MEDICINA NUCLEAR Engenharia Elétrica - EESC - São Carlos Universidade de São Paulo - USP MEDICINA NUCLEAR

Sumário Breve Histórico; Conceitos Importantes: Radioatividade; Radiação Gama; Interação da Radiação com a Matéria; Meia – Vida. Definição Medicina Nuclear; Características Básicas; Importância; Exame em Geral; Indicações; Contra Indicações; Diferenças Básicas em Relação as Demais Técnicas de Diagnóstico por Imagem.

Sumário Radiofármacos: Definição; Administração; Processos gerais; Características; Classificação; Radionuclídeos; Gerador de Tecnécio; Ciclotron; Calibrador de Dose; Rejeitos Radioativos. Normas e Leis; Referências Bibliográficas.

Histórico

Histórico 1896  Antonie-Henri Becquerel “Pai da radioatividade”. Observou a existência de “raios” emitidos pelo urânio capazes de impregnar um filme fotográfico; “Pai da radioatividade”. 1859 - 1906

Histórico 1898  Marie e Pierre Curie Rádio; Polônio Descoberta de novos elementos químicos: Rádio; Polônio

Histórico 1926 Hermann Blumgart Pioneiro no uso de radiotraçador no homem; Bismuto 214: avaliou a velocidade do fluxo sanguíneo de um braço a outro; “Pai do uso diagnóstico dos radiotraçadores”.

Histórico Ernest Lawrence 1929: Cíclotron 1901 - 1958 Físico americano; 1929: Cíclotron 1939: Prêmio Nobel de física pela invenção do Cíclotron.

Histórico Emílio Segre Físico italiano; 1936/37: descobriu o Tc-99m; 1905 - 1989

Histórico Sam Seidlin “Pai da radioterapia” 1949: Demonstrou a erradicação de metástase de CDT pelo Iodo-131; “Pai da radioterapia”

Histórico Benedict Cassen 1949: 1º protótipo de scanner linear; “Pai da Imagem na Medicina Nuclear”

Histórico Hal Anger 1957: câmara de cintilação; 1905 - 1989 1957: câmara de cintilação; Estudos dinâmicos e de corpo inteiro; “Pai da imagem dinâmica”. ponto de partida  PET/SPECT

Histórico 1962  Radiofármacia especialidade farmacêutica  substâncias utilizadas em Medicina Nuclear; Gerador de tecnécio.

Conceitos Importantes

Radioatividade

Radioatividade

Radioatividade - Definição É a capacidade que certos átomos possuem de emitir radiações e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. A emissão de partículas faz com que o átomo radioativo de determinado elemento químico se transforme num átomo de outro elemento químico diferente.

Radioatividade

Radioatividade – Áreas de Aplicação

Radioatividade – Áreas de Aplicação Medicina Nuclear: Diagnóstico/Terapia substâncias radioativas: oral; endovenosa; inalação Mapeamento de órgãos/ tecidos. Tratamento de enfermidades.

Radiação Gama Emissão Gama: Alfa, beta  excesso de energia; Emissão  onda eletromagnética; Maior poder de penetração.

Interação da radiação com a matéria Efeito Fotoelétrico Efeito Compton Produção de Pares

Meia Vida

Definição Medicina Nuclear

Definição “Especialidade médica relacionada à Radiologia que se ocupa das técnicas de imagem, diagnóstico e terapêutica, utilizando nuclídeos radioativos”. Medicina Nuclear  Fisiologia Radiologia  Anatomia

Características Básicas

Características Básicas Anatomia e Fisiologia dos órgãos e tecidos; Diagnóstico e terapêutico; Paliativo;

Características Básicas Seguro e Eficiente; Não invasivo; Indolor;

Características Básicas Substâncias radioativas; Baixo índice  efeitos colaterais.

Importância

Importância Passado: doenças  manifestações físicas Atual: evoluções constantes Detecção precoce & Cura Processos fisiológicos; Radiação  menor;

Importância Paciente  conforto Redução no tempo de exame; Definição do planejamento; Acompanhamento  etapas do tratamento; Maior precisão (órgão / estágio)  maior segurança ao paciente.

Exame

Exame - Geral

Indicações

Indicações Câncer; Tratamentos cirúrgicos; Nódulos tireoidianos;

Indicações Áreas cardíacas; Pulmonar; Neurologia e Psiquiatria.

Indicações Estudos mamários.

Contra-indicações

Contra-indicações Gestantes Lactantes

Medicina Nuclear & Demais Técnicas

Diferenças Medicina Nuclear: Demais técnicas de imagem: Imagem funcional; Detecção precoce  doenças malignas; Substâncias radioativas; Raios Gama. Demais técnicas de imagem: Imagem morfológica / anatômica; Detecção tardia  doenças malignas; Contrastes  menos específicos; Raios X.

Radiofármacos

Radiofármacos - Definição +

Radiofármacos - Administração Os radiofármacos podem ser administrados por: Via intra-venosa; Via oral; Inalação.

Radiofármacos - Processos - Geral

Radiofármacos - Processos - Geral Excreção: Decaimento físico; Eliminação biológica. Meia vida efetiva

Radiofármacos - Processos - Geral Meia vida efetiva: Curta: Minimizar a exposição do paciente à radiação. Longa: Permita adquirir e processar as imagens.

Radiofármacos - Características Os radiofármacos devem: ter localização rápida no órgão-alvo; metabolização e excreção eficiente: aumentar o contraste da imagem; reduzir a dose de radiação absorvida pelo paciente. fácil produção; fácil acesso aos centro de Medicina Nuclear: distância geográfica  limitação: meia vida curta.

Radiofármacos - Desenvolvimento Escolha do radionuclídeo para desenvolvimento do radiofármaco  diagnóstico ou terapia: Características físicas, como: Tipo de emissão nuclear; Tempo de meia vida; Energia das partículas e/ou radiação eletromagnética emitida.

Radiofármacos - Classificação

Classificação - Diagnóstico são considerados traçadores radioativos. Finalidade: Visualização da anatomia de um órgão ou sistema; Avaliação do comportamento fisiológico dos tecidos e órgãos.

Classificação - Diagnóstico Imagem diagnóstica: isótopo radioativo emite raios gama; Raios gama  detectados por um dispositivo de imagem denominado: câmara gama. CINTILOGRAFIA

Classificação - Diagnóstico Energia: Raios gama  80 – 300 keV: Inferior a 80  absorção dos raios gama pelos tecidos e não são detectados exteriormente; Superior a 300  baixa eficiência dos detectores; Imagens de qualidade inferior.

Classificação - Diagnóstico Se subdividem em: Perfusão (1ªGeração): maioria de uso diagnóstico. Transportados pelo sangue e atingem o órgão alvo na proporção do fluxo sanguíneo. Específico (2ªGeração): São direcionados por moléculas biologicamente ativas (ex: anticorpos), que se ligam a receptores celulares ou são transportados para o interior de determinadas células.

Classificação - Diagnóstico Específico (2ªGeração): São classificados de acordo com o receptor / alvo especifico. Objetivo: Alterações na concentração de tecidos biológicos  especificamente: tecidos tumorais

Classificação - Terapia são administrados ao paciente  irradiar tecido interno. Valor Terapêutico: Efeito da radiação sobre o tecido; Seletividade da localização da fonte radioativa.

Classificação - Terapia Utiliza isótopos que emitem partículas:alfa e beta: altamente seletiva  atingem tecidos/células; destruição celular (tumoral)  efeitos da radiação sobre o tecido ou órgão-alvo.

Classificação - Terapia Tipo de partícula a utilizar depende: Tamanho do tumor; Distribuição intra-tumoral; Características do radiofármacos.

Radionuclídeos  Preparação de Radiofármacos IODO: tireóide 123I : ideal para diagnóstico T1/2  13,3 hs  = 159 KeV 131I : ideal para terapia T1/2  8,06 hs  = 192 KeV

Radionuclídeos  Preparação de Radiofármacos GÁLIO: infecção e oncologia 67Ga : ideal para diagnóstico T1/2  72 - 78 hs  = 184 KeV

Radionuclídeos  Preparação de Radiofármacos TÁLIO: área cardíaca 201Tl : T1/2  3 dias  = 80 KeV

Gerador de Tecnécio – 99m GERADOR: sistema de obtenção de uma radionuclídeo de meia vida curta, produzido por um radionuclídeo de meia vida longa. Gerador de tecnécio: 99Mo (t1/2 = 66 hs)  99mTc (t1/2 = 6 hs)

Ciclotron Objetivo: Produção de radioisótopos sintetizar radiofármacos. Exemplos: carbono-11; oxigênio-15; flúor-18

Ciclotron: acelerador de partículas Canhão circular produção de prótons  câmara (campo magnético)  aceleradores (órbita circular)  ganham energia  Colisão (alvo) átomos do alvo  bombardeamento  transformados  isótopos instáveis  radioativos.

Calibrador de dose - Curiômetro Função: medir a atividade dos radiofármacos – antes da administração ao paciente. Garantia: dose correta

Contador Geiger Radiação  contador  ioniza gás  elétrons  multiplicação de elétrons amplificação  sinal  indicação: visual ou sonora.

Rejeitos Radioativos “....são todos aquele materiais gerados nos diversos usos dos materiais radioativos, que não podem ser reaproveitados e que contêm substâncias radioativas em quantidades tais que não podem ser tratados como lixo comum.”

Classificação de Rejeitos Radioativos Sólidos; Líquidos; Biológicos.

Gerência de Rejeitos Radioativos Conjunto de atividades administrativas e técnicas envolvidas na coleta, segregação, manuseio, tratamento, acondicionamento, transporte, armazenamento, controle e deposição de rejeitos radioativos.

Etapas do Gerência de Rejeitos Radioativos

Medicina Nuclear – Leis e Normas Radiofármacos; Gerador de Tecnécio; Calibrador de Dose; Câmara – Gama; Qualidade da Imagem; Dose de Radiação. www.cnen.gov.br

Referências Bibliográficas CHERRY, S. R.; SORENSON, J. A.; PHELPS, M. E.; Physics in Nuclear Medicine. Ed. Saunders, 2003. ROCHA, A. F. G. “Medicina Nuclear”. Editora: Guanabara Koogan, 1976 SOARES, F. A. P.; LOPES, H. B. M.; Radiodiagnóstico – Fundamentos Físicos. Ed. Insular, 2003. CARDOSO, E. de Moura, Apostila educativa - Radioatividade, CNEN. OLIVEIRA, R.; SANTOS, D.; FERREIRA, D.; COELHO, P.; VEIGA, F.; Preparações radiofarmacêuticas e suas aplicações. Revista Brasileira de Ciências farmacêuticas. Vol. 42, n. 2, 2006. www.cnen.gov.br http://www.ipen.br