isotopos_14108

FACULDADE CASTELO BRANCO
QUÍMICA ORGÂNICA
Pesquisa – Qual a aplicação dos isótopos na medicina?
Curso: Ciências Biológicas 4º período
Professora: Solange
Aluna: Claudia Batista da Silva
Matrícula: 2006190342
Rio de Janeiro
Maio/2008
Isótopos - Diz-se de cada um dos elementos químicos idênticos e que só diferem pelo número da
massa atômica. O isótopo radioativo é um isótopo empregado na medicina, no tratamento de certas
infecções.
Os isótopos, cuja existência foi estabelecida graças aos espectrógrafos de massa, de J.J.Thomson e
de F.W.Aston (1912) e pelo estudo das séries radioativas (Soddy e Fajans, 1914), tem átomos cujos
núcleos comportam o mesmo número de prótons, mas diferem quanto ao número de nêutrons.
Tendo o mesmo número de elétrons periféricos, têm propriedades químicas quase que idênticas e
constituem apenas um único elemento. São distinguidos pela colocação do número de massa em
cima e à esquerda do símbolo do elemento. Em física nuclear, os diversos isótopos de um mesmo
elemento podem ter propriedades muito diferentes. Muitos, obtidos artificialmente, são radioativos;
misturados aos átomos naturais, permitem "marcar" as moléculas e seguí-las em suas
transformações, do que decorrem numerosas aplicações na indústria e em bioquímica.
Os isótopos radioativos que existem na natureza, são chamados de isótopos naturais. O urânio foi o
primeiro isótopo natural descoberto (Becquerel 1896), mas a radioatividade natural só foi conhecida
dois anos depois (Marie Curie 1898). Hoje, com a evolução da física e das técnicas nucleares, são
fabricados isótopos radioativos artificiais em equipamentos especiais, os reatores atômicos e os
ciclotrons.
A utilização dos isótopos radioativos é freqüente em investigações fisiológicas ou diagnósticos.
As substâncias radioativas utilizadas em Medicina Nuclear são chamadas de traçadores porque sua
passagem pelo corpo humano pode ser acompanhada externamente por meio de equipamentos
especiais.
A Medicina Nuclear começou a se esboçar quando Havesy, em 1923, utilizou pela primeira vez,
um traçador natural em uma exploração biológica. O passo seguinte aconteceu em 1934 com a
aplicação dos isótopos no campo do diagnóstico, quando começaram os primeiros estudos da
fisiologia da glândula tireóide, mediante a utilização de isótopos artificiais do iodo. Inicialmente foi
utilizado o iodo 128 (I128) e logo a seguir foi usado o iodo 131 (I131). Cinco anos depois a Medicina
Nuclear passou a atuar no campo da terapia; isso aconteceu em 1939 quando então ocorreram as
primeiras aplicações terapêuticas do iodo 131 ( I131.) no tratamento das doenças tireoidianas.
A Medicina Nuclear apareceu como especialidade a partir de 1.940 com o uso do iodo 131 (I131) no
diagnóstico e tratamento das doenças da tireóide. Pouco tempo depois o mesmo isótopo do iodo foi
usado como método de investigação em hematologia, servindo para medir o volume sangüíneo
total, volume plasmático e volume corpuscular, e, para determinar a sobrevida dos glóbulos
vermelhos. Aos poucos, a nova especialidade médica, incorporou outros estudos até chegar ao
conjunto de procedimentos que são realizados hoje.
Em 1952, o termo “Medicina Nuclear” substituiu a denominação de “Medicina Atômica”, que fora
o primeiro nome da especialidade.
Na história da Medicina Nuclear três cronologias de eventos devem ser examinadas, uma referente
ao desenvolvimento dos equipamentos, outra, à geração de isótopos utilizáveis em diagnóstico e
terapia e, a terceira, que diz respeito às investigações laboratoriais com traçadores.
A partir de 1946 começou o desenvolvimento e também a fabricação de equipamentos especiais
para transformar as informações fornecidas pelos traçadores em imagens, com fins diagnósticos,
cujo avanço principal data de 1951 quando foi inventado por Reed e Lobby o “scanner” com cristal
de iodeto de sódio ou cristal de cintilação (daí o nome cintilografia para as imagens utilizadas em
Medicina Nuclear). O ano de 1963 registra novo avanço tecnológico com o aparecimento da
câmara de cintilação inventada por Anger, equipamento que, além de dar qualidade às imagens
cintilográficas, foi o ponto de partida para os aparelhos atuais de tomografia cintilográfica
conhecidos como SPECT (sigla composta das palavras inglesas Single-Photon Emisson Computed
Tomography) e o PET (Positron Emisson Tomography).
Simultaneamente com a evolução dos equipamentos, desenvolveu-se a rádio-farmácia,
especialidade farmacêutica que elabora substâncias utilizadas em Medicina Nuclear, cujo marco
histórico ocorreu em 1962, quando apareceram os geradores de Tecnécio 99 metaestável (Tc99m),
hoje o isótopo de maior uso na Medicina Nuclear.
A fase laboratorial da Medicina Nuclear tomou impulso a partir do ano de 1956 quando começou a
evolução dos processos de análises de fluídos orgânicos mediante a utilização de traçadores, técnica
conhecida como radio-imuno-análise.
Tipos de Radiação comumente empregados na medicina
Tipo de
Radiação
Fontes mais comuns
Energia
aproximada
(no uso)
Profundidade de penetração
aproximada no
Ar
Tecido
Chumbo
Raios Alfa
(4He2+)
Rádio-226
Radônio-222
Polônio-210
5 MeV
4cm
0,05
mm
0
Raios Beta
(e-)
Trítio
Estrôncio-90
Iodo-131
Carbono-14
0,01 a 0,02
MeV
0,3 a 6
cm
0,06 a
4 mm
0,005 a 0,3
mm
Raios Gama
(fótons)
Cobalto-60
Césio-137
produtos do decaimento
do Rádio-226
Tecnécio-99m
1 MeV
400 cm
50 cm
30 cm
90 a 250 keV
120 a
240 m
30 cm
1,5 mm
Raios X
(fótons)
Radioterapia
Na medicina, um exemplo de aplicação de tecnologia nuclear é a radioterapia, técnica que consiste
na utilização de fontes de radiação para tratamento de tumores.
Radiofármacos são isótopos de elementos radioativos utilizados com a finalidade de diagnóstico,
terapia e pesquisa. Possuem diversas aplicações:
o
o
o
o
diagnóstico e acompanhamento terapêutico no combate ao câncer;
avaliações neurológicas e cardiológicas;
análise de disfunções cérebro-vasculares;
estudo do metabolismo cerebral nas doenças de Parkinson, Alzheimer e Tourettes.
Radiofármacos
Tipos de Radiofármacos utilizados:
Isótopo
3H
Trítio
(hidrogênio-3)
Principais usos
Determinação do conteúdo de água no corpo
Varredura do cérebro com tomografia de
emissão positrônica transversa (PET) para
traçar o caminho da glucose.
11C
Carbono-11
14C
Carbono-14 Ensaios de radioimunidade.
24Na
Sódio-24
Detecção de constrições e obstruções do
sistema circulatório.
32P
Fósforo-32
Detecção de tumores oculares, câncer de pele, ou
tumores pós-cirúrgicos.
51Cr
Cromo-51
Diagnóstico de albumina, tamanho e forma do baço,
desordens gastrointestinais.
59Fe
Ferro-59
Mal função das juntas ósseas, diagnóstico de
anemias
60Co
Cobalto-60
Tratamento do câncer.
67Ga
Gálio-67
75Se
Selênio-75
81mKr
Criptônio81m
Varredura do corpo inteiro para
tumores.
Varredura do pâncreas
Varredura da ventilação no pulmão.
85Sr
99mTc
131I
197Hg
Estrôncio-85
Varredura dos ossos para doenças,
incluindo câncer.
Tecnécio99m
Um dos mais utilizados:
diagnóstico do cérebro, ossos,
fígado, rins, músculos e varredura
de todo o corpo.
Iodo-131
Mercúrio197
Diagnóstico de mal funcionamento da
glândula
tireóide,
tratamento
do
hipertireoidismo e câncer tireoidal.
Varredura dos rins.
Radioisótopos
O radioisótopo ideal para uso de diagnóstico deveria possuir algumas qualidades: emitir partículas
gama, pois estas têm um grande poder de penetração, e podem sair do organismo; não emitir,
preferencialmente, partículas alfa ou beta; o tempo de meia-vida deve ser ideal: nem tão curto, que
não possa ser detectado a tempo, nem tão longo, onde atividade ainda existiria após o diagnóstico.
Felizmente, a natureza nos presenteou com um isótopo que atende a quase todas as necessidades: o
tecnécio-99m, 99mTc. A letra m corresponde a metaestável: o isótopo pode perder alguma energia e
se tornar estável. É isto o que ocorre: o átomo 99mTc emite uma partícula gama e se torna o átomo
99
Tc, estável:
Tc
99m
Tc +
99

A energia da radiação emitida pelo 99mTc é idealmente correta, e o t1/2 é de 6 horas. O isótopo é
largamente empregado na varredura dos rins, fígado, bexiga, cérebro e pulmões. Este isótopo tem
substituído um grande número de outros radioisótopos menos ideais, e a demanda para a produção
do 99mTc é muito grande, o que tornou o seu preço bastante alto.
A imagem obtida pelo fotoscan com 99mTc, após injeção
intravenosa, revela que não há perfurações no pulmão direito.
Utilidade e Risco
A importância deste tipo de exames têm aumentado recentemente. A principal limitação à maior
utilização da medicina nuclear é o custo. No entanto é impossivel observar muitos processos
fisiológicos de forma não invasiva sem a Medicina Nuclear. A quantidade de radiação que o
paciente recebe num exame de medicina nuclear é menor que a radiação recebida numa radiografia
ou numa Tomografia Axial Computadorizada. A quantidade de substância estranha é normalmente
tão baixa que não há perigo de interferir significativamente com os processos fisiológicos normais.
Os casos mais graves são muitas vezes os casos de hipersensibilidade (alergia) com choque
anafilático do doente em reação ao agente químico estranho.
A radioesterilização é outra tecnologia importante, com as seguintes aplicações na medicina:
radiação de produtos sangüíneos destinados a transplantes, prevenindo possíveis rejeições;
esterilização de tecidos humanos destinados a implantes;
esterilização de válvulas cardíacas, rejeitos biomédicos, dispositivos contraceptivos intra-uterinos,
preservativos masculinos e outros produtos e materiais descartáveis;
Instrumentos cirúrgicos e produtos médico-farmacêuticos utilizam a radioesterelização.
Radioesterilização
Bibliografia:
http://www.cnen.gov.br/ensino/aplic-soc.asp
http://br.geocities.com/radioativa_br/pagina24.htm
http://medicinanuclear-santamaria.com.br/historico1.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Medicina_nuclear