves, pero pueden ser:
Sangrado excesivo
Desmayo o sensación de mareo
Hematoma (acumulación de sangre debajo de la piel)
Infección (un riesgo leve cada vez que se presenta ruptura de la piel)
En casos extremadamente raros, una persona puede experimentar una reacción alérgica al radioisótopo. Esto puede incluir una anafilaxia, si la persona es muy sensible a la sustancia.
http://www.ipitimes.com/mnuclear.htm
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CONCLUSIONES
En la gammagrafía la física esta presente en el efecto fotoeléctrico y este se evidencia en el fotocátodo detrás del cristal dentro de la cámara gamma. Siendo el efecto fotoeléctrico un proceso inverso a la producción de los rayos x. La cámara gamma plana convencional casi ha sido reemplazada por las gammacámara PET y SPECT, ya que estas han evolucionado rápidamente contribuyendo con el conocimiento a nivel bioquímico de la enfermedad.
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La gammagrafía y la SPECT aportan imágenes de fisiología de un órgano por eso no sustituye a otras técnicas de diagnostico de imágenes (radiografía, tomografía, ecografía, resonancia magnética) sino que las complementan aportando información diferente a las otras técnicas. Es importante la gammagrafía PET porque permite anticipar el diagnostico en la etapa del inicio bioquímico de la enfermedad. En gammagrafía es importante las dosis del radionúclido que tomara el paciente para lo cual hay que tomar en cuenta la naturaleza, el tipo de radiación emitida y el tiempo medio de vida del radioisótopo.
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