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Unidad 9
Biofísica de las Radiaciones
Imágenes de Medicina Nuclear
Dr. Juan José Aranda Aboy
Profesor e Investigador Titular
Principio básico
• Detección de la actividad de una fuente de radiación
(radionúclido) que se le administra al paciente por vía
oral, intravenosa ó por inhalación.
• El radio fármaco ó trazador es una sustancia química
que se compone de un radionúclido ó fuente radiactiva y
un fármaco particular llamado fijador que interacciona
con el tejido a estudiar.
• El trazador se administra por alguna de las vías
indicadas y gracias al fijador se deposita en el tejido u
órgano en estudio particular con el que el fármaco
reacciona bioquímicamente.
• La absorción del trazador es resultado de la función
metabólica del tejido donde se fija, por lo que la emisión
de radiación del radionúclido se convierte en un
descriptor de dicho metabolismo.
Principio (2)
Esquema general del proceso de
obtención de imágenes en MN
Propiedades de los radio fármacos
1. Característica del radionúclido: decaimiento,
vida media corta, energía, proceso de
producción, costo, etc.
2. Características químicas: métodos de
etiquetado y síntesis, estabilidad, etc.
3. Comportamiento biológico: transporte y
fijación.
4. Características farmacológicas: esterilidad,
acidez, toxicidad, etc.
5. Dosis de radiación.
Radionúclido
• A radionuclide is an atom with an unstable nucleus.
• In an attempt to reach stability, the radionuclide emits one
or more types of radiation, the most common examples
being alpha particles, beta particles, and gamma
electromagnetic radiation.
• In general, gamma rays are used for imaging organ
systems and provide an indication of how well an organ
system functions.
• Computerized radiation detection equipment, particularly
scintillation detectors, detects gamma rays by giving off a
light flash (scintillation).
• The imaging device provides an image of the organ under
study and provides information on its size, shape, position,
and functional activity.
• It is used mainly to allow visualization of organs and regions
within organs that cannot be seen on a simple X-ray film.
• Space-occupying lesions, especially tumors, stand out
particularly well.
Radiofármaco
• A radiopharmaceutical is administered orally or intravenously to the
patient.
• A sufficient time interval is allowed for the radioactive material to follow
its specific metabolic pathway in the body and to concentrate in the
specific tissue to be studied.
• An imaging device records the position and concentration of the
radiation that emerged from the radionuclide.
• In almost all instances, radionuclide imaging exposes the patients to
less radiation than would be received undergoing a similar procedure
with diagnostic X-ray studies.
• With a nuclear medicine scan, metastatic disease to the bone can be
found 6 months to a year before it can be detected with the usual bone
radiograph.
• Nuclear imaging images function rather than anatomy.
• A nuclear brain scan is used for the diagnosis of pathologic
abnormalities such as tumors, cerebrovascular aneurysms, and
hematomas.
Instrumentación
• Existen dos tipos básicos de sistemas:
1. Rastreador Lineal (Cassen, 1951)
2. Cámara de centelleo (mono Anger,1958; ó poli
cristal Bender, 1960)
Rastreador lineal
Cámara de Anger
Criterios de evaluación de los equipos
a)
b)
c)
d)
Sensibilidad: expresada como el número de detecciones
de radiación (cuentas) por segundo por unidad de
actividad en un volumen u objeto conocido, en una
posición determinada del detector.
Tiempo muerto: suma de los períodos durante los cuales
el sistema es incapaz de detectar radiación.
Uniformidad y tamaño del campo: características
particulares de las cámaras de centelleo y se refieren a
variaciones en la relación de cuentas a través del área
(campo) de detección debidas a uniformidades de
radiación generadas a su vez por el colimador ó el cristal
de centelleo.
Distorsión espacial y linealidad: involucran la capacidad
del sistema para transducir los eventos de emisión de
radiación gamma y determinar su posición original en la
región de estudio.
Basic implementation
of a NaI scintillation
detector, showing the
scintillator, lightsensitive
photomultiplier tube,
and support
electronics.
Tipos de colimadores
Paralelo ó convergente.
Perforaciones en forma de
prisma hexagonal ó cilíndricas.
Sección transversal de colimador
para enfoque
Used in nuclear-medicine rectilinear
scanning.
The contour lines below correspond
to contours of similar sensitivity to a
point source of radiation, expressed
as a percentage of the radiation at
the focal point.
Colimador y cristal de centelleo
Bibliografía
• Barea Navarro, R. Tema 5 MN.pdf
• Davidovits,P. “Physics in Biology and Medicine” 2nd Ed. Academic
Press, 2001 (ISBN 0-12-204840-7) Cap. 16, pp 224-251
• Frumento S.A. “Biofísica” 3ra edición. Ed. Mosby / Doyma Libros, 1995,
(ISBN 84-8174-073-X) Caps. 24 al 29, pp 449-562
• Hobbie,R.K. “Intermediate Physics for Medicine and Biology” 3rd Ed.
Springer-Verlag, 1997 (ISBN 1-56396-458-9) Cap. 12 al 17, pp 322-517
• Jou,D.; Llebot,J.E. y Pérez García,C. “Física para Ciencias de la Vida”
McGrawHill / Interamericana, 1994 (ISBN 84-481-1817-0) Cap. 8, pp
489-515
• Parisi,M. “Temas de Biofísica”. McGrawHill /Interamericana, 2001 (ISBN
956-278-144-5) Cap. 7, pp 133-171
• Valdés,R.; Azpiroz,J.; Hernández,M. y Cadena,M. “Imagenología
Médica” Ed. UNAM, 1995, ISBN 970-620-598-5 Cap. 3 pp 35-54
• Webster,et.al. “Medical Instrumentation and Design” 3rd Ed. Chap. 12