Colimadores medicina nuclear

La medicina Nuclear, según la OMS y la OIEA, es la especialidad que se ocupa del diagnóstico, tratamiento e investigación medica, mediante el uso de radioisótopos como fuentes abiertas.

Requiere la administración (intravenosa, subdérmica, oral, inhalación, etc) de una dosis trazadora de una sustancia activa o radiofármaco, una dosis trazadora es una cantidad mínima, capaz de “marcar”, pero sin perturbar la fisiología del blanco en cuestión.

Radiofármaco:

combinación de un ligando que determina su biodistribución y un radioisótopo responsable de generar una señal detectable. 

Radioisótopos:

emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable.

Radionúclidos:

Forma inestable de un elemento que libera radiación a medida que se descompone y se vuelve más estable iotopos radiactivos para diagnóstico:

Espacio de distribución:

Un radiofármaco no se dirige inexorablemente a un órgano blanco. Puede marcar un órgano, o un tejido, o un evento metabólico, o un territorio constituido por varios de los anteriores.

Formas de administración:

A dónde se dirige un radiofármaco, cuál será su espacio de distriribución, depende obviamente de las carácterísticas del radiofármaco, pero también y en gran mmedida de la forma en que se administró

Los espacios fundamentales, en orden sucesivo, en el servicio que opera con emisores de fotones son:

-Cuarto caliente: lugar donde se recibe y manipula el material radioactivo hasta obtener la jeringa (en caso de administración intravenosa) con la actividad acorde a cada paciente. También se depositan los residuos radioactivos para su decaimiento antes de desecharlos como residuos comunes hospitalarios

-Sala de administración del radiofármaco: lugar donde el paciente recibe la actividad para efectuar el estudio

-Sala de espera del paciente inyectado: sala especial para pacientes inyectados, quienes no pueden circular por zonas del servicio libre de radiación

-Sala de adquisición: lugar donde se encuentra el equipo (CG o PET)

-Sala de procesamiento: lugar desde donde se maneja el equipo, se procesan las imágenes y se realizan los informes

Un servicio que opera con positrones, podría tener un diseño similar al descripto para trabajar con fotones; pero en ese caso, debe limitarse a trabajar con radioisótopos emisores de positrones con vida media lo suficientemente larga como para llegar desde el laboratorio donde se produce el radiofármaco hasta el servicio donde lo utilizaremos; la instalación deberá contar con:

-Ciclotrón: acelerador de partículas capaz de producir los isótopos emisores de positrones mencionados en la figura 4.

-Radiofarmacia: lugar donde se producen los radiofármacos.

-Sala de administración y sala de espera del paciente inyectado.

-Sala de adquisición del estudio: lugar físico donde permanece el PPET.

 -Sala de procesamiento del estudio

Ciclotrón

Acelerador de partículas capaz de producir los isótopos emisores de positrones. Utiliza protones (núcleos de hidrógeno) y deuterones (núcleos de hidrógeno pesado) a los que les transfiere alta energía mediante el empleo de campos eléctricos alternos. A continuación, se aceleran en una órbita circular utilizando campos magnéticos. Por último, estas partículas altamente energéticas se dirigen hacia unos blancos con los que colisionan y mediante una reacción nuclear producen isótopos emisores de positrones: Flúor-18, Nitrógeno-13, Oxígeno-15, Carbono-11.

Generadores

Emisor de positrones. Alberga en su interior un radionúclido, que por procesos físicos origina otro radionúclido que será el usado. Actualmente, los generadores más usados en medicina nuclear, son los de 99Mo-99mTc.

Reactor nuclear

Produce radionucléidos de uso médico y aplicación de sistemas de reconstrucción de imágenes y de elaboración de datos

Cámara Gamma:

convierte fotones emitidos por un radionucleído presente en el paciente en un pulso de luz y, subsecuentemente, en una señal de voltaje. Dicha señal es utilizada para elaborar una imagen de la distribución del radionucleído. Idealmente cada pulso de voltaje correspondería a la emisión de un único fotón gamma de la muestra radioactiva, el cual se trasmite a un circuito electrónico para su análisis y formación de la imagen.

Cmax y Cmin son las cuentas máximas y mínimas por píxel, respectivamente, de entre todos los pixels del campo de visión, cuando el detector está sometido a un flujo uniforme de radiación gamma.

Los componentes principales de un sistema de cámara gamma son:

• Cabezal: en el cual, desde su cara externa hacia el interior, se encuentran el colimador, el cristal de centelleo.
• Consola de control: circuito de corrección digital control de parámetros de adquisición
• Cristal: el más empleado y difundido es el de Yoduro de Sodio,
• Fotomultiplicador: es un tubo de vidrio al vacío que contiene en su  interior una serie de electrodos metálicos conocidos como dinodos. Entre los extremos del tubo (fotocátodo y foto ánodo) se aplica un voltaje de aproximadamente 1000 V.
• Preamplificador: la función básica es amplificar las débiles señales de salida del detector y conformarlas para que puedan ser analizadas por el resto del equipo, este debe agregar menor cantidad de ruido posible a la señal.
• Circuito de posicionamiento: mejora la resolución mediante la factorización en la salida de los tubos fotomultiplicadores adyacentes.
• Analizador de altura: es un módulo electrónico que de una señal lógica de salida solo si el pulso lineal de entrada es mayor que un cierto nivel, este bloquea las señales de baja amplitud provenientes del fotomultiplicador o del amplificador
• Almacenamiento e imagen: los pulsos procesados por el AAP pueden ser visualizados en un tubo de rayos catódicos o en las computadoras. Los datos de almacenamiento pueden ser visualizados como una matriz.

Un colimador es un dispositivo diseñado para discriminar aquellos fotones que no provienen perpendicularmente desde la fuente al detector, siguiendo la geometría de los agujeros del dispositivo. Para limitar el campo de visión y mejorar la detección del sistema el colimador se apoya sobre el cristal detector.

• COLIMADOR DE AGUJEROS PARALELOS: este proyecta el mismo tamaño de distribución  de la fuente sobre el detector
• COLIMADORES PINOLE:. Es utilizado para adquirir imágenes de órganos pequeños como puede ser de estudios pedíátricos, tiroides o pequeñas articulaciones.
• COLIMADORES DIVERGENTES: los orificios divergen desde un punto 40-50 cm de la cara del detector.
• COLIMADOR CONVERGENTE: los orificios convergen desde un punto a 40-50 cm en frente del colimador

Las cuentas en MN son aquellas que se utilizan para el cálculo de: 

• sensibilidad en diferentes colimadores,
• contraste y resolución
• uniformidad integral y diferencial (tamaño del píxel)
• tiempo muerto en cámara Gamma, etc.

Se llama periodo de semidesintegración de un isotopo radioactivo al tiempo que tardan en transmutarse la mitad de los átomos radiactivos de una muestra, el tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los núcleos de una muestra inicial de un radioisótopo.