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Medicina nuclear

II Congreso sobre calidad y seguridad en el uso de la radiación. 10-13 mayo. Más de 400 expertos en el manejo de la física nuclear aplicada a la energía y la salud se reunirán del 10 al 13 de mayo en Sevilla en el marco del 'II Congreso sobre calidad y seguridad en el uso de la radiación', organizado conjuntamente por la Sociedad Española de Física Médica (SEFM) y la Sociedad Española de Protección Radiológica (SEPR).

 

Como consecuencia de la utilización y manipulación de isótopos no encapsulados en medicina nuclear para el diagnóstico y tratamiento de pacientes, se produce una pequeña cantidad de residuos radiactivos de período corto y de baja concentración, que, no obstante, deben gestionarse siguiendo todos los criterios y normas legales previstos.

Los residuos procedentes de las dosis administradas y que son eliminados por los pacientes ingresados son sustancias radiactivas líquidas. Dada su vida media corta, en general, tras un período de espera en depósitos protegidos pierden gran parte de su actividad, pudiendo ser vertidos en la red de desagüe previa dilución, utilizándose sistemas de vertidos lentos y controlados.

Los residuos sólidos provienen de fuentes de calibración gastadas, jeringas contaminadas, tubos y viales utilizados en técnicas analíticas, así como productos contaminados por los pacientes ingresados, como ropas de cama, pijamas y otros objetos cuya contaminación será previamente comprobada. Deben ser generalmente almacenados hasta perder su actividad en recipientes con los blindajes apropiados, y sólo en el caso de persistir esta actividad a niveles valorables serán retirados por la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) para su almacenamiento definitivo en lugares adecuados.

En cuanto a los residuos gaseosos, vapores o partículas radiactivas en suspensión que se generan, habrá de tenerse en cuenta que los trabajadores de estas instalaciones radiactivas no superen nunca los límites permitidos de inhalación anual, utilizando sistemas de ventilación adecuados.

Para la expulsión del aire contaminado deberá considerarse la posible utilización de medios de dilución o filtros con objeto de no sobrepasar los límites máximos permitidos de concentración de sustancias radiactivas en el aire.

En los servicios de medicina nuclear, considerados por la legislación como instalaciones radiactivas de segunda categoría, deben seguirse unas normas de protección radiológica para evitar riesgos de irradiación externa y de contaminación tanto en los pacientes como en el personal que trabaja en el servicio. Así mismo deberán efectuarse una serie de controles dosimétricos de contaminación de superficies, lugares y personas con la periodicidad conveniente y tener previstas una serie de actuaciones en caso de emergencia o accidente.

En los servicios de radioterapia se generan residuos sólidos en forma de fuentes encapsuladas (pilas de cobalto, agujas, alambres o semillas de material radiactivo) de muy poco volumen pero de actividad media. Debe llevarse un registro de los movimientos de cada fuente, pruebas de hermeticidad y tener previstas actuaciones ante incidentes o accidentes. La retirada de las fuentes del servicio se realizará por la empresa autorizada (ENRESA).

En España hay censadas cerca de 400 instalaciones radiactivas médicas junto con más de 25.000 instalaciones de rayos X. Al año se generan alrededor de 40 m3 de residuos de baja y media actividad que incluyen mayormente estos residuos. En el 6º Plan Nacional de Residuos Radiactivos elaborado por ENRESA, hasta la fecha el volumen generado ha sido de 1.116 m3 y se espera para la vigencia del citado plan que alcance la cifra de 5.289 m3.

 

46La braquiterapia (braqui: corto, próximo) es la modalidad de radioterapia que utiliza fuentes cerradas o selladas de material radiactivo que se colocan en contacto con el tumor o se introducen en el seno del mismo. Su mayor ventaja es la de concentrar la máxima dosis de radiación en el tejido tumoral con escasa irradiación del tejido sano situado alrededor, basándose en el hecho de que la dosis recibida en la proximidad de una fuente decrece muy rápidamente al alejarse de ella. Se denomina braquiterapia superficial cuando las placas de material radiactivo se colocan sobre la zona tumoral; endocavitaria cuando el material radiactivo se introduce en una cavidad del organismo (vagina y cuello de útero); intersticial cuando se realiza la colocación quirúrgica de agujas, alambres o semillas radiactivas en el seno del propio tumor (mama, cuello, próstata), e intraluminal cuando la radiación se aplica por dentro de la luz de alguno de los conductos orgánicos (bronquio, esófago, vascular).

Aunque hace años el material radiactivo más utilizado en braquiterapia era el radio-226, actualmente ha sido sustituido por otros de características más idóneas y con menos riesgo radiológico como el estroncio-90, cesio-137, cobalto-60 e iridio-192.

En estas modalidades de tratamiento es necesaria la hospitalización en unidades especiales siguiendo normas de radioprotección similares a las de pacientes ingresados en unidades de medicina nuclear para el tratamiento radiometabólico. El paciente es dado de alta una vez que se retira la fuente radiactiva.

Como uno de los problemas de la braquiterapia, también llamada curioterapia, es la posible exposición innecesaria del paciente y del personal sanitario que prepara, transporta y manipula las fuentes radiactivas, se han ideado una serie de métodos como la utilización de fuentes simuladas no radiactivas para el cálculo de su posición correcta en el paciente, el uso de mandos de control a distancia de las fuentes radiactivas o la retirada automática de las mismas hasta un lugar protegido en el caso de que surja alguna incidencia.

 

La medicina nuclear utiliza diferentes tipos de isótopos para sus aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. La elección de los mismos está condicionada por la necesidad de que no sean tóxicos, tengan un tipo de emisión radiactiva idónea, baja energía y período de semidesintegración corto, para que la dosis absorbida sea pequeña. Su eliminación debe ser rápida para que el tiempo de permanencia en el organismo no sea prolongado.

Para la realización de estudios sobre pacientes puede utilizarse un radionucleido puro que se fija en el órgano a explorar, como en el caso del radioyodo que es captado por la glándula tiroides, o bien pueden marcarse diferentes moléculas que tengan un gran tropismo para el órgano que se desea estudiar, como los coloides marcados para los estudios gammagráficos hepáticos o los fosfatos marcados para los estudios óseos, en cuyo caso hablamos de radiofármacos.

El isótopo más ampliamente utilizado actualmente en los servicios de medicina nuclear es el tecnecio-99 metaestable, que emite radiación gamma y tiene un período de semidesintegración de seis horas, por lo que es necesario disponer de generadores, que son recipientes blindados que se reciben habitualmente de forma semanal en los servicios de medicina nuclear y que contienen en su interior un isótopo padre (el molibdeno-99), de vida media más larga a partir del cual se obtiene el

isótopo hijo (tecnecio-99), que es utilizado diariamente para las exploraciones. El tecnecio se combina fácilmente con moléculas portadoras que permiten el estudio de órganos muy variados como esqueleto, corazón, hígado y bazo, vías biliares, tracto digestivo y cerebro. Además del tecnecio se utilizan otros emisores gamma de período de semidesintegración corto como el talio-201 para estudios cardiacos, el galio-67 para detección de tumores, el indio-111 para procesos inflamatorios, el yodo-131 y 123 para estudios tiroideos y renales y el xenón-133 para estudios pulmonares.

Para los estudios con PET el radiofármaco más utilizado es la flúor desoxiglucosa marcada con flúor-18.

En los estudios analíticos denominados de radioinmunoanálisis (RIA) se utiliza principalmente el yodo-125 y a veces el tritio.

En las aplicaciones terapéuticas denominadas de terapia metabólica se utiliza fundamentalmente el yodo-131 en forma líquida para el tratamiento de pacientes portadores de cáncer de tiroides o hipertiroidismo, en cuyo caso las dosis administradas son mucho mayores que en el caso de las aplicaciones diagnósticas, por lo que el paciente es generalmente ingresado en el hospital durante unos días. La utilización de beta emisores puros en aplicaciones como tratamiento de artritis o metástasis óseas no exige hospitalización ya que la emisión beta por su escasa capacidad de penetración no produce problemas de radioprotección para el paciente ni para sus familiares.

 

Prácticamente todas las especialidades médicas pueden beneficiarse de los estudios morfológicos, funcionales y analíticos de la medicina nuclear. Los estudios morfológicos pueden completarse con técnicas exploratorias de imagen radiológicas y ecográficas u otras de reciente adquisición como la tomografía axial computarizada o la resonancia magnética nuclear.

  • • Dentro de la especialidad de endocrinología tienen gran interés los estudios gammagráficos tiroideos o suprarrenales, junto con las determinaciones hormonales útiles para el estudio de estos mismos órganos así como de la hipófisis, problemas de crecimiento, desarrollo sexual, fertilidad, diabetes, etc.
  • • En la especialidad de cardiología las aplicaciones se centran sobre todo en el diagnóstico de las alteraciones de la circulación cardíaca que producen cuadros como las anginas o infartos de miocardio, así como en el diagnóstico de las cardiopatías congénitas.
  • • Los estudios pulmonares permiten estudiar la vascularización y ventilación pulmonar, las cuales están afectadas en numerosas enfermedades del aparato respiratorio.
  • • Las exploraciones de aparato digestivo son muy variadas, incluyendo estudios de la función del esófago y estómago, estudios hepáticos para el diagnóstico de cirrosis, quistes o tumores o estudios de vías biliares utilizados en presencia de infecciones de vesícula o cálculos biliares. También pueden administrarse comidas que contienen pequeñas cantidades de sustancias radiactivas para estudiar los trastornos de digestión o absorción intestinal.
  • • La función y morfología del riñón y vías urinarias pueden valorarse mediante técnicas isotópicas que ponen de manifiesto procesos renales, obstrucción de vías urinarias, viabilidad de trasplantes renales, etc.
  • • En pacientes con traumatismos, infecciones o tumores de los huesos la gammagrafía ósea muestra una acumulación exagerada y anómala del radiofármaco inyectado en las zonas alteradas, lo que permite el diagnóstico de estos procesos.
  • • En pacientes oncológicos los estudios convencionales de medicina nuclear y sobre todo los estudios con PET permiten realizar el estudio del tumor, indispensable para la toma de decisiones terapéuticas.
  • • Los estudios funcionales del sistema nervioso central son muy útiles en la valoración de pacientes con diversos tipos de demencias, epilepsias, enfermedades vasculares o tumorales, en las cuales los estudios con diferentes isótopos permiten la visualización de zonas funcionalmente afectadas que no pueden diagnosticarse por otras técnicas de estudio puramente de imagen como la tomografía computarizada o la resonancia magnética.
  • • Dentro del campo de las aplicaciones analíticas de laboratorio tienen gran interés los estudios hormonales endocrinológicos, así como la determinación de los denominados marcadores tumorales que son sustancias producidas específicamente por los tumores y cuya presencia en sangre permite el diagnóstico y seguimiento de los mismos. También se aplican en el estudio de pacientes con enfermedades alérgicas, hepatitis, control antidoping y diferentes estudios sanguíneos.
 

La medicina nuclear es una especialidad médica, de historia relativamente corta, unos 40 años, que utiliza las radiaciones ionizantes procedentes de los radisótopos o radionucleidos para realización de estudios morfológicos y funcionales de numerosos órganos, así como para las determinaciones radioanalíticas de numerosas sustancias contenidas en el organismo. Para la realización de los estudios sobre los pacientes es necesaria la introducción en el organismo de una pequeña cantidad de sustancia radiactiva denominada radiofármaco, por diferentes vías, generalmente la intravenosa o bien la digestiva, inhalación, etc. Estas sustancias, por su especial afinidad, se fijan en el órgano que se desea estudiar, emitiendo radiación gamma que es detectada por un equipo denominado gammacámara cuyo detector se sitúa sobre el órgano a explorar, recibiendo los fotones procedentes del radiofármaco.

Estas señales son transformadas en impulsos eléctricos que son modulados, amplificados y procesados por medio de un ordenador adjunto al equipo, lo que permite la representación espacial del órgano, denominada gammagrafía, sobre una pantalla o placa de rayos X o papel o la visualización de imágenes sucesivas del mismo para el estudio de una determinada función. Recientemente se cuenta con cámaras que permiten la obtención de cortes del órgano según las tres direcciones del espacio, lo que mejora la calidad de los estudios y la sensibilidad diagnóstica.

En algunos centros se dispone de equipos denominados de PET (tomografía por emisión de positrones) que emplean radionucléidos que emiten positrones en vez de fotones como en los métodos clásicos de medicina nuclear. La calidad de las imágenes obtenidas con estos equipos es superior a la de los convencionales, pero en la actualidad debido a su alto coste y complicada tecnología, ya que es preciso disponer de un ciclotrón para producir isótopos de vida media ultracorta del orden de minutos u horas, sólo existen equipos comercializados en el mundo en países con alto nivel de tecnología médica. España dispone de varios de estos equipos en la actualidad, teniendo sus principales aplicaciones en los campos de oncología, cardiología y neurología.

Las ventajas fundamentales de los métodos exploratorios de medicina nuclear son el no ser peligrosos ni molestos para el paciente y el tener efectos secundarios mínimos, ya que la radiación que se recibe es igual o menor a la de estudios radiológicos de rutina.

Medicina nuclearLas técnicas analíticas denominadas radioinmunoanálisis permiten la detección y cuantificación de numerosas sustancias que están en cantidades muy pequeñas en sangre u orina y que son muy difíciles de detectar por medios analíticos convencionales. Se realizan gracias a un ingenioso sistema que combina una reacción de unión antígeno-anticuerpo con el marcado con un isótopo, generalmente el yodo-125, de uno de estos dos componentes.

Aunque la medicina nuclear es una especialidad fundamentalmente diagnóstica, los radisótopos no encapsulados pueden utilizarse como medio de tratamiento en aplicaciones puntuales, hablándose entonces de radioterapia metabólica. Esta consiste en administrar una dosis relativamente grande de sustancia radiactiva en forma líquida por medio de inyección o ingestión para que se acumule en el órgano o lugar tratado, donde actúa por medio de la radiación emitida sobre los tejidos en contacto

próximo con ella. La aplicación más frecuente es el tratamiento de pacientes con cáncer de tiroides o hipertiroidismo y para la realización del mismo, los pacientes son generalmente ingresados en unidades de hospitalización especiales que disponen de habitaciones con medios de radioprotección y son atendidos por personal especializado.

 

Las radiaciones ionizantes tienen múltiples aplicaciones en el campo de la medicina. La especialidad denominada radiología utiliza los rayos X procedentes de un tubo de rayos catódicos para la realización de múltiples tipos de exploraciones radiológicas diagnósticas. En la especialidad de medicina nuclear se manejan diferentes tipos de isótopos no encapsulados (en forma líquida o gaseosa) que son administrados al paciente o utilizados en laboratorio en pruebas analíticas con fines eminentemente diagnósticos. En el campo de la terapia las radiaciones ionizantes se emplean para el tratamiento de tumores malignos, dando lugar a la especialidad denominada radioterapia.

Además de en estas tres especialidades las radiaciones ionizantes procedentes de isótopos radiactivos se utilizan ampliamente en el campo de la investigación médica, habiéndose realizado gran número de estudios cinéticos y metabólicos en fisiología humana y animal por medio de radiotrazadores.

El gran desarrollo de estas especialidades se debe por una parte a un mejor conocimiento de la física y aplicaciones de las radiaciones y por otra a los continuos avances en los equipos de producción, detección y utilización de las mismas. Los equipos más sofisticados tienen un elevado costo y exigen para su manejo personal mulitidisciplinario altamente especializado, que incluye no sólo médicos sino también radiofísicos, radiofarmacéuticos y químicos que trabajan en estrecha colaboración. Esto hace que en ocasiones sólo se disponga de estos servicios en grandes centros médicos que sirven a grandes núcleos de población. En la actualidad en España se cuenta, tanto a nivel de sanidad pública como privada, de múltiples centros que disponen de equipos de última generación y personal bien cualificado.

Hay que observar que existen otros procedimientos de prospección médica como la denominada "Resonancia Magnética Nuclear" que no utilizan las radiaciones ionizantes.

La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es una exploración radiológica que nace en el comienzo de los años 80 y permite obtener imágenes del organismo de forma incruenta (no invasiva) sin emitir radiación ionizante y en cualquier plano del espacio.

Posee la capacidad de diferenciar mejor que cualquier otra prueba de radiología las distintas estructuras anatómicas. Además, permite añadir al paciente durante la exploración soluciones de contraste paramagnéticas, por ejemplo utilizando el gadolinio, para delimitar aún más las estructuras y partes del cuerpo y mejorar su visionado.

La obtención de las imágenes se consigue mediante la estimulación de las moléculas del organismo con la acción de un campo electromagnético de alta intensidad con un imán de 1,5 tesla (equivalente a 15 mil veces el campo magnético de la tierra). Este imán atrae a los protones que están contenidos en los átomos de los tejidos y giran con un momento magnético determinado para cada elemento químico y que se alinearán con el campo magnético aplicado por su mayor intensidad.

Cuando se interrumpe el pulso magnético, los protones y su momento magnético vuelven a su posición original de relajación, liberando energía y emitiendo señales de radio que son captadas por un receptor y analizadas por un ordenador que las transformará en imágenes (cada molécula produce una señal diferente).

En la Resonancia Magnética las imágenes se realizan mediante cortes en tres planos: axial, coronal y sagital, sin necesidad de que el paciente cambie su posición. Las resonancias magnéticas atraviesan los huesos y por ello se pueden ver muy bien los tejidos blandos.

El paciente permanece tumbado en una camilla, y esta se desliza dentro del tubo que genera los campos magnéticos. El aparato genera campos magnéticos alrededor del paciente y emite ondas de radio que se dirigen a los tejidos a estudiar. Pero es incruento y no invasivo para el paciente.

Cada "corte" precisará de 2 a 15 minutos, por ello se puede tardar en esta exploración entre 30 y 60 minutos.

 

Utilización de los radioisótopos, como fuentes encapsuladas y no encapsuladas, con fines médicos de diagnóstico o terapia. Se usan "in vivo" (servicios de medicina nuclear) o "in vitro" (laboratorios de radioinmunoanálisis).

 

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