MEDICINA NUCLEAR

Engenharia Elétrica - EESC - São Carlos
Universidade de São Paulo - USP
Sumário


Breve Histórico;
Conceitos Importantes:
o
o
o
o







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
Diagnóstico por Imagem.
as
Demais
Técnicas
de
Sumário

Radiofármacos:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o


Definição;
Administração;
Processos gerais;
Características;
Classificação;
Radionuclídeos;
Gerador de Tecnécio;
Ciclotron;
Calibrador de Dose;
Rejeitos Radioativos.
Normas e Leis;
Referências Bibliográficas.
Histórico

1896  Antonie-Henri Becquerel
Observou a existência de “raios”
emitidos pelo urânio capazes de
impregnar um filme fotográfico;


“Pai da radioatividade”.
1859 - 1906
Histórico


o
o
1898  Marie e Pierre Curie
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
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
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
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.
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
Humanidade
Benefícios
Malefícios
BOMBA ATÔMICA
Radioatividade – Áreas de Aplicação
RADIOATIVIDADE
MEDICINA
RADIOLOGIA
RADIOTERAPIA
MEDICINA NUCLEAR
Radioatividade – Áreas de Aplicação

Medicina Nuclear:

Diagnóstico/Terapia
o
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
Meia -Vida
Física
Biológica
Efetiva
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

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
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 - Geral
Substância
Radioativa
Radiação
Detectores
Imagem
Filme
Computador
Avaliação Médica
Câmara especial
Indicações

Câncer;

Tratamentos cirúrgicos;

Nódulos tireoidianos;
Indicações

Áreas cardíacas;

Pulmonar;

Neurologia e Psiquiatria.
Indicações

Estudos mamários.
Contra-indicações

Gestantes

Lactantes
Diferenças
 Medicina Nuclear:





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 - Definição
Radiofármaco
Fármaco
+
Composto
Radioativo
Diagnóstico
Terapia
Radiofármacos - Administração

Os radiofármacos podem ser administrados por:
 Via
intra-venosa;
 Via
oral;
 Inalação.
Radiofármacos - Processos - Geral
Radiofármacos
Administração
Metabolização
Excreção
Radiofármacos - Processos - Geral

Excreção:


Decaimento físico;
Eliminação biológica.
Meia vida efetiva
Radiofármacos - Processos - Geral

Meia vida efetiva:
o
Curta:

o
Minimizar a exposição do paciente à radiação.
Longa:

Permita adquirir e processar as imagens.
Radiofármacos - Características
• Os radiofármacos devem:
o ter localização rápida no órgão-alvo;
o metabolização e excreção eficiente:
• aumentar o contraste da imagem;
• reduzir a dose de radiação absorvida pelo paciente.
o fácil produção;
o 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
eletromagnética emitida.
e/ou
radiação
Radiofármacos - Classificação
Radiofármacos
Diagnóstico
Perfusão
Terapêutico
Específico
Classificação - Diagnóstico

são considerados traçadores radioativos.
o
Finalidade:
 Visualização
da anatomia de um órgão ou
sistema;
 Avaliação do comportamento
tecidos e órgãos.
fisiológico
dos
Classificação - Diagnóstico
o
Ação:
 Imagem
•
•
diagnóstica:
isótopo radioativo emite raios gama;
Raios gama  detectados por um dispositivo de
imagem denominado: câmara gama.
CINTILOGRAFIA
Classificação - Diagnóstico
o
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:
o Perfusão (1ªGeração): maioria de uso diagnóstico.
Transportados pelo sangue e atingem o órgão alvo na
proporção do fluxo sanguíneo.
o 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.
o
Valor Terapêutico:
 Efeito
da radiação sobre o tecido;
 Seletividade
da localização da fonte radioativa.
Classificação - Terapia
o
Ação:

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
o
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
o
o
 131I
T1/2  13,3 hs
 = 159 KeV
: ideal para terapia
o
o
T1/2  8,06 hs
 = 192 KeV
Radionuclídeos  Preparação de
Radiofármacos
 GÁLIO: infecção e oncologia

67Ga
: ideal para
diagnóstico
o
T1/2  72 - 78 hs
o
 = 184 KeV
Radionuclídeos  Preparação de
Radiofármacos
 TÁLIO: área cardíaca
 201Tl
:
o
o
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.

99Mo
Gerador de tecnécio:
(t1/2 = 66 hs)  99mTc (t1/2 = 6 hs)
Ciclotron

Objetivo:

Produção de radioisótopos
o

sintetizar radiofármacos.
Exemplos:
carbono-11;
o oxigênio-15;
o flúor-18
o
Ciclotron

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

Leis e Normas:
Radiofármacos;
 Gerador de Tecnécio;
 Calibrador de Dose;
 Câmara – Gama;
 Qualidade da Imagem;
 Dose de Radiação.

o
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.
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•
www.cnen.gov.br
http://www.ipen.br