Os materiais nucleares são usados em tudo, desde tomografias PET até quimioterapia. JohnnyGreig / Getty Images Em hospitais ou na TV, você provavelmente já viu pacientes submetidos a terapia de radiação para câncer, e médicos solicitando exames PET para diagnosticar pacientes. Fazem parte da especialidade médica chamada Medicina nuclear . A medicina nuclear usa substâncias radioativas para criar imagens do corpo e tratar doenças. Ele examina a fisiologia (funcionamento) e a anatomia do corpo ao estabelecer o diagnóstico e o tratamento.
Neste artigo, vamos explicar algumas das técnicas e termos usados na medicina nuclear. Você aprenderá como a radiação ajuda os médicos a enxergar mais profundamente dentro do corpo humano do que jamais poderiam.
Um problema com o corpo humano é que ele é opaco, e olhar para dentro geralmente é doloroso. No passado, a cirurgia exploratória era uma maneira comum de olhar dentro do corpo, mas hoje os médicos podem usar uma grande variedade de não invasivo técnicas. Algumas dessas técnicas incluem coisas como raios-X, Scanners de ressonância magnética, Tomografias, ultrassom e assim por diante. Cada uma dessas técnicas tem vantagens e desvantagens que as tornam úteis para diferentes condições e diferentes partes do corpo.
Técnicas de imagem em medicina nuclear dar aos médicos outra maneira de olhar para dentro do corpo humano. As técnicas combinam o uso de computadores, detectores, e substâncias radioativas. Essas técnicas incluem:
Todas essas técnicas usam diferentes propriedades de elementos radioativos para criar uma imagem. Veja Como funciona a radioatividade para detalhes completos.
As imagens de medicina nuclear são úteis para detectar:
O uso de qualquer teste específico, ou combinação de testes, depende dos sintomas do paciente e da doença que está sendo diagnosticada.
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Figura 2 PET produz imagens do corpo detectando a radiação emitida por substâncias radioativas. Essas substâncias são injetadas no corpo, e geralmente são marcados com um átomo radioativo, como Carbon-11, Flúor-18, Oxygen-15, ou nitrogênio-13, que tem um curto tempo de decaimento. Esses átomos radioativos são formados pelo bombardeio de substâncias químicas normais com nêutrons para criar isótopos radioativos de curta duração. PET detecta os raios gama emitidos no local onde um pósitron emitido da substância radioativa colide com um elétron no tecido ( figura 1 )
Em uma tomografia PET, o paciente é injetado com uma substância radioativa e colocado em uma mesa plana que se move em incrementos através de um invólucro em forma de "donut". Este invólucro contém a matriz de detector de raios gama circular ( Figura 2 ), que tem uma série de cristais de cintilação, cada um conectado a um tubo fotomultiplicador. Os cristais convertem os raios gama, emitido do paciente, para fótons de luz, e os tubos fotomultiplicadores convertem e amplificam os fótons em sinais elétricos. Esses sinais elétricos são então processados pelo computador para gerar imagens. A mesa é então movida, e o processo é repetido, resultando em uma série de imagens de fatias finas do corpo sobre a região de interesse (por exemplo, cérebro, seio, fígado). Essas imagens de fatias finas podem ser montadas em uma representação tridimensional do corpo do paciente.
PET fornece imagens do fluxo sanguíneo ou outras funções bioquímicas, dependendo do tipo de molécula marcada radioativamente. Por exemplo, PET pode mostrar imagens do metabolismo da glicose no cérebro, ou mudanças rápidas na atividade em várias áreas do corpo. Contudo, existem poucos centros de PET no país porque eles devem estar localizados próximos a um acelerador de partículas que produz os radioisótopos de curta duração usados na técnica.
SPECT é uma técnica semelhante ao PET. Mas as substâncias radioativas usadas no SPECT (Xenon-133, Tecnécio-99, Iodo-123) têm tempos de decaimento mais longos do que aqueles usados em PET, e emitem raios gama simples em vez de duplos. O SPECT pode fornecer informações sobre o fluxo sanguíneo e a distribuição de substâncias radioativas no corpo. Suas imagens têm menos sensibilidade e são menos detalhadas do que as imagens PET, mas a técnica SPECT é menos cara do que PET. Também, Os centros SPECT são mais acessíveis do que os centros PET porque não precisam estar localizados perto de um acelerador de partículas.
Imagens cardiovasculares técnicas usam substâncias radioativas para mapear o fluxo de sangue através do coração e vasos sanguíneos. Um exemplo de técnica de imagem cardiovascular é um teste de estresse de tálio , em que o paciente é injetado com um composto de tálio radioativo, exercitado em uma esteira, e fotografado com uma câmera de raios gama. Após um período de descanso, o estudo é repetido sem o exercício. As imagens antes e depois do exercício são comparadas para revelar mudanças no fluxo sanguíneo para o coração ativo. Essas técnicas são úteis na detecção de artérias ou arteríolas bloqueadas no coração e em outros tecidos.
Escaneamento ósseo detecta a radiação de uma substância radioativa (metildifosfato de tecnécio-pp) que, quando injetado no corpo, coleta no tecido ósseo, já que o tecido ósseo é bom em acumular compostos de fósforo. A substância se acumula em áreas de alta atividade metabólica, e assim a imagem produzida mostra "pontos brilhantes" de alta atividade e "pontos escuros" de baixa atividade. A varredura óssea é útil para detectar tumores, que geralmente têm alta atividade metabólica.
Em testes de imagem de medicina nuclear, as substâncias radioativas injetadas não prejudicam o corpo. Os radioisótopos usados na medicina nuclear decaem rapidamente, em minutos a horas, têm níveis de radiação mais baixos do que um típico raio-X ou tomografia computadorizada, e são eliminados na urina ou na evacuação.
Mas algumas células são gravemente afetadas pela radiação ionizante - alfa, beta, raios gama e raios-X. As células se multiplicam em taxas diferentes, e as células de multiplicação rápida são afetadas mais fortemente do que as células padrão devido a duas propriedades:
As células que se multiplicam rapidamente têm menos tempo para o mecanismo de reparo detectar e corrigir erros de DNA antes de se dividirem, portanto, eles têm maior probabilidade de se autodestruir quando corrompidos pela radiação nuclear.
Uma vez que muitas formas de câncer são caracterizadas por células que se dividem rapidamente, eles às vezes podem ser tratados com radioterapia. Tipicamente, fios radioativos ou frascos são colocados perto ou ao redor do tumor. Para tumores profundos, ou tumores em locais inoperáveis, raios X de alta intensidade são focados no tumor.
O problema com esse tipo de tratamento é que as células normais que se reproduzem rapidamente podem ser afetadas junto com as células anormais. Células capilares, células que revestem o estômago e os intestinos, células da pele e células do sangue se reproduzem rapidamente, então eles são fortemente afetados pela radiação. Isso ajuda a explicar por que as pessoas em tratamento de câncer freqüentemente sofrem queda de cabelo e náuseas.
Materiais nucleares também são usados para criar traçadores radioativos que podem ser injetados na corrente sanguínea. Uma forma de traçador flui no sangue, e permite a visualização da estrutura dos vasos sanguíneos. Esta forma de observação permite que coágulos e outras anomalias dos vasos sanguíneos sejam facilmente detectados. Também, certos órgãos do corpo concentram certos tipos de produtos químicos - a glândula tireóide concentra o iodo, então, ao injetar iodo radioativo na corrente sanguínea, certos tumores da tireóide podem ser detectados. De forma similar, os tumores cancerosos concentram os fosfatos. Ao injetar o isótopo de fósforo radioativo-32 na corrente sanguínea, os tumores podem ser detectados por sua maior radioatividade.
