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Medicina nuclear
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Aplicaciones médicas de la energía nuclear

Las aplicaciones de los radionucleidos relacionadas con la salud humana surgieron con rapidez después del descubrimiento de los rayos X. En la actualidad, la mayor parte de los hospitales y centros sanitarios disponen de un Departamento de Radiología y de un Departamento de Medicina Nuclear, y emplean métodos radioquímicos de laboratorio para diagnóstico e investigación de una gran variedad de enfermedades.

Medicina nuclear

En medicina nuclear, un determinado radionucleido es administrado al paciente, con el objetivo de investigar un fenómeno fisiológico específico por medio de un detector especial, generalmente una cámara gamma, ubicada fuera del cuerpo. El radionucleido inyectado se deposita selectivamente en ciertos órganos (tiroides, riñón, etc.) pudiendo verse desde la cámara gamma el tamaño, la forma y el funcionamiento de dichos órganos. La mayoría de estos procedimientos son de diagnóstico, aunque en algunos casos se administran radionucleidos con fines terapéuticos. Los radionucleidos útiles en medicina nuclear son los siguientes:

  • Diagnóstico “in vivo”: emisores gamma de vida media corta (tecnecio-99 metaestable, indio-111, yodo-131, xenon-133 y talio-201) y emisores de positrones de vida media ultracorta (carbono-11, oxígeno-15. flúor-18 y rubidio-82).
  • Diagnóstico “in vitro”: emisores gamma (yodo-125, cromo-51 y cobalto-57) y emisores beta (tritio y sodio-24).
  • Terapia: emisores beta (yodo-131, ytrio-90 y estrocio-90).

Medicina nuclear “in vivo”: Uso de radiofármacos

Los radiofármacos son sustancias susceptibles de ser administradas al organismo vivo con fines diagnósticos o terapéuticos, investigando el funcionamiento de un órgano. En la actualidad, se utilizan con fines diagnósticos de 100 a 300 radiofármacos.

Los isótopos utilizados tienen una vida media corta de minutos, horas o días y se preparan en laboratorios de radiofarmacia garantizando así sus propiedades y su pureza.

Suelen administrarse formando parte de moléculas sencillas o unidos a moléculas más complejas para ser distribuidos en los órganos que se quieren explorar.

Los radionucleidos emisores de positrones se utilizan en la técnica denominada tomografía de emisión de positrones (PET). Los positrones emitidos por estos radionucleidos se aniquilan con los electrones atómicos, dando lugar a dos rayos gamma que se propagan en direcciones opuestas y son detectados con una gammacámara que tiene detectores ubicados a ambos lados del paciente. Este método se emplea para evaluar, entre otros, el funcionamiento del corazón y del cerebro.

La calidad de las imágenes obtenidas con estos equipos es superior a la de los equipos convencionales, pero actualmente, debido a su alto coste y alta tecnología, ya que para producir estos isótopos hay que disponer de un ciclotrón, sólo existen equipos comercializados en países con alto nivel de tecnología médica. España dispone de varios equipos de estas características en sus unidades de oncología, cardiología y neurología.

Otra técnica importante es la gammagrafía, que detecta la radiación gamma emitida por el radiofármaco fijado al órgano que se desea estudiar, en un equipo denominado gammacámara, cuyo detector se sitúa sobre el órgano, recibiendo los fotones procedentes del radiofármaco.

Estas señales se transforman en impulsos eléctricos que serán amplificados y procesados por medio de un ordenador, lo que permite la representación espacial sobre una pantalla o placa de rayos X, sobre papel o la visualización de imágenes sucesivas del órgano para su posterior estudio.

En la actualidad, las gammacámaras permiten obtener cortes tridimensionales del órgano, mejorando la calidad de los estudios y la sensibilidad diagnóstica.

La gammagrafía tiroidea consiste en la obtención de la imagen de la glándula tiroides, administrando al paciente un isótopo, como puede ser yodo-131 y tecnecio-99, que se fija en las células de esta glándula. Se emplea para diagnosticar la presencia de alteraciones de la forma, volumen o función tiroidea, como bocios, hipertiroidismo, cánceres de tiroides, etc.

La gammagrafía suprarrenal permite obtener información sobre la forma y la función de las glándulas suprarrenales, cuyas disfunciones pueden provocar la aparición de enfermedades como la Enfermedad de Addison, el Síndrome de Cushing, etc.

Con diferentes isótopos y formas de administración pueden estudiarse enfermedades cardiovasculares (anginas de pecho e infartos de miocardio), digestivas (desde quistes o tumores a trastornos digestivos o de absorción intestinal) y pulmonares (afectación tumorosa de los pulmones).

La gammagrafía ósea permite diagnosticar infecciones y tumores en los huesos, mediante la detección de la acumulación del radiofármaco inyectado al paciente en las zonas afectadas.

Los estudios del sistema nervioso central (SNC) con estas técnicas de gammagrafía son de gran utilidad para evaluar los diversos tipos de demencias, epilepsias y enfermedades vasculares o tumorales, que no pueden detectarse por resonancia magnética nuclear o por tomografía axial computerizada (TAC).

Medicina nuclear “in vitro”

La técnica analítica denominada radioinmunoanálisis, permite detectar y cuantificar las sustancias existentes en sangre y orina, y que son difíciles de detectar por técnicas convencionales. Se realiza a través de la combinación de la unión anticuerpo-antígeno con el marcado con un isótopo, generalmente yodo-125, de uno de estos dos componentes, habitualmente el antígeno.

Para realizar este tipo de análisis, el paciente no entra en contacto con la radioactividad, ya que los análisis se efectúan en la sangre extraída del paciente.

Es una técnica de gran sensibilidad, especificidad y exactitud, que se aplica a diversos campos:

  • Endocrinología: determinaciones de hormonas tiroideas, suprarrenales, gonadales y pancreáticas con test dinámicos de estímulo y frenado.
  • Hematología: determinaciones de vitamina B12, ácido fólico, etc.
  • Oncología: determinaciones de marcadores tumorales para el diagnóstico y seguimiento de tumores.
  • Virología: determinaciones de marcadores de hepatitis B y C.
  • Farmacología y toxicología: determinaciones de fármacos en sangre, detectando posibles sensibilizaciones del organismos ante las alergias.

Medicina nuclear terapéutica

La especialidad de medicina nuclear que emplea radiaciones ionizantes para el tratamiento de tumores malignos se conoce como radioterapia.

Cuando se emplean fuentes radiactivas no encapsuladas se habla de la radioterapia metabólica, que consiste en inyectar o hacer ingerir una dosis relativamente grande de una sustancia radiactiva en forma líquida, para que se acumule en el órgano que se quiere tratar, donde actúa por medio de la radiación emitida sobre los tejidos en contacto con ella, produciendo los efectos deseados de destrucción de las células tumorales.

Este tipo de terapia se emplea para el tratamiento de hipertiroidismo, cáncer de tiroides, metástasis óseas de tumores de próstatas y mama, pudiendo utilizarse sola o asociada a otros medios terapéuticos como la cirugía o la quimioterapia.

En el caso del cáncer de tiroides se emplea yodo-131, que por ser emisor gamma, se ingresa al paciente en unidades especiales que disponen de unidades de radioprotección y atención de personal médico especializado. Una vez que el paciente ha sido dado de alta, se efectúa de manera periódica un control dosimétrico para vigilar y verificar que, por sus bajas dosis de radiación gamma, el paciente puede convivir con su familia y el resto de la población.

Entre las aplicaciones de la radioterapia pueden citarse las siguientes:

  • Teleterapia: es una técnica en la que la fuente radiactiva no está en contacto directo con el tumor objeto del tratamiento. Entre las fuentes emisoras gamma utilizadas, destaca la fuente encapsulada de cobalto-60, contenida en la denominada bomba de cobalto, que impide la salida de la radiación excepto por un orificio que proporciona una radiación dirigida. Produce radiación de alta energía (1,2 MeV) capaz de irradiar grandes tumores de localización profunda. La teleterapia también puede administrarse con fuentes emisoras de haces electrónicos y neutrónicos.
  • Braquiterapia: es una técnica en la que la fuente radiactiva se encuentra en contacto directo con el tumor. Cuando las placas de material radiactivo se colocan sobre la zona tumoral se denomina braquiterapia superficial, si se introduce esta fuente temporalmente en el paciente, en cavidades naturales, se habla de braquiterapia intracavitaria y suelen emplearse fuentes encapsuladas de cesio-137, y si se colocan las fuentes radiactivas en determinados tejidos se conoce como braquiterapia intersticial. Uno de los problemas de esta terapia, también conocida como Curieterapia, es la posible exposición innecesaria del paciente y del personal sanitario a la radiación de las fuentes, por lo cual, se colocará la fuente en la posición correcta en el paciente, y el personal sanitario empleará mandos de control a distancia para preparar, transportar y manipular las fuentes radiactivas.

Radiodiagnóstico

Las técnicas de radiodiagnóstico consisten en la obtención de imágenes del organismo por medio de equipos de rayos X, que atraviesan el campo exploratorio que se desea estudiar. En la actualidad, son numerosos los avances realizados en este campo destacando las técnicas de ecografía, que emplean ultrasonidos, o la resonancia magnética nuclear que no emplea radiaciones ionizantes.

Gracias a la radiología X, pueden realizarse estudios de esqueleto, tórax, abdomen, sistema nervioso, tubo digestivo, aparato urinario, corazón, etc. La imagen radiológica se consigue al atravesar el haz de rayos X la zona a explorar y ser absorbidos los rayos X de manera distinta según los tejidos, obteniéndose un haz emergente que presenta variaciones de intensidad, visibles en una pantalla, que al revelarse da lugar a una radiografía.

Utilización de la energía nuclear en la mediciona para realizar radiodiagnóstico

Otra técnica de radiodiagnóstico importante es la tomografía axial computerizada (TAC), que consiste en obtener en un ordenador la proyección tridimensional a partir de los cortes superpuestos del órgano a estudiar, producida por un fino haz de rayos X colimados que giran alrededor del mismo.

La mamografía, es la técnica radiológica empleada para la exploración de las mamas, permitiendo estudiar los tejidos blandos con mucho contraste y diagnosticar las lesiones mamarias benignas o malignas, incluso de pequeñas dimensiones.

La radiología dental, emplea equipos especiales como películas intraorales o pantomografías (radiografías panorámicas de la boca) que permiten mejorar el diagnóstico del estomatólogo.

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