Medicina nuclear aula 01

Medicina NuclearAula 01

Walmor Cardoso Godoi, M.Sc.

http://www.walmorgodoi.com

Agenda

• Apresentação da Disciplina

• Avaliações

• Bibliografia recomendada

• Introdução à Medicina Nuclear

• História da Medicina Nuclear

Apresentação da Disciplina

• Estudaremos – o instrumentação– o objetivo do exame– a preparação do exame– o procedimento do exame– a duração do exame– a aplicação do exame

Conteúdo Programático

• História da Medicina Nuclear.

• Instrumentação em Medicina Nuclear

• Princípios básicos e de formação de imagens em MN

• Radiofármacos

• Artefatos

• Phantoms.

• Qualidade da Imagem em Medicina Nuclear

• Radioproteção em Medicina Nuclear

• Medicina Nuclear em Oncologia.

• Medicina nuclear em cardiologia, neurologia, gastroenterologia, hematologia

Bibliografia Recomendada

• Livros:– CASTRO JR, Amauri, ROSSI, Guilherme, DIMENSTEIN, Renato

“Guia Prático em Medicina Nuclear – A instrumentação”, 2ª Ed., Ed Senac, São Paulo, 2004.

– SAPIENZA, M T, BUCHPIHGUEL, C A e HIRONAKA, F H “Medicina Nuclear em Oncologia”, ed. Atheneu, São Paulo, 2008.

– GÓMEZ, A B “Manual de exploraciones en Medicina Nuclear para enfermería”, HOSPITAL UNIVERSITARIO REINA SOFÍA, CÓRDOBA

• Sites– IMEN – Instituto de Medicina Nuclear. Disponível em

http://www.imen.com.br– SBBMN –Sociedade Brasileira de Biologia, Medicina Nuclear e

Imagem Molecular http://www.sbbmn.org.br/

http://www.imen.com.br/

http://www.sbbmn.org.br/

Avaliações

• O aproveitamento dos alunos no decorrer da disciplina será avaliado mediante a atribuição de notas individuais oriundas de: atividades teóricas em sala (Peso 2), trabalhos (Peso 4), atividades de pesquisa (Peso 4) e prova escrita (Peso 6)

• A média utilizada para a composição da nota bimestral será a média ponderada de acordo com o número de avaliações e seus pesos correspondentes.

• A média do semestre será:– Média_Semestre=(Nota_1oBim +Nota_2oBim)/2

• Se a Média_Semestre for maior ou igual a 70, o aluno é aprovado. Se for, maior ou igual a 50 e menor que 70, o aluno poderá realizar exame final, devendo obter nota 60 nessa prova para aprovação.

• Os trabalhos e avaliações não devem ser entregues em folha de caderno. Utilizar folha A4 ou Papel Almaço. Quando solicitado, os trabalhos deverão ser digitados e entregues impressos. Não serão aceitos trabalhos por e-mail ou afins.

• Trabalhos entregues após as datas especificadas pelo professor podem ser entregues com a justificativa (modelo e orientações disponíveis no Xerox ou site do professor).

• Não serão fornecidos resultados ou notas por e-mail, Orkut, etc

Introdução à Medicina Nuclear


• A MN é uma especialidade médica que emprega fontes não seladas de radionuclídeos com finalidade diagnóstica e terapêutica.

• Utiliza sistemas de detecção de radiação que permitem registrar a distribuição espacial e/ou temporal do radioisótopo dentro de uma pessoa


• Radioisótopo -> instáveis->produzidos em Ciclotron

• Geralmente os radioisótopos tem as mesmas propriedades químicas do seu isótopo estável existente no organismo.

• Os fármacos que conduzem os radioisótopos até os orgãos e tecidos do corpo são denominados radiofármacos

• Radionuclídeos-> isótopos artificiais

• Radiofármacos->compostos químicos marcados com os radioisótopos

• No organismo farão trocas iônicas com seus isótopos ou estruturas químicas estáveis que tenham as mesmas propriedades

Introdução a Medicina Nuclear

• ASSIM a formação da imagem de Medicina Nuclear está intimamente relacionada com os princípios físicos na detecção das radiações ionizantes emitidas por radioisótopos.

• As imagens são denominadas cintilográficas (cintilografia ou cintigrafia) devido ao processo de detecção.

• A emissão da radiação pode ser detectada por equipamentos denominados câmaras de cintilação.

• Nesta câmara existe um cristal detector que em contato com a radiação gama cintila (deslocamento de elétrons dentro do cristal).

• Raios gama-> Cintilação->pulsos elétricos

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Câmara SPECT

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

» Fonte: Gómez


• O diagnóstico por imagens na Medicina Nuclear é útil da detecção de:– Tumores– Aneurismas (pontos frágeis na parede dos vasos

sanguíneos)– Dinâmica sanguínea irregular ou inapropriada em

diversos tecidos– Distúbios nas células sanguíneas e funcionamento

dos orgãos, como deficiências da tiróide, funções pulmonares

Introdução à Medicina Nuclear• Os radiofármacos são

produzidos em grande parte por dois institutos da CNEN –Comissão Nacional de Energia Nuclear– IPEN – Instituto de

Pesquisas Energéticas e Nucleares

– IEN – Instituto de Engenharia Nuclear

HISTÓRIA DA MEDICINA NUCLEAR

• As substâncias radioativas utilizadas em Medicina Nuclear são chamadas de traçadores porque sua passagem pelo corpo humano pode ser acompanhada externamente.

• Os isótopos radioativos que existem na natureza, são chamados de isótopos naturais. O urânio foi o primeiro isótopo natural descoberto (Becquerel 1896),

Foto de Becquerel – Prêmio Nobel de Física de 1.903


• 1898 – Descoberta do 226Ra por Marie e Pierre Curie.

• Definição do termo radioatividade

• 1901-Danlos e Eugene Bloch colocaram rádio sobre uma lesão de pele causada por tuberculose Foto de Marie Curie –

Prêmio Nobel de Física 1903 e Prêmio Nobel de Química 1911


• 1913 – Frederick Proescher publicou o primeiro estudo sobre a injeção intravenosa de rádio para a terapia de vários tumores

• Desenvolvimento do conceito de isótopo (Soddy)

• 1923-Primeira aplicação de traçadores radioativos para exploração biológica por Hermann Blumgart

• Hevesy et al, em 1923, utilizou pela primeira vez, um traçador natural em uma exploração biológica (210Pb e 210Bi) em animais.

• Hevesy recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1943.

• 1927-Proposta de um detector de radiações por Geiger e Müller


• 1927- Herrmann L. Blumgart e Soma Weiss realizaram a primeira medida da velocidade sangüínea, mediante a injeção de uma solução de radônio em um braço e a subseqüente verificação, com uma câmara de Wilson, de sua chegada no outro braço.

• Um avanço significativo na quantificação de substâncias como os hormônios no sangue foi alcançado com a técnica de ensaios radioimunológicos, desenvolvida por Solomon A. Berson e Rosalyn S. Yalow.


• Em 1932, a invenção e a construção do cíclotron, por Ernest O. Lawrence e M. Stanley Livingstone, possibilitaram a produção de radionuclídeos artificiais, através do bombardeamento de núcleos-alvos por partículas positivas aceleradas.

• Entretanto, a produção de quantidades suficientes de radionuclídeos para uso médico só se iniciou com o advento dos reatores nucleares, desenvolvidos durante a segunda guerra mundial.

• 1934 ->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).


• Inicialmente, havia poucos radionuclídeos adequados para as aplicações médicas, e grande parte dos estudos clínicos enfocava a avaliação da glândula tireóide e suas disfunções, com o uso do 131I na forma de iodeto.

• O principal detector usado era o contador Geiger-Müller, que indicava e media a presença do radiofármaco. Sem imagem.

• 1939 primeiras aplicações terapêuticas do iodo 131 ( I131) no tratamento das doenças tireoidianas.

• Pouco tempo depois o I-131 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


• 1946 –Primeiro reator nuclear produtor de radionuclídeos

• 1951 - Benedict Cassen ao inventar e construir o mapeador linear deu início à era de diagnóstico por imagens radionuclídicas.

• Em 1952, o termo “Medicina Nuclear” substituiu a denominação de “Medicina Atômica”, que fora o primeiro nome da especialidade.


• 1949 foi fundado, na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, o primeiro Laboratório de Isótopos da América Latina

• 1954, uma Clínica de Medicina Nuclear no Serviço de Radioterapia do Hospital das Clínicas foi montada, onde começaram as primeiras aplicações de iodo radioativo nas glândulas tireóides.

• 1957, Hal Anger desenvolveu a câmara de cintilação. Um sistema de formação de imagens que não exigia que o detector fosse movimentado e que apresentava maior resolução geométrica, além da possibilidade de se obter projeções diferentes de uma mesma distribuição de radiofármaco.

• As informações adquiridas pela câmara de cintilação eram transformadas em imagens e exibidas por um tubo de raios catódicos, de modo que podiam ser registradas em filmes ou chapas fotográficas. As modernas câmaras usadas hoje são derivadas da câmara Anger.

• O grande poder diagnóstico da medicina nuclear se firmou quando Paul Harper e sua equipe introduziram o radionuclídeo 99mTc como marcador.

• O radionuclídeo 99mTc possui meia vida de 6 horas, energia 140 keV, é continuamente produzido pela desintegração do 99Mo, e sua extração periódica possibilita um fornecimento constante na forma de gerador nos próprios centros de medicina nuclear.

• Outra característica muito importante é a facilidade com que o 99mTc consegue marcar um número muito grande de fármacos, o que o torna aplicável em estudos de quase todos os órgãos e sistemas do corpo humano.


• Anos 60 - Com o desenvolvimento dos computadores foi possível adquirir, armazenar e processar as imagens obtidas com as câmaras de cintilação para, por exemplo, extrair parâmetros fisiológicos, corrigir distorções associadas ao processo de formação de imagens, assim como evidenciar estruturas de interesse.


• Anos 70 - Novos avanços em computação e, principalmente, no desenvolvimento e na implementação de métodos de reconstrução permitiram a realização do– SPECT (Single Photon Emission Computed

Tomography), que foi feito por David E. Kuhl e sua equipe na Universidade da Pensilvânia;

– PET (Pósitron Emission Tomography), por Gordon L. Brownell e colaboradores no Hospital Geral de Massachusetts e por Michael E. Phelps e colegas na Universidade da Califórnia em Los Angeles.


• David Chesler ao propos reconstruir cortes tomográficos de emissão e transmissão pelo método da retroprojeção, em 1971.

• Desde a sua introdução em aplicações clínicas, as técnicas de tomografia por emissão, SPECT e PET, vêm suprindo a comunidade médica com informações biológicas distribuídas no espaço e no tempo.

• Entretanto, devido à meia vida física extremamente curta dos emissores de pósitron viáveis e ao alto custo de implantação e execução, só nos anos 1990 a tecnologia PET se fixou definitivamente, mesmo nos países desenvolvidos

• Grande parte das clínicas nucleares->uso do 18F associado à glicose (fluordeoxiglicose-FDG), marcado inicialmente com 14C por Louis Sokoloff e equipe e, posteriormente, com 18F por Tatuo Ido e colaboradores.

• A medicina nucelar é aceita nos EUA como especialidade médica

• 1973-Strauss introduziu o teste de exercício com stress para avaliação miocardial


• A recente combinação da PET com a tomografia computadorizada (CT), o sistema combinado PET/CT (figura), por David W. Townsend e equipe, na Universidade de Pittsburgh, acoplando um tomógrafo por emissão de pósitrons a um outro multicortes por emissão de raios X, permite a extração máxima dos benefícios que essas modalidades podem oferecer, em conjunto, aos médicos e seus pacientes.


• Na história resumida 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.

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