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Gammagrafía ósea. Dra. Ana Alfaro Arrieta. Curso de Medicina Nuclear Medicina 2 V año, UCR. El Hueso. Composición química 25% de agua 45% de minerales como fosfato y carbonato de calcio 30% de materia orgánica, principalmente colágeno.
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Gammagrafía ósea Dra. Ana Alfaro Arrieta Curso de Medicina Nuclear Medicina 2 V año, UCR
El Hueso Composición química 25% de agua 45% de minerales como fosfato y carbonato de calcio 30% de materia orgánica, principalmente colágeno. Lo que hace que aproximadamente un 65% de su peso sea inorgánico y tan sólo un 35% orgánico. Los minerales de los huesos no permanecen fijos sino que son constantemente intercambiados y reemplazados. Su formación y mantenimiento está regulada por las hormonas y los alimentos ingeridos, que aportan vitaminas para su correcto funcionamiento.
Función Es un tejido, resistente a los golpes, presiones y tracciones pero también elástico, los huesos proporcionan inserción en los músculos, protegen órganos vitales como el corazón, pulmones, cerebro, permite el movimiento para la realización de trabajo, movimiento de traslado, sostén, equilibrio o actividades estableciendo así el desplazamiento del individuo. Es un depósito de calcio movilizable Órgano hematopoyético (alberga a la médula ósea: formador de los componentes celulares de la sangre).
Sistema esquelético. • Se desarrolla a partir del mesénquima, que deriva del mesodermo de la cresta neural. • Los huesos planos del cráneo experimentan la osificación membranosa. • En los huesos largos el mesénquima se condensa y forma modelos de los huesos de cartílago hialino, el cual entra en el proceso de osificación endocondral.
La columna vertebral y las costillas se desarrollan a partir de los segmentos adyacentes y suprayentes de esclerotomas a partir de las somitas. • El cráneo esta compuesto por el neurocráneo que tiene una porción membranosa que forma la bóveda, y el condrocráneo que forma la base del cráneo, que esta formada por cartílago. • Las células de la cresta neural forman la cara, mientras el resto del mesodermo paraxial forma el resto del cráneo.
Histología • El tejido óseo es un tipo especializado de tejido conectivo cuya matriz extracelular se halla mineralizada en su mayor parte. • El tejido óseo se caracteriza por su gran dureza y consistencia. • Consta de una sustancia fundamental y de células óseas, las cuales se alojan en las lagunas óseas que son cavidades existentes en la materia fundamental. Esta última es rica en sustancias minerales (sales de calcio) que aumentan con la edad.
Tipos de hueso • Hueso esponjoso • Formados por delgadas trabéculas que corresponden al tejido óseo laminillar rodeadas por células de revestimiento óseo. • Se localiza en el interior de los huesos del cráneo, vértebras, esternón y pelvis y también al final de los huesos largos. • Su estructura es en forma de redes similares a una esponja caracterizada por trabéculas, en donde se ubican los osteocitos; y su función es actuar como andamio que provee rigidez y soporte en la mayoría del hueso compacto.
Tipos de hueso • Hueso compacto o denso • Se localiza en porciones externas de todos los huesos y ramificaciones de los huesos largos. Poseen una estructura dura y predominan matriz ósea. Aquí se localizan los osteocitos dentro de las lagunas alrededor de los conductos de Havers • Provee rigidez y soporte, y forma una capa exterior sólida sobre los huesos, lo cual evita que sean fácilmente rotos o astillados.
CLASIFICACION SEGÚN LA FORMA DE LOS HUESOS • Hueso largo. Ejemplo: tibia • Hueso corto. Ejemplo: hueso del carpo • Hueso plano. Ejemplo: esternón • Hueso irregular. Ejemplo: vértebras
MATRIZ ÓSEA • Está compuesta por matriz orgánica (formada por fibras de colágeno inmersas en la sustancia fundamental) y un componente inorgánico en forma de hidroxiapatitade calcio. • La sustancia fundamental consta de un componente glucósido formado por cialoproteínas y proteoglucano (condroitinsulfato y ácido hialurónico).
CELULAS QUE COMPONEN EL TEJIDO OSEO. • OSTEOPROGENITORAS, • OSTEOBLASTOS, • OSTEOCITOS, • OSTEOCLASTOS.
CELULAS DEL TEJIDO ÓSEO • Célula osteoprogenitora: • células madres ósea son células indeferenciadas con carácter de fibroblastos. Durante la formación de los huesos sufren división y diferenciación a células formadoras de hueso (osteoblastos) mientras que los preosteoclastos darán origen a los osteoclastos. • Es una célula en reposo capaz de transformarse en un osteoblasto y secretar matriz ósea. • Se encuentran en las superficies externas e internas de los huesos (células periósticas y células endósticas). • Son capaces de dividirse, proliferar y diferenciarse a tres tipos celulares, además de los osteoblastos; estas son: adipocitos, condroblastos y fibroblastos
Osteoblasto • Es una célula diferenciada formadora de hueso que secreta la matriz ósea. • Se asemeja al fibroblasto y condroblasto con respecto a la capacidad de dividirse. • Secretan el colágeno y la sustancia fundamental que constituyen el hueso inicial no mineralizado u osteoide. • Es responsable de la calcificación de la matriz mediante de la secreción de pequeñas vesículas matriciales las cuales tienen gran cantidad de fosfatasa alcalina. • Tienen forma cuboide o poliédrica y son de agrupación monoestratificada. • Se comunican con otros osteblastos y con osteocitos por medio de prolongaciones citoplasmáticas o nexos, para establecer comunicación con el tejido óseo.
Osteocito • Es la célula ósea madura, es de forma aplanada, está rodeado por la matriz ósea que secretó antes como osteoblasto. • El osteocito es un osteoblasto diferenciado. Los osteocitos son responsables del mantenimiento de la matriz ósea. Poseen la capacidad de sintetizar y resorber la matriz, al menos en forma limitada. • Es capaz de modificar la matriz ósea circundante por su actividad sintética y resortiva. • Morfológicamente tienen tres estados funcionales: • Osteocitos latentes: posee matriz calcificada madura. • Osteocitos formativos • Osteocitos resortivos: estimulado por incremento de secreción de hormona paratiroidea. Contienen cisternas de reticuloendoplasmático. Elimina matriz, mecanismo llamado osteolisis osteocítica.
Osteoclasto • Es una célula multinucleada de gran tamaño, cuya función es de resorción ósea. • Cuando el osteoclasto está en actividad, descansa directamente sobre la superficie ósea donde se producirá la resorción. Como consecuencia de su actividad, inmediatamente por debajo del osteoclasto se forma una excavación poco profunda llamada laguna de resorción. • Los osteoclastos reabsorben las trabéculas, van formando tejido óseo a manera de laminillas y se dispone la médula ósea definitiva dada la menor o mayor cantidad de laminillas.
Osificación del hueso • Se denomina osificación al conjunto de mecanismos por medio de los cuales el tejido conjuntivo se transforma en tejido óseo. Mecanismos de osificación: • Procesos vasculares: proliferación de elementos vasculares para nutrir al tejido conectivo. • Procesos celulares: diferenciación de fibroblastos de tejido a células formadoras de huesos (osteoblastos) • Procesos intercelulares: formación de todos los elementos intercelulares previos al deposito de sales cálcicas.
Depósito de sales cálcicas. • Glucosa-6-fostato, llega a la zona de osificación y se desdobla por la fosfatasa alcalina (fosforilasa) en ión fosfato y glucosa. • El ión fosfato se une al ión calcio que proviene de la sangre y forma una sal: fosfato de calcio . • Una vez que llega a su formación óptima, precipita en forma de cristales (hidroxiapatita)
El sistema óseo se encuentra sometido a cambios constantes. • Está formado por cristales de hidroxiapatita cálcica inorgánica y una matriz orgánica compuesta de colágeno y vasos sanguíneos. • El hueso responde a los traumatismos y a las enfermedades con un aumento del recambio y con fenómenos dirigidos a la autocuración. • Este proceso fisiológico puede estudiarse con la ayuda de un radiomarcador que localiza las áreas de formación ósea.
El hueso es un tejido dinámico que necesita estímulos para su desarrollo normal y cambia sus características biomecánicas por remodelación. • El tejido óseo sufre un recambio constante denominado remodelación ósea, que permite que el hueso responda a mediano y largo plazo a las necesidades mecánicas y metabólicas del organismo. • La integridad del esqueleto requiere que los procesos de formación y reabsorción ósea sean realizados de forma coordinada por las células óseas.
Gammagrafía ósea • Durante décadas se han empleado difosfonatos marcados con tecnecio-99m, para obtener las gammagrafías óseas. • Es una técnica versátil que puede detectar procesos benignos y malignos. Se trata de una prueba muy sensible para detectar enfermedades, se encuentra fácilmente disponible, y puede estudiar todo el sistema óseo a un costo razonable. • Por tanto, continúa gozando de popularidad a pesar de los avances tecnológicos que supusieron la resonancia magnética (RM), la tomografía computarizada (TC) y la tomografía por emisión de positrones (PET).
Gammagrafía ósea • Refleja los cambios en la actividad metabólica ósea en los que está basada su alta sensibilidad y precocidad diagnóstica. • La secuencia de procesos fisiopatológicos inducidos o asociados a distintos factores etiológicos involucra varios mecanismos de regulación, entre los que se destacan elementos mecánicos, locales y hormonales. • El remodelado óseo se lleva a cabo mediante los procesos de formación (realizados por el osteoblasto) y de reabsorción ósea (realizados por el osteoclasto).
Radiotrazadores • Para el estudio del tejido óseo propiamente dicho se utilizan bisfosfonatos (MDP, HDP) marcados con 99mTc. • En algunos procesos específicos se utilizan otros radiotrazadores como es el caso del citrato de 67Ga o los leucocitos marcados con HMPAO-99mTc o con 111In. • La FDG-18F (desoxifluorglucosa marcada con flúor 18) mediante tecnología PET (tomografía de emisión de positrones) pone en evidencia aquellas lesiones que cursan con un aumento del metabolismo de la glucosa, de gran utilidad en oncología.
Mecanismo de captación de los bifosfonatos-99mTc • La primera condición para que el radiotrazador se incorpore al hueso es que el flujo sanguíneo esté conservado. • La incorporación se realiza a los cristales de hidroxiapatita, de tal forma que el grado de captación será proporcional a la presencia de aquellos cristales, que, a su vez, será proporcional a la actividad osteoblástica y, por lo tanto, al recambio metabólico óseo. • Como resultado, la captación del radiotrazador será mayor allí donde mayor actividad osteoblástica se produzca.
Biodistribución de los bifosfonatos-99mTc • Una vez inyectados por vía endovenosa, los bisfosfonatos se distribuyen en primer lugar por el compartimento vascular sanguíneo, desde donde son inmediatamente extraídos por el hueso y simultáneamente por el riñón, de tal forma que lo que no fue captado por aquél es eliminado por la orina. • Por lo tanto, transcurridas 3-4 horas, prácticamente todo el radiotrazador se habrá incorporado al hueso o habrá sido eliminado. Éste será el momento óptimo para obtener las gammagrafías correspondientes de la actividad metabólica ósea.
Biodistribución de los bifosfonatos-99mTc • 99mTc- MDP se fija sustituyendo a los iones de calcio por intercambio físico-químico en la interfase sólido/líquida de los cristales de hidroxiapatita y el fluido extracelular • Su localización depende del flujo sanguíneo y de la actividad metabólica
Indicaciones de la gammagrafía ósea • Enfermedades metabólicas óseas • Enfermedad de Paget • Osteomalacia • Displasia fibrosa • NO en osteoporosis • Enfermedad metastásica ósea • Patología infecciosa • Osteomielitis • Artritis • Valoraciones protésicas: infección, aflojamiento
Indicaciones de la gammagrafía ósea • Patología ósea de origen vascular • Osteonecrosis: RMN • Artropatías inflamatorias • Patología de origen traumático: fracturas • Tumores benignos • Tumores malignos • Entesopatías • Maltrato infantil
Consideraciones • La recopilación de los antecedentes del paciente (el diagnóstico patológico o su presunción, la ubicación y extensión de las lesiones, el estadío clínico, los tratamientos previos y concomitantes, la simultaneidad de procesos) es un requisito indispensable en la evaluación previa.
Factores del paciente que influencian la imagen • Edad • Estado de hidratación • Insuficiencia vascular • Función renal • Atenuación y scatter (peso corporal) • Alteraciones metabólicas
Incremento de Actividad • Incremento del flujo sanguíneo • Permeabilidad capilar aumentada • Aumento de la formación de tejido osteoide, colágeno inmaduro y fosfatos de calcio amorfo • Mineralización de la matriz osteoide incrementada • Denervación simpática
Técnicas de imagen • Imágenes planares • SPECT • Estudio corporal total • Gammagrafía en tres fases
Dosimetría • La dosis de radiación que reciben la pared vesical, los ovarios y los testículos depende de la frecuencia miccional. • Las dosis son significativamente superiores cuanto más infrecuentes sean las micciones. • La administración de radiofármacos a las mujeres embarazadas sólo se realiza cuando es realmente necesario y teniendo en cuenta la relación riesgo-beneficio. • El 99mTc es excretado en la leche materna, por lo que la lactancia debe interrumpirse durante 24 horas.
Osteopatías metabólicas • Enfermedad de Paget
