Medicina Nuclear: Diagnóstico e Tratamento

Medicina Nuclear
M.Sc. Walmor Cardoso Godoi
http://www walmorgodoi com
http://www.walmorgodoi.com

Medicina
Medicina
Nuclear
Tratamento
(Radioterapia)
Diagnóstico
(PET,
SPECT, etc)
SPECT, etc)

Os Radioisótopos
Os Radioisótopos
A M di i N l é á d di i d ã
• A Medicina Nuclear é a área da medicina onde são
utilizados os radioisótopos, tanto em diagnósticos como
em terapias. (Apostila CNEN)
• Radioisótopos administrados a pacientes passam a
emitir suas radiações do órgão onde têm preferência em
ficar (biocompatibilidade).
ficar (biocompatibilidade).
• Um exemplo prático é o uso do iodo-131 (I-131 ou 131I),
que emite partícula beta, radiação gama e tem meia-
vida de oito dias
vida de oito dias.
• O elemento iodo, radioativo ou não, é absorvido pelo
organismo humano preferencialmente pela glândula
ti óid d t
tireóide, onde se concentra.
• O funcionamento da tireóide influi muito no
comportamento das pessoas e depende de como o iodo
p p p
é por ela absorvido.

Introdução a Medicina Nuclear
• A Medicina Nuclear possibilita aplicações
médicas tão diversas como:
– o estudo da morfologia de um órgão
a evolução de uma função fisiológica
– a evolução de uma função fisiológica
– a análise de um componente biológico
– o tratamento de um processo patológico
» Fonte: Gómez

• A formação da imagem de Medicina
Nuclear está intimamente relacionada
com os princípios físicos na detecção das
radiações ionizantes emitidas por
radiações ionizantes emitidas por
radioisótopos.
O ó à
• Os radioisótopos são ligados à
fármacos criando os radiofármacos.

Gerador de Radionuclídeo
Gerador de Radionuclídeo

Os Radioisótopos
Os Radioisótopos
• O 131I é produzido em reator nuclear pela
irradiação do Telúrio.
ç
• Energia (gama) de 364 keV
I t ã lh t C t
• Interação por espalhamento Compton

Os Radioisótopos
Os Radioisótopos
O di fá d
• Os radiofármacos usados em
medicina no Brasil são, em
grande parte, produzidos pelo
Instituto de Pesquisas
Instituto de Pesquisas
Energéticas e Nucleares - IPEN,
da CNEN, em São Paulo.
• O tecnécio-99m (Tc-99m) é
( )
utilizado, para obtenção de
mapeamentos (cintilografia) de
diversos órgãos:
cintilografia renal cerebral
– cintilografia renal, cerebral,
hepato-biliar (fígado),
– pulmonar e óssea;
– diagnóstico do infarto agudo do
diagnóstico do infarto agudo do
miocárdio e em estudos
circulatórios;
– cintilografia de placenta.

Os Radioisótopos
Os Radioisótopos
• O tecnécio -99m é obtido através da
eluição de geradores de molibdênio-99.
ç g
• É um emissor de gama com energia de
140 keV e meia vida de 6 02h
140 keV e meia-vida de 6,02h.
• Interage por efeito fotoelétrico ou
Compton.

Os Radioisótopos
Os Radioisótopos
• O 18F está sendo atualmente utilizado no
Brasil
• Meia – vida de 110 min
E i ã d ó it i il ã d i
• Emissão de pósitron -> aniquilação -> dois
gama -> energia de 511 keV cada

Os Radioisótopos
Os Radioisótopos
O t di i ót S á i 153 (S 153) é
• Outro radioisótopo, o Samário-153 (Sm-153), é
aplicado (injetado) em pacientes com metástase
óssea como paliativo para a dor
óssea, como paliativo para a dor.
• O Samário-153-EDTMP é obtido através do
acoplamento de Samário 153 ao EDTMP um
acoplamento de Samário-153 ao EDTMP, um
sal quelante de cálcio.
• Emissão de radiãção beta de média energia
• Emissão de radiãção beta de média energia
(810 KeV), proporcionando-lhe propriedades
terapêuticas além de capacidade de emissão
terapêuticas, além de capacidade de emissão
de ondas gama (103 KeV).

Radiofármacos
htt // i l b /i /fb / b / 23 1/5561t1 if
http://www.scielo.br/img/fbpe/rbp/v23s1/5561t1.gif

O Equipamento
O Equipamento
• Primeiros modelos comerciais de
equipamento PET (1975)
q p ( )

HISTÓRIA DA MEDICINA
NUCLEAR NO BRASIL
1949 foi fundado na
• 1949 foi fundado, na
Faculdade de Medicina
da Universidade de São
P l i i
Paulo, o primeiro
Laboratório de Isótopos
da América Latina
• 1954, uma Clínica de
Medicina Nuclear no
Serviço de Radioterapia
Se ço de ad o e ap a
do Hospital das Clínicas
foi montada, onde
começaram as primeiras
começaram as primeiras
aplicações de iodo
radioativo nas
glândulas tireóides.
glândulas tireóides.

A Radiação
A Radiação
• Radioatividade

A Radiação
A Radiação
• Atividade
= 37000000000 Bq
q

• Meia – vida
• Tempo necessário para a atividade de um
Tempo necessário para a atividade de um
elemento radioativo ser reduzida à metade
da atividade inicial
da atividade inicial.

A Radiação
A Radiação
MEIA VIDA UM EXEMPLO PRÁTICO
• MEIA – VIDA UM EXEMPLO PRÁTICO
• Vejamos o caso do iodo-131 (exames de tireóide), que possui
a meia-vida de oito dias.
I i ifi d id 8 di i id d i id l
• Isso significa que, decorridos 8 dias, atividade ingerida pelo
paciente será reduzida à metade.
• Passados mais 8 dias, cairá à metade desse valor, ou seja, ¼
j
da atividade inicial e assim sucessivamente.
• Após 80 dias (10 meias-vidas), atingirá um valor cerca de
1000 vezes menor.

Tomografia por emissão
Na tomografia por emissão podemos destacar duas técnicas:
Positron Emission Tomography (PET)
Single Photon Emission CT (SPECT)
O princípio básico de PET e de SPECT é que a instrumentação utilizada é
O princípio básico de PET e de SPECT é que a instrumentação utilizada é
apenas receptora de informação. Isto quer dizer que, para se obter as
imagens, é necessário administrar aos pacientes um radiofármaco
marcado quer com um emissor de pósitrons para PET quer com um
marcado, quer com um emissor de pósitrons para PET, quer com um
emissor de fóton simples no caso de SPECT.
Estas técnicas são largamente utilizadas em aplicações médicas
Estas técnicas são largamente utilizadas em aplicações médicas.
O objetivo é determinar a distribuição de radioatividade, resultante da
biodistribuição de um radiofármaco.
Tomografia
Tomografia
biodistribuição de um radiofármaco.

Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
1. Produção do radionuclideo
2. Ligação do radionuclídeo a um
fármaco
3 Administração do radiofármaco
3. Administração do radiofármaco
no doente.
4. Aquisição de informação
através dos detectores.
5. Processamento de informação
e reconstrução de imagem
e reconstrução de imagem
Tomografia
Tomografia

Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
Radionuclídeos
Radionuclídeos
Tomografia
Tomografia

1. Técnicas nucleónicas
Tomografia nucleónica por emissão
Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
Radiofármacos
Radiofármacos
Exemplo
Exemplo:
:
O fl i 18 é li d
O fluorino-18 é ligado a
uma molécula de
glucose o que permite o
glucose, o que permite o
estudo do metabolismo
de açúcar no cérebro ou
ç
detecção de tumores.
Tomografia
Tomografia

Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
Como é emitida radiação a partir de um pósitron ?
Como é emitida radiação a partir de um pósitron ?
Neutron + Pósitron
Neutron + Pósitron
Próton
Próton
Neutron + Pósitron
Neutron + Pósitron
Positron + Elétron
Positron + Elétron
2 i
2 i
2 raios gama
2 raios gama
(trajectória oposta
(trajectória oposta –
– 180º)
180º)
Tomografia
Tomografia

Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
Detector:
Detector:
Raios
gama
Material
i t li
gama
cristalino
Radiação
visível
Tubo
fotomultiplicador
visível
Impulso
elétrico Aquisição de sinal e
processamento de
Tomografia
Tomografia
fotomultiplicador
dados

Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
Exemplo: Imagens que demonstram tumores malignos que não foram
revelados por técnicas tomográficas convencionais como CT e
g
MRI.

Positron
Positron Emission
Emission Tomography
Tomography (PET)
(PET)
os t o
os t o ss o
ss o o og ap y
o og ap y ( )
( )
Exemplo: Imagem à esquerda: Coração que sofreu um enfarte. As zonas
apontadas pelas setas indicam tecido do miocárdio que está
“morto”.
Imagem à direita: Coração normal

Single
Single Photon
Photon Emission
Emission CT
CT (SPECT)
(SPECT)
S g e
S g e oto
oto ss o
ss o C
C (S C )
(S C )
Radionuclídeos
Radionuclídeos Radionuclídeo Energia
Fót
Fóton
Como é emitida radiação ?
Como é emitida radiação ?
Próton
Próton
+
+
Neutron
Neutron
+
+
Emissão de radiação
Emissão de radiação
gama
gama
+
+
Elétron
Elétron
+
+
Estado excitado do
Estado excitado do
núcleo
núcleo
+
+
Estado não excitado do
Estado não excitado do
núcleo
núcleo

• O grande poder
diagnóstico da medicina
diagnóstico da medicina
nuclear se firmou quando
Paul Harper e sua equipe
i t d i
introduziram o
radionuclídeo 99mTc como
marcador
marcador.
• Característica muito
Característica muito
importante é a facilidade
com que o 99mTc
consegue marcar um
número muito grande de
fármacos, o que o torna
fármacos, o que o torna
aplicável em estudos de
quase todos os órgãos e
i t d
sistemas do corpo
humano.

Single
Single Photon
Photon Emission
Emission CT
CT (SPECT)
(SPECT)
Detector:
Detector:
I i tili d PET
S g e
S g e oto
oto ss o
ss o C
C (S C )
(S C )
• Iguais aos utilizados em PET
•Apenas difere a técnica de
captação da radiação
•Para determinar a direção da
radiação, recorre-se à utilização
de colimadores
Tomografia
Tomografia

Single
Single Photon
Photon Emission
Emission CT
CT (SPECT)
(SPECT)
Colimador:
Colimador:
S g e
S g e oto
oto ss o
ss o C
C (S C )
(S C )
Tomografia
Tomografia

Single
Single Photon
Photon Emission
Emission (SPECT)
(SPECT)
Exemplo
Exemplo:
: Imagem
Imagem tranversal
tranversal do
do corpo
corpo humano
humano
S g e
S g e oto
oto ss o
ss o (S C )
(S C )
Tomografia
Tomografia

Outros casos
Outros casos
Ci til fi ó
• Cintilografia óssea:
Múltiplas áreas de
metástases ósseas
metástases ósseas
no esqueleto axial e
apendicular
(fêmures e úmeros)
(fêmures e úmeros).
Portador de
neoplasia prostática,
neoplasia prostática,
60 anos.
• Indicação de
tratamento Paliativo
com samário 153.

Cintilografia renal com 99mTc-
DMSA
O P ê i d Ri é t d d lé l DMSA (á id
• O Parênquima do Rim é estudado com a molécula DMSA (ácido
dimercaptosuccínico) que é feita reagir “in vitro” com Tecnécio-99m
radioativo.
• O 99mTc DMSA é injetado no sangue do paciente de onde é
• O 99mTc-DMSA é injetado no sangue do paciente, de onde é
simultaneamente filtrado, reabsorvido e secretado a nível
glomerular, e do tubo contornado proximal.
• O fármaco fica na sua maioria localizado no córtex renal desde que
O fármaco fica na sua maioria localizado no córtex renal desde que
este esteja funcional e capaz de filtrar, reabsorver e secretar. As
zonas frias de pouca atividade radioativa obtidas no na imagem
corresponderão assim a zonas do córtex do Rim que estejam em
i fi iê i ã t j f i 100%
insuficiência ou não estejam a funcionar a 100%.
• Este método tem sensibilidade maior que a Ecografia para detecção
de pielonefrites, malformações ou cicatrizes, nomeadamente em
pediatria
pediatria.
Molécula de DMSA

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