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Medicina Nuclear Es la especialidad médica que utiliza los radionúclidos (isótopos radiactivos) en el diagnóstico, la terapia y la investigación Medicina Nuclear Diagnóstica: Estudios funcionales Radioinmunoamálisis (RIA) Terapia: Con radionúclidos de vida corta Medicina Nuclear: Fundamentos Introducir un el radionúclido Introducir en organismo(radiofármaco) un radionúclido en el organismo Metabolismo radiofármaco en el órgano Introducir en del el organismo un radionúclido a explorar Eliminación Introducir endel el radiofármaco organismo un radionúclido Desintegración radiactiva Se define como ACTIVIDAD el número de desintegraciones por segundo que se producen en una sustancia, A= A0e-λt Siendo A0 la actividad inicial y A la actividad al cabo de un tiempo t. Unidades: Bequerelios (Bq) Curios (Ci) Núcleos radiactivos (N) LEY DE DECRECIMIENTO EXPONENCIAL 100 80 60 40 20 0 0 2 4 6 tiempo en períodos (T) 8 10 Radionúclidos y Radiofármacos Radionúclidos: Emisores Gamma Semiperíodo físico y biológico cortos Radiofármacos: moléculas capaces de actuar sobre una determinada función orgánica Radionúclidos y Radiofármacos Tecnecio-99: Emisor Gamma, E= 140 keV Semiperíodo físico = 6 horas Estudios: cerebro, tiroides, riñón, pulmón, huesos, hígado, corazón, etc. Radionúclidos y Radiofármacos Radionúclido: F-18 Radiofármaco: 18F-fludesoxiglucosa (FDG) Emisor positrones Æ Gamma, E= 511 keV Semiperíodo físico = 110 minutos Estudios: Oncología, Neurología, Cardiología, etc. Medicina Nuclear: Fundamentos Introducir un el radionúclido Introducir en organismo(radiofármaco) un radionúclido en el organismo Medicina Nuclear: Fundamentos Metabolismo radiofármaco en el órgano Introducir en del el organismo un radionúclido a explorar Medicina Nuclear: Fundamentos Eliminación Introducir endel el radiofármaco organismo un radionúclido Semiperíodo biológico: tiempo necesario para que se elimine la mitad de un determinado radionúclido Medicina Nuclear:Gammacámara Medicina Nuclear:Gammacámara Medicina Nuclear:Gammacámara Medicina Nuclear:Gammacámara Medicina Nuclear Medicina Nuclear: P.R. Medicina Nuclear: P.R. Medicina Nuclear: P.R. Medicina Nuclear: P.R. POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY PET LUNG CANCER RECURRENT COLON CANCER BREAST CANCER ¿ Qué es la PET ? • Producción isótopos • Producción Trazadores • Imagen Ciclotrón Sistemas Químicos SCANNER Aniquilación de Positrones • El radionúclido produce positrones 511KeV • Positron recorre 1-3mm) y de aniquila con un electrón. ~1-3mm β+ β− 511KeV • La aniquilación conserva: - Energía (fotones de 511KeV). - Momento (los fotones salen en direcciones opuestas). • Detección simultánea de los dos fotones de 511KeV --> evento en la línea de los dos detectores. Procesado de datos Electrónica de procesado DETECTOR RING PMT Procesador de coincidencia COINCIDENCE PROCESSING 5 Histograma PMT Electrónica de procesado Ordenador de reconstrucción de imagen Imagenes Conjunto del Anillo Detector ANILLO DETECTOR BGO SEPTA BGO Blindaje PB/SEPTA PET PET Imagen 3D 20 min 2D acquisition 5 min 3D acquisition Aplicaciones del PET Oncología Cardiología Neurología Psiquiatría/Psicología Investigación Clinical Applications Oncology Cardiology Neurology Oncology 85% Cardiology 5% Neurology 10% Typical clinical applications in UK Imágenes anatómicas y funcionales Imagen Anatómica Estructuras Físicas del paciente Resolución muy alta (~1mm o menos) Rayos X/TC, RM, Ultrasonidos Imágenes funcionales Procesos Bioquímicos en el paciente Baja resolución (~4-5mm o más) Técnicas con Radioisótopos: MN/SPECT, PET Imágenes funcionales MN y TC Imágenes funcionales MN y TC Imágenes funcionales TC y SPECT Linfoma-CT/SPECT Functional Anatomical Mapping Imágenes funcionales TC y PET Estudio de cáncer de pulmón: Nódulo pulmonar solitario Mapping Anatómico Funcional Imágenes funcionales RM y PET PET Radiopharmaceuticals Nuclide Half-life Tracer Application O-15 2 mins Water Cerebral blood flow C-11 20 mins Methioni ne Tumour protein synthesis N-13 10 mins Ammonia Myocardial blood flow F-18 110 mins FDG Glucose metabolism Ga-68 68 min DOTANO C Neuroendocrine imaging Rb-82 72 secs Rb-82 Myocardial perfusion Imágenes funcionales PET Mobile PET Medicina Nuclear: Terapia Radionúclidos: Yodo-131 Emisor beta-gamma Actividades: 5-200 mCi Semiperíodo físico: 8 días Aplicaciones: tiroides Medicina Nuclear: Terapia Actividad administrada versus Dosis Radioinmunoanálisis (RIA) Técnicas in vitro Radionúclidos: I-125, H-3 Emisor beta ó gamma Actividades: ~ 5 µCi