PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN MEDICINA NUCLEAR

1. PROTECCIÓN RADIOLÓGICA ENMEDICINA NUCLEAR Parte 0 Introducción a la Medicina Nuclear

2. Medicina nuclear Problema clínico • Instrumentación Radiofármacos Diagnóstico y terapia con fuentes no selladas

3. Radiofármacos Radionucleido Fármaco Órgano Parámetro + coloide Hígado RES (sistema retículo endotelial) Tc-99m +MAA Pulmón Perfusión (macroagregados regional de albumina) + DTPA Riñones Función (Dietilen diamino Renal pentaacetico)

4. Historia - radionucleido

5. Pioneros Henri Becquerel Ernest Rutherford Marie Curie Frederique Joliot & Irene Curie

6. Metodos terapeuticos actuales

7. Historia - terapia

8. Terapia con I-131 La dosis absorbida a administrar (actividad) debería estar determinada por la medida de la captación, la vida media efectiva del radio-fármaco y el tamaño de la tiroides. El radiofármaco es administrado generalmente por vía oral:

9. Radiosinovectomia

10. Terapia paliativa del dolor Anterior Posterior Gammagrafía ósea de cuerpo completo de un paciente previo a tratamiento Inyección intravenosa de un radiofármaco, por ejemplo: Sr-89 o Sm-153

11. Terapia de frecuencia annual(Suecia 1995) Número de pacientes cada 1000 habitantes Alrededor del 3% de la medicina nuclear

12. Metodos de diagnostico actuales • Por imágenes - Hueso, cerebro, pulmones, tiroides, riñones, hígado/bazo, cardiovascular, estómago/ tracto GI, tumores, abscesos …. • Sin imágenes (sondas) - Absorción de la tiroides, renografía, función cardíaca, reabsorción de ácido biliar... • Estudios de laboratorio - GFR (filtrado glomerular), ERPF, volumen de glóbulos rojos/supervivencia, estudios de absorción (B12, hierro, grasa),volumen de sangre, intercambio de electrolitos, agua corporal, metabolismo óseo.. • Radio-inmuno análisis (RIA) • Cirugía radio-guiada

13. Diagnostico de frecuencia anual (Suecia, 1998) 15 exámenes/1000 Habitantes

14. Cuidado de la salud – Nivel 1 Total annual de exámenes de medicina nuclear cada 1000 hab. (UNSCEAR)

15. Cuidado de la salud – Nivel II - País 1970 - 79 1980 - 84 1985 - 90 País 1970 - 79 1980 - 84 1985 - 90 Barbados 1.0 Irak 1.2 Brasil 1.7 Jamaica 2.8 2.0 China 0.6 Perú 0.2 Cuba 0.8 Tunes 1.0 Ecuador 0.5 0.8 Turquía 2.5 India 0.1 0.2 Promedio 0.9 0.1 0.5 Cuidado de la salud – Nivel III País 1970 - 79 1980 - 84 1985 - 90 País 1970 - 79 1980 - 84 1985 - 90 Egipto 0.07 0.21 0.48 Sudán 0.12 0.28 0.28 Myanmar 0.54 0.36 0.11 Tailandia 0.25 0.18 0.26 Promedio 0.25 0.25 0.30 Cuidado de la salud – Nivel IV País 1970 - 79 1980 - 84 1985 - 90 1970 - 79 1980 - 84 1985 - 90 Etiopía 0.014 0.10 Promedio 0.014 0.10 Total anual de exámenes de medicina nuclear cada 1000 hab. (UNSCEAR)

16. Historia - diagnosticos

17. George de Hevesy 1885-1966 de Hevesy G & Paneth F. La solubilidad del sulfuro de plomo y del cromato de plumo Z. Anorg Chem 82, 323, 1913. de Hevesy G. III. La absorción y translocación de plomo por plantas. Biochem J, 17, 439, 1923. Chiewitz O. & de Hevesy G. Indicadores de radioactividad en el estudio de metabolismo fosfórico en ratas. Nature 136, 754, 1935.

18. Metabolismo mineral Porcentaje Excreción Heces Fluidos corporales Mineral intercambiable Mineral óseo Mineral no-intercambiable Tiempo tras la inyección de Ca-47 (días) Göran C. H. Bauer Arvid Carlsson Bertil Lindquist METABOLISMO MINERAL (1961) ...losestudios óseos por técnicas de isótopo han logrado, más allá de la fase metodológica, dar información inmediata de importancia fisiológica y clínica.

19. Estudio oseo Sonda simple Escáner rectilíneo Cámara gamma

20. Instrumentación en medicina nuclear • Calibradores de actividad • Contadores de muestras • Sistema de sonda simple o múltiple • Cámara gamma • Tomógrafo Computarizado por Emisión Simple de Fotones (SPECT) • Tomógrafo por Emisión de Positrones (PET)

21. Aclaramiento renal (muestras de plasma) 51Cr-EDTA, 300 kBq Muestras de plasma a los 180-240 min El aclaramiento (Cl) es calculado: Tiempo (min) A - actividad inyectada Cp - concentración de actividad en el plasma

22. Medición de la captación tiroidea

23. Historia - instrumentos

24. Pioneros B. Cassen H.O. Anger

25. ¿Cámara gamma?

26. Cámara gamma

27. Imágenes de medicina nuclear • Las imágenes de medicina nuclear detectan propiedades funcionales (vs. anatómicas) del tejido humano • Las imágenes se obtienen detectando la distribución de los diferentes radiofármacos dentro del cuerpo con una cámara gamma

28. Gammagrafía ósea • La absorción ósea de 99mTc-MDP refleja el metabolismo óseo y el flujo sanguíneo, y permite un análisis funcional de la matriz mineral ósea. • La capacidad para obtener imágenes de alteraciones en el metabolismo óseo permite detectar lesiones como: • Metástasis óseas • Tumores óseos benignos o malignos • Trauma óseo • Un proceso de adquisición de tres fases es necesario para detectar osteomielitis • El estudio óseo también permite el seguimiento de otras patologías óseas, tales como la enfermedad de Paget • Inyección intravenosa de 400-600 MBq 99mTc-MDP. Obtención de imágenes 3hs después de la inyección

29. Gammagrafia ósea POSTERIOR ANTERIOR ANTERIOR POSTERIOR Normal Patológica

30. Gammagrafia pulmonar Una embolización proporcionalmente esparcidael lecho capilar pulmonar proporciona una imagenque refleja la perfusión sanguínea del pulmón (99mTc-MAA). Esta imagen refuerza el diagnóstico de embolia pulmonar. Con la inyecciòn intravenosa de 100 MBq 99mTc-MAA el estudio es inmediato. Los estudios de ventilación (99mTc-aerosoles) reflejan la ventilación regional y segmental. La interpretación del estudio se realiza en conjunto con los hallazgos de perfusión, permitiendo los diagnósticos diferenciales de embolia pulmonar. Con la Inhalación de aerosoles de100 MBq Tc-99mel estudio es inmediato.

31. Gammagrafia pulmonar Perfusión Perfusión Ventilación Ventilación

32. Gammagrafia de tiroides La Gammagrafía de tiroides (I-123, I-131 o99mTc-pertecnectato) ofrece informaciónestructural y funcional, a partir de la imagen de la tiroides y el cálculo de la captación, el volumen del órgano, etc. Los estudios de SPECT con pinhole ofrecen una resolución de contraste superior a la imagen planar, incrementando la detección y evaluación de nódulos tiroideos. Inyección intravenosa de 100 MBq 99mTc-pertecnectato. La imagen se obtiene a los 15 minutos post-inyección.

33. Gammagrafia de tiroides Imagen planar con pinhole Imagen SPECT con pinhole

34. Flujo sanguineo cerebral • 99mTc-HMPAO (hexametil propilena –mino oxima) o un compuesto similar esretenido en el cerebro en proporción al flujo sanguíneo cerebral en cada región. • Se localiza predominantemente en la materia gris y no muestra redistribución. • Facilita la detección de demencias cerebrales como Alzheimer, localización de focos epilépticos, problemas cerebro-vasculares como: isquemia cerebral, trauma y muerte cerebral. Inyección intravenosa de 800 MBq 99mTc-HMPAO. La tomografía se obtiene después de 30 minutos post-administración.

35. Flujo sanguineo cerebral Normal Enfermedad de Alzheimer

36. Función renal • Determinación del aclaramiento renal con51Cr-EDTA o 99mTc-DTPA. • La gammagrafía renal dinámica refleja la perfusión sanguínea de los riñones, la absorción y excreción. La adquisición se realiza con un seriado de imágenes en el tiempo. Obtenemos un renograma cuantificado a través de la creación de regiones de interés (ROI) que brindan la tasa de cuentas de cada una, en cada imagen. Radiofármacos como 99mTc-MAG3, 99mTc-DTPA y 123I-Hippuran son usados para evaluar el aclaramiento y la función renal. • La gammagrafía renal estática permitevisualizar el parénquima renal y la evaluaciónfuncional, utiliza el 99mTc-DMSA.

37. Función renal (99mTc-DTPA) Riñón Derecho Rinón Izquierdo Renograma 99mTc- MAG3 minutos Es ideal marcar la región de interés de fondo(ROI de fondo)de manera tal de excluir las arterias y la región calicial.

38. Función renal (99mTc-DMSA) Derecho Derecho Desviación estándard Izquierdo Derecho Izquierdo Derecho Eje Largo (mm) Eje corto (mm) Dist. Max. (mm) Area (cm2) Conteos Riñón Conteos Fondo Renal Fondo/Riñon % Función Renal Relativa %

39. Estudios de primer paso • Inyección en bolo intravenoso de alta actividad (400-800 MBq) de un trazador tecneciado Tc-99m, seguida por una adquisición corta (4-20 imágenes por segundo durante 1 minuto), muestra la función miocárdica eliminando la desviación por actividad de fondo. • Los procedimientos de primer paso permiten: • Imágenes del movimiento de la pared miocárdica • Cálculo de fracciones de eyección del VI y VD • Detección de cortocircuitos intra-cardiacosizquierda-derecha • Cálculo del gasto cardíaco • Cálculo del volumen ventricular • Cálculo de tiempos de tránsito

40. Cuantificación de cortocircuitos ROI de bolo radiactivo ROI Pulmón derecho Curvapulmónderecho Ajuste 1era Circulación Ajuste de la 2da Circulación tiempo

41. Ventriculografia radioisotopica • El marcaje de los glóbulos rojos con Tc-99m, seguida de una adquisición seriada de imágenes sincronizada al electrocardiograma, permite la cuantificación del volumen de sangre a eyectar del VI y VD, a través del registro de los cambios periódicos que se producen en la tasa de cuentas del volumen sanguíneo durante el ciclo cardiaco. El análisis del movimiento de la pared ventricular, los volúmenes de sístole/diástole y la fracción de eyección, tienen aplicaciones para una evaluación de la Enfermedad Coronaria (CAD), estratificación del riesgo y monitoreo de la cardiotoxicidad en tratamientos de quimioterapia. • Inyección intravenosa de 600-800 MBq de Tc-99m (20 minutos después de la administración de Pirofostato de Estaño), imágenes después de 10-15 minutos.

42. Ventriculografia radioisotopicaecg Diástole Sístole FEVI(%)=61% Filtrado espacial y temporal, imagen normalizada Curva de Cuentas/tiempo en el VI (latido cardiaco promedio) Fracción de Eyección Local y Movimiento Regional de la Pared del VI Imagen de Fase Imagen de Amplitud

43. Perfusión miocardica • La acumulación de Tl-201 en el miocardio depende del flujo sanguíneo y del metabolismo celular, por lo tanto, refleja la perfusión regional y la viabilidad del músculo cardíaco. • La evaluación de un paciente con sospecha o confimación de enfermedad coronaria se basa en la interpretación de imágenes y/o análisis cuantitativo de la reconstrucción de los cortes tomográficos, que también brindan información sobre la perfusión regional del miocardio. • El examen es realizado en condiciones de máximo esfuerzo y de reposo (después de 4 horas al esfuerzo y denominada imágenes de redistribución). • Actividad inyectada 70-100 MBq Tl-201. Se realiza estudio tomográfico.

44. Perfusión miocardica Esfuerzo Redistribución

45. Cortes tomograficos coronal sagital transversal

46. Perfusión miocardica Esfuerzo Redistribución

47. Perfusión miocardica • Las propiedades físicas del 99mTc-MIBI o Tetrofosmin facilitan la evaluación de la perfusión y función miocárdicas, pues permiten la realización de un estudio de perfusión tomográfico gatillado iniciado con una adquisición de primer paso. La evaluación de un paciente con sospecha o confirmación de Enfermedad Coronaria (CAD), está basada en el análisis cuantitativo y en la perfusión regionalde la pared miocárdica que irrigan las arterias coronarias, dibujadas sobre la imagen reconstruida a partir de un conjunto de cortes tomográficos. • Actividad inyectada 800-1000 MBq. Adquisición tomográfica gatillada (Gated-SPECT).

48. Estudio de perfusión miocárdica gatillado Perfusión(%) FEVI regional (%) Estudio: MIBI Esfuerzo SPECT-gatillado Matriz: 64*64 Imágenes/ciclo: 8 Mn/voxel: 3.75 Conteos: 648 VolumenSistólico : 19 ml VolumenDistólico: 71 ml VolumenEyectado: 52ml FEVI(%): 73% CurvaVolumen(ml)/ intervalo (latidocardiacopromedio ) Movimiento (mm) Espesor

49. Spect gatillado

50. PET Tomografia por Emisión de Positrones