Parcial de radiología e imagenología (III)

Medicina nuclear, indicaciones clínicas para la utilización de medicina nuclear, radiofármacos utilizados en la gammagrafía de ventilación/perfusión y colecistografía isotópica, radiofármacos utilizados en la gammagrafía de detección de sangrado gastrointestinal y gammagrafía tiroidea y ósea (2), tomografía por emisión de positrones y sistema de comunicación y archivo de imágenes

Técnicas ampliamente utilizadas en la medicina moderna

1. Rayos X

2. Medicina nuclear (rayos gamma)

Medicina nuclear

Especialidad médica que utiliza pequeñas cantidades de materiales radioactivos, radiofármacos, para diagnosticar y tratar enfermedades

Funcionamiento de los radiofármacos

Emiten rayos gamma desde el interior del cuerpo, los cuales son detectados por cámaras especiales, las cámaras gamma, para formar imágenes funcionales

Principal características de la medicina nuclear

Permite observar procesos fisiológicos y metabólicos en tiempo real

Rayos X

Forma de radiación electromagnética ionizante producida en un tubo de rayos X cuando electrones de alta energía colisionan con un blanco metálico

Usos comunes de los rayos X

1. Radiografías

2. Tomografías axiales computarizadas

Tipo de imagen que producen los rayos X

Anatómica

Rayos gamma

Forma de radiación electromagnética que se origina en el núcleo de átomos inestables durante su desintegración radioactiva

Usos comunes de los rayos gamma

1. Gammagrafías

2. Tomografías por emisión de positrones

3. Tomografías computarizadas por emisión de fotón único

Tipo de imagen que producen los rayos gamma

Funcional y metabólica

Características de los rayos X

1. Origen artificial en un tubo de rayos X

2. Ubicación externa de fuente

3. Imagen anatómica

4. Resolución anatómica alta

5. Resolución funcional baja

6. Uso en fracturas, tumores y tomografías computarizadas

7. Minutos de duración

8. Riesgo moderado

Características de los rayos gamma

1. Origen por emisión nuclear desde radionúclidos

2. Ubicación interna de fuente (ingerida, inyectada o inhalada)

3. Imagen funcional y metabólica

4. Resolución anatómica baja

5. Resolución funcional alta

6. Uso en cáncer y enfermedades cardíacas y óseas

7. De 30 minutos a varias horas de duración

8. Riesgo variable según el isótopo

Ventajas de la medicina nuclear

1. Visualiza funciones fisiológicas en tiempo real

2. Detecta enfermedades antes de que haya cambios anatómicos visibles

Limitaciones de la medicina nuclear

1. Alta complejidad técnica

2. Uso de sustancias radioactivas

3. Costo elevado

4. Disponibilidad limitada

Ventajas de los rayos X

1. Rápido

2. Ampliamente disponible

3. Excelente para estructuras óseas y pulmones

Limitaciones de los rayos X

1. Imagen solamente estructural

2. Menos útil en enfermedades metabólicas o funcionales

Funcionamiento de la medicina nuclear

Utiliza pequeñas cantidades de material radioactivo combinado con una molécula transportadora

Característica de los radiofármacos

1. Contienen pequeñas cantidades de material radioactivo

2. Se administran por intravenosa, ingesta o inhalación

3. Se distribuyen en el lugar a estudiar

Características de las cámaras gamma

1. Detectan la radiación emitida por radiofármacos

2. Crean imágenes que muestran la distribución del radiofármaco

Ejemplos de tipos de cámaras gamma

1. SPECT

2. PET

Importancia de la medicina nuclear en los diagnósticos

Detecta enfermedades en sus etapas tempranas, cuando los cambios estructurales aún no son visibles en las técnicas tradicionales

Importancia de la medicina nuclear en los tratamientos

Trata diversas enfermedades como el cáncer de tiroides, hipertiroidismo y algunos tipos de tumores

Funcionamiento de los radiofármacos

Consisten de radioisótopos adheridos a moléculas biológicas los cuales tienen la capacidad de actuar en órganos, tejidos o células

Ejemplos de radiofármacos

1. Tecnecio-99m o Tc-99m

2. Flúor-18 o 18F

3. Yodo-131 o 131I

4. Yodo-123 o 123I

5. Galio-67 o 67Ga

6. Talio-201 o 201Tl

7. Itrio-90 o 90Y

8. Samario-153 o 153Sm

Obtención de imágenes en medicina nuclear

Cámaras gamma como SPECTs o PETs

Áreas de uso de la medicina nuclear

1. Oncológica

2. Renal

3. Cardiovascular

Uso de la medicina nuclear en el sistema nervioso

1. Perfusión cerebral

2. Diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas

Perfusión cerebral

Se refiere al flujo sanguíneo que llega al cerebro

Diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas

Se refiere a enfermedades que afectan progresivamente al cerebro, se localizan los focos epilépticos para considerar cirugía o tratamiento

SPECTs o PETs en enfermedades neurodegenerativas

Identifican regiones del cerebro con actividad epiléptica anormal

Uso de la medicina nuclear en el sistema óseo

1. Detección de metástasis óseas

2. Diagnóstico de infecciones y fracturas

3. Enfermedad de Paget

Detección de metástasis óseas

Localiza cuando ciertos tipos de cáncer se diseminan a los huesos

Diagnóstico de infecciones y fracturas

1. Ayuda a detectar osteomielitis o infecciones de hueso y fracturas ocultas

2. La gammagrafía ósea detecta zonas con actividad anormal

3. Su alta sensibilidad le permite detectar lesiones tempranas o pequeñas

Enfermedad de Paget

Se caracteriza por la remodelación ósea anormal y puede ser evaluada mediante gammagrafía ósea para detectar zonas de actividad osteoclástica aumentada

Objetos de estudio de la gammagrafía ósea

1. Zonas de alta actividad osteoclástica y osteoblástica

2. Áreas del esqueleto afectadas, incluso antes de que aparezcan síntomas o cambios

Uso de la medicina nuclear en el sistema pulmonar

1. Embolia pulmonar

2. Evaluación de la función pulmonar

Embolia pulmonar

Bloqueo de una arteria en los pulmones por una sustancia que se ha movido desde otra parte del cuerpo a través del torrente sanguíneo y se diagnostica con gammagrafía de ventilación/perfusión comparando la distribución del aire y flujo sanguíneo en los pulmones

Síntomas de una embolia pulmonar

1. Dificultar para respirar o disnea

2. Dolor en el pecho, especialmente al inhalar

3. Tos con sangre

Evaluación de la función pulmonar

Conjunto de pruebas que se realizan para evaluar cómo funcionan los pulmones mediante la medición de la cantidad y velocidad de inhalación y exhalación, así como la eficiencia de transferencia de oxígeno a la sangre por medio de estudios de perfusión

Ventajas de la medicina nuclear

1. Los exámenes brindan información única

2. Los periodos de tratamiento podrían ser más cortos y con menos efectos secundarios

3. Es barata y puede brindar información más precisa en comparación a cirugías exploratorias

4. Identifica el mejor lugar o elimina la necesidad de biopsias quirúrgicas

5. Brinda información para el planteamiento de radioterapia

Limitaciones

1. Pueden llevar tiempo, desde varios minutos hasta horas o días

2. La toma de imágenes puede llevar horas

3. La resolución de imagen puede que no sea tan alta

Avances en radiofármacos y tecnología de imágenes

1. Útil para detectar enfermedades en etapas tempranas

2. Evalúa la función de tejidos y órganos

Medicina nuclear como medio de tratamiento

Se emplea en diversas enfermedades como cáncer de tiroides, hipertiroidismo y algunos tumores

Terapia con radiofármacos

Permite dirigir la radiación a las células enfermas, minimizando el daño a tejidos sanos

Radiofármacos

Medicamentos que contienen formas radioactivas de elementos químicos, denominados isótopos, junto con moléculas diseñadas para viajar por el interior del cuerpo del paciente hasta alcanzar el área de interés

Utilidad de los radiofármacos

Según su tipo de radiación, pueden utilizarse para diagnosticar o tratar problemas de salud

Aplicaciones de los radiofármacos

1. Obtención de imágenes de órganos y estructuras

2. Tratamiento de enfermedades

Maneras de administración de radiofármacos

1. Intravenosa

2. Ingesta

3. Inhalación

Gammagrafía de ventilación/perfusión

Estudio de medicina nuclear que evalúa la distribución del aire, ventilación, y la sangre, perfusión, en los pulmones

Gammagrafías pulmonares

1. Gammagrafía de ventilación

2. Gammagrafía de perfusión

Procedimiento de la gammagrafía de ventilación

Se inhala un gas o rocío de un marcador radioactivo para que las imágenes muestren si existen zonas que no reciben suficiente aire o retienen demasiado aire

Procedimiento de la gammagrafía de perfusión

Se inyecta un marcador radioactivo en una vena del brazo el cual viaja hasta los pulmones para que las imágenes muestren zonas donde no se recibe suficiente sangre

Diferencia entre la administración del radiofármaco en la gammagrafía de ventilación y la de perfusión

En la gammagrafía de ventilación las imágenes son tomadas mientras el paciente inhala el radiofármaco con una mascarilla mientras que en la gammagrafía de perfusión las imágenes son tomadas unos minutos después de la inyección

Radiofármaco utilizado para la perfusión

Albúmina macroagregada (MAA) marcada con 99mTc

Albúmina macroagregada (MAA) marcada con 99mTc

Se inyecta por intravenosa y se distribuye por la sangre hacia los capilares pulmonares, las partículas de MAA son lo suficientemente grandes para quedar atrapadas en los capilares

Radiofármacos utilizados para la ventilación

1. Xenón-133

2. Aerosol de 99mTc marcado con DTPA

Xenón-133

Se inhala y se distribuye en los alveolos pulmonares para crear una imagen a partir de su movimiento en los pulmones

Aerosol de 99mTc marcado con DTPA

Se inhala y se distribuye en los alveolos pulmonares, creando una imagen a partir de su movimiento

DTPA

Ácido dietilentriaminopentaacético

Colecistografía isotópica, gamagrafía hepatobiliar o HIDA scan

Estudio de medicina nuclear que se utiliza para evaluar el funcionamiento de la vesícula biliar, conductos biliares, hígado e intestino delgado

Procedimiento de una colecistografía isotópica

Se inyecta el radioisótopo en la vena, el cual es captado por el hígado y excretado en la bilis mientras que, a medida que pasa, se capturan las imágenes

Funciones de la colecistografía isotópica

1. Evaluar si la vesícula biliar se vacía correctamente

2. Diagnosticar una colecistitis aguda

3. Detectar obstrucciones en los conductos biliares

4. Comprobar la permeabilidad de las vías biliares después de una cirugía

Protocolo de la colecistografía isotópica

El paciente debe estar en ayuna de 4 a 6 horas previas al estudio, el cual dura entre 1 y 2 horas, pero puede extenderse

Ventaja de la colecistografía isotópica

Permite diferenciar con alta sensibilidad y especificidad una colecistitis aguda de una crónica

Limitaciones de la colecistografía isotópica

1. No siempre distingue bien entre obstrucción parcial y completa de las vías biliares

2. Su precisión puede verse afectada si el paciente tiene enfermedad hepática avanzada

Selección de radiofármacos para la colecistografía isotópica

Se prefieren los derivados del ácido iminodiacético marcados con Tc-99m ya que imitan el comportamiento de la bilis, con pequeñas variaciones que pueden mejorar la captación o excreción en pacientes con diferentes niveles de función hepática

Radiofármacos utilizados en la colecistografía isotópica

1. Tc-99m HIDA o ácido iminodiacético marcado con tecnecio

2. Tc-99m DISIDA o ácido dietil-IDA

3. Tc-99m mebrofenina

4. Tc-99m BrIDA o ácido bromo-IDA

Características del Tc-99m

1. Tiene una emisión gamma pura de 140 keV

2. Tiene una vida media corta de 6 horas

3. Marca los derivados del ácido iminodiacético

4. Es seguro

5. Tiene baja radiotoxicidad

6. No tiene olor

7. No tiene color

8. Es detectado mediante equipos especializados

Fármacos complementarios en la colecistografía isotópica

1. Morfina para provocar la contracción del esfínter de Oddi

2. CCK o colecistoquinina, o su análogo sincalide, para evaluar la fracción de eyección de la vesícula biliar y su respuesta funcional

Células que captan los compuestos

Hepatocitos del hígado

Gammagrafía

Estudio de diagnóstico por imágenes propio de la medicina nuclear que permite evaluar cómo funcionan los órganos internos

Gammagrafía ósea

Estudio de medicina nuclear que permite observar el metabolismo de los huesos

Usos de la gammagrafía ósea

1. Fracturas ocultas

2. Infecciones

3. Metástasis óseas

4. Enfermedades degenerativas

5. Evaluación de dolor óseo crónico

6. Monitoreo de enfermedades óseas

Características de la gammagrafía ósea

1. Es muy sensible

2. Facilita el diagnóstico temprano

Radiofármaco más utilizado en la gammagrafía ósea

Tecnecio-99m gracias a su alta afinidad por los huesos y su vida media corta

Gammagrafía tiroidea

Estudio de medicina nuclear que permite observar la función y estructura de la glándula tiroides

Radiofármacos utilizados en la gammagrafía tiroidea

1. Yoduro de sodio o I-123

2. Yoduro de sodio o I-131

3. Pertecnetato de sodio o Tc-99m

Características del yoduro de sodio o I-123

1. Se administra por vía oral

2. Emite radiación gamma suave

3. Es el radiofármaco ideal para estudios funcionales precisos

Características del yoduro de sodio o I-131

1. Se administra por vía oral

2. Es útil en tratamientos para destruir tejido tiroideo en hipertiroidismo o cáncer

Características del pertecnetato de sodio o Tc-99m

1. Permite evaluar la morfología y actividad funcional de la glándula

2. Bajo costo

3. Ampliamente disponible

4. Tiene buena calidad de imagen funcional

Funciones de la gammagrafía tiroidea

1. Evaluar la función tiroidea

2. Estudiar nódulos tiroideos

3. Detectar tejido tiroideo ectópico

4. Control postoperatorio en cáncer tiroideo

Radiofármacos utilizados para detectar sangrado gastrointestinal

1. Tc-99m eritrocitos marcados

2. 99mTc-pertecnetato libre

3. Coloide de azufre con Tc-99m

Características del Tc-99m eritrocitos marcados

1. Su nombre completo es eritrocitos autólogos marcados con tecnecio-99

2. Es el más sensible y común para los sangrados activos

3. Detecta tasas de sangrado tan bajas como 0.1 ml/min

4. Permite monitoreo prolongado, hasta 24 horas

Administración del Tc-99m eritrocitos marcados

Se extrae sangre del paciente para marcar los glóbulos rojos con Tc-99m y luego ser reinyectados

Características del 99mTc-pertecnetato libre

1. Localiza mucosa gástrica ectópica, típicamente en el divertículo de Meckel

2. Es ideal en niños o adultos jóvenes con sangrado gastrointestinal de origen oscuro

3. Solo es útil si el sangrado proviene de mucosa gástrica ectópica

Características del coloide de azufre con Tc-99m

1. Detecta sangrado activo de alto flujo

2. Es menos útil en sangrado intermitentes gracias a su vida media muy corta en la sangre

Beneficios de la gammagrafía ósea

1. Sensibilidad para detectar anomalías

2. Evaluación de la actividad metabólica ósea

3. Visualización de todo el cuerpo

Radiofármacos poco usados en la detección del sangrado gastrointestinal

1. Albúmina marcada con 99m-Tc

2. Glóbulos rojos dañados por calor marcados con 99m-Tc

3. Glóbulos rojos marcados con 111In

Tomografía por emisión de positrones

Tipo de estudio por imágenes que permite detectar cambios en el metabolismo celular antes de que se presenten alteraciones anatómicas

Fundamento de la PET

Detección de positrones

Positrones

Antipartículas de los electrones, los cuales son emitidos por sustancias radioactivas

Uso de las PET

1. Diagnósticos

2. Evaluación de la extensión de enfermedades

3. Comprobación de la respuesta a tratamientos

Funcionamiento de las PET

1. El paciente recibe una sustancia radioactiva que se une a una molécula biológicamente activa

2. Un positrón de la sustancia choca con un electrón del cuerpo

3. El positrón y electrón se aniquilan mutuamente

4. La aniquilación emite radiación gamma

5. La máquina capta los rayos gamma para localizar la actividad biológica intensa

6. Los anillos de detectores registran miles de eventos destructivos

7. La computadora reconstruye una imagen 3D que muestra dónde ocurrieron las aniquilaciones, es decir, dónde se acumuló el radiofármaco

Coincidencia

Evento que ocurre cuando los dos fotones gamma llegan simultáneamente a dos detectores opuestos

Interés de las imágenes de una PET

Zonas de alta o baja actividad metabólica

Zonas brillates

Alta captación del radiofármaco, por lo tanto, actividad intensa

Ejemplo de una zona brillante

Tumor

Zonas oscuras

Sin captación de radiofármaco, por lo tanto, poca o nula actividad

Ejemplos de zonas oscuras

1. Tejido muerto

2. Tejido inactivo

3. Tejido sano

Aplicaciones clínicas de las PET

1. Oncología

2. Neurología

3. Cardiología