Especialidad de laboratorio en Medicina Nuclear

Especialidad de laboratorio en Medicina Nuclear

Medicina nuclear

La medicina nuclear es una especialidad de la medicina​ en la que se usan radiotrazadores o radiofármacos (formados por un fármaco transportador y un isótopo radiactivo) para el diagnóstico y procedimiento de patologías. Dichos radiofármacos se utilizan dentro del organismo humano por distintas vías (la más usada es la vía intravenosa). Cuando el radiofármaco está dentro del organismo, se distribuye por distintos órganos dependiendo del tipo empleado. El reparto de este es detectada por un artefacto detector de radiación denominado gammacámara y guardado digitalmente. Después se procesa la información obteniendo imágenes de todo el cuerpo humano o del órgano en análisis. Estas imágenes, a diferencia de la mayor parte de las logradas en radiología, son imágenes funcionales y moleculares, o sea, presentan cómo permanecen en funcionamiento los órganos y tejidos explorados o revelan alteraciones de los mismos a un grado molecular.

Generalmente, las exploraciones de medicina nuclear no son invasivas y carecen de efectos adversos.

Se usa para diagnosticar y establecer la gravedad y procedimiento de una o algunas patologías, incluyendo cáncer en diferentes tipos, patologías cardíacas, gastrointestinales, endocrinas, desórdenes neurológicos, y otras anomalías dentro corporal. Ya que los métodos de medicina nuclear tienen la posibilidad de identificar ocupaciones moleculares dentro corporal, ofrecen la probabilidad de detectar patologías en sus fases tempranas, de esta forma además como las respuestas inmediatas de los pacientes a las intervenciones terapéuticas.

Los métodos de medicina nuclear tienen la posibilidad de llevar un largo tiempo. Las radiosondas tienen la posibilidad de tardar a partir de horas hasta días en acumularse en el sector corporal a aprender y el diagnóstico por imágenes puede llevar algunas horas, aun cuando en algunas ocasiones se hallan accesibles nuevos conjuntos que tienen la posibilidad de minimizar de forma considerable la era del método.

“La medicina nuclear fue, a lo largo de un largo tiempo, desconocida como para pacientes como para enfermeras; no obstante, se está incorporando de manera creciente a los nosocomios. Los pacientes que acuden a aquellos servicios necesitan cuidados de enfermería, derivados tanto de la pluralidad de exploraciones con propiedades particulares, como de enfermedades propensas de ser estudiadas y/o tratadas con dichos métodos. Convencionalmente, las actuaciones del profesional de enfermería estuvieron ligadas a inconvenientes de participación y al propio desarrollo de la investigación, quedando los cuidados involucrados con los inconvenientes de enfermería en un segundo plano o en manos de enfermeras de otros niveles asistenciales. Sin embargo, los cuidados de enfermería en medicina nuclear experimentan a partir de los años 1990 un importante desarrollo, en compañía de una paulatina habituación de nuestra enfermería para dotarlos de calidad y un carácter propio. Cuando las enfermeras comienzan a centrar su praxis en los cuidados de enfermería, se hace preciso sistematizar su procedimiento de trabajo para dar una ayuda de calidad”.​

La medicina nuclear es una especialidad en el campo de las imágenes médicas que usa porciones bastante pequeñas de material radiactivo para diagnosticar diversidad y gravedad, incluyendo varios tipos de cáncer gastrointestinales, trastornos y otras anomalías dentro corporal.

Filtros de imagen en medicina nuclear

Filtrado de imágenes

El filtrado las imágenes médicas, en esta situación las imágenes de medicina nuclear, tienen la posibilidad de asemejar a los filtros paso de banda, debido al análisis de las imágenes en el espacio de las frecuencias (espacio de Fourier).

Las fronteras a fijar son: tamaño de píxel y número de bytes por píxel. Dichas fronteras determinan la máxima resolución espacial y la máxima discriminación en magnitud que se puede obtener. La votación de los valores de dichas fronteras viene definida por el problema que se estudia.

De igual modo que la representación de una señal temporal unidimensional se puede hacer en los dominios temporal y frecuencial, la representación de una imagen además puede desarrollarse en los dominios espacial y frecuencial.

La transformada de Fourier posibilita pasar de una representación a la otra. Se debe resaltar que la representación de una imagen bidimensional en el dominio frecuencial es además una señal bidimensional que podría ser tratada como una imagen con valores en el campo complejo.

Los cambios bruscos de magnitud y los detalles finos van asociados a elementos de alta frecuencia, de manera, si se eliminan estos elementos, la imagen resultante que se recibe desde la transformada de Fourier inversa carece de dichos detalles finos.

Filtros paso-baja

Este filtro efectúa un filtrado paso-baja cuyo nivel de filtrado se controla por el radio del círculo. Un filtro bastante abrupto puede ocasionar oscilaciones en la imagen (fenómeno de Gibbs) por lo cual acostumbran emplearse filtros paso-baja como el indicado a la derecha, que poseen una alteración más suave. Son filtros con valores elevados en los principios y que se atenúan hacia altas frecuencias.

Un filtro paso-baja puede implementarse además en el dominio espacial por medio de convolución con una máscara de filtrado. La utilización de este filtro en el dominio espacial muestra ventajas en tiempo de cálculo ante una utilización en el dominio frecuencial. Como regla general, si la contestación impulsional del filtro es de tamaño menor que 12x12 píxeles, el filtrado es mejor hacerlo en el dominio particular.

El radio del círculo, que establece el nivel de filtrado, se expresa como parte de la frecuencia de Nysquist.

Filtro paso-alta

La utilización de un filtro paso-alta puede desarrollarse en el espacio de Fourier, con un planteamiento complementario al del filtro paso-baja.

El impacto de este filtro, que actúa por multiplicación en el espacio de Fourier, va a ser, puesto que, de potenciación de la alta frecuencia y supresión de la baja frecuencia. Son filtros de realce o de sustracción de contornos. 

Un filtro paso-alta puede implementarse además por convolución en el dominio espacial.

Una ejemplificación de filtro paso de alta es el filtro laplaciano, el cual es omnidireccional y extrae contornos en todas direcciones.

Con esta clase de filtros, la detección del contorno es perfecta en las imágenes sintéticas sin sonido, sin embargo, en la imagen con sonido del análisis real, el filtro no únicamente no detecta el contorno, sino que potencia el sonido. Este refuerzo del sonido es una característica de los filtros paso-alta.

El nivel de filtrado se controla con el radio del círculo interior, que controla la frecuencia de corte.

Ejemplos de exploraciones

• Gammagrafía renal: se usa para analizar la morfología y funcionalidad de los riñones con el objetivo de identificar cualquier anomalía, como infecciones u obstrucción del flujo urinario.
• Gammagrafía de tiroides: se usa para evaluar la morfología y funcionalidad tiroideas, en especial en el hipertiroidismo.
• Gammagrafía ósea: se usa para evaluar patologías de los huesos y articulaciones, ya sean de procedencia tumoral, inflamatorio, degenerativo, traumatológico, metabólico o vascular.
• Gammagrafía con galio-67 (Ga): se usa para diagnosticar patologías inflamatorias o infecciosas activas, tumores y abscesos.
• Centellograma Tiroideo con tecnecio-99 m (Tc): se usa para ubicar nódulos en la tiroides y detectar el mejor procedimiento (esto lo establece el médico).
• Centellograma Tiroideo con iodo-131 (I) o Captación tiroidea: se usa para hallar mal desempeño de la tiroides, principalmente hipertiroidismo, el cual es tratado con dosis de iodo-131 (menores a 30 mCI).
• Dosis Ablativa de iodo-131: se usa para eliminar las células cancerosas remanentes luego de la extirpación de la tiroides.
• Rastreo Del cuerpo con iodo-131: se usa para saber si la dosis ablativa aplicada fue positiva en un 100 %, de lo opuesto debería darse una totalmente nueva dosis.

¿Qué son los radiotrazadores?

Los radiotrazadores están compuestos por moléculas portadoras unidas poderosamente a un átomo radiactivo. Estas moléculas portadoras varían de forma enorme dependiendo del objetivo del escaneo. Ciertos trazadores emplean moléculas que interactúan con una proteína específica o sacarosa en el cuerpo humano y además tienen la posibilidad de usar las propias células del paciente. Ejemplificando, en los casos donde los médicos requieren saber la fuente precisa del sangrado intestinal, ellos tienen la posibilidad de radiomarcar (añadir átomos radioactivos) a una muestra de glóbulos rojos captada del paciente. Después reinyectan la sangre y usan una tomografía TCEFU para continuar la ruta de la sangre en el paciente. Cualquier acumulación de radioactividad en los intestinos informa a los médicos dónde yace el problema.

Para la mayor parte de los estudios de diagnóstico en medicina nuclear, el radiotrazador es administrado a un paciente por vía intravenosa. No obstante, un radiotrazador además podría ser administrado por inhalación, por ingestión oral o por inyección directa en un órgano. La forma de regir el trazador dependerá del proceso de la patología bajo análisis.

Los trazadores aprobados se llaman radiofármacos debido a que tienen que llevar a cabo con las reglas precisas, de estabilidad y manejo apropiado, de la FDA para la utilización clínico aprobado. El doctor de medicina nuclear seleccionará el trazador que suministrará la información más específica y confiable para el problema específico de un paciente. El trazador que se utilice determinará si el paciente obtiene una tomografía TCEFU o una TEP.

¿Qué es la Tomografía Computarizada por Emisión de Fotón Único (TCEFU)?

Las herramientas para imágenes mediante tomografía TCEFU dan imágenes tridimensionales (tomográficas) del reparto de las moléculas trazadoras radioactivas que fueron introducidas en el cuerpo humano del paciente. Las imágenes 3D son generadas por una PC desde un enorme conjunto de imágenes de proyección corporal, registradas en diferentes ángulos. Los escáneres para TCEFU poseen detectores de cámara gamma que tienen la posibilidad de identificar las emisiones de relámpagos gamma de los trazadores que fueron inyectados en el paciente. Los relámpagos gamma son una forma de luz que se mueve en una longitud de onda distinta a la luz visible. Las cámaras permanecen montadas en un pórtico rotativo que posibilita que los detectores se muevan en un círculo cerrado cerca de un paciente que está recostado en una plataforma sin desplazarse.

¿Qué es la Tomografía por Emisión de Positrones (TEP)?

Los escaneos TEP además utilizan radiofármacos para producir imágenes tridimensionales. La primordial diferencia entre los escaneos TCEFU y TEP es el tipo de radiotrazadores usados. Mientras tanto que los escaneos TCEFU miden los relámpagos gamma, la descomposición de los radiotrazadores utilizados con escaneos TEP genera pequeñas partículas denominadas positrones. Un positrón es una partícula con alrededor de la misma masa que un electrón, empero con carga opuesta. Estas reaccionan con los electrones en el cuerpo humano y una vez que estas 2 partículas se combinan se aniquilan entre sí. Esta aniquilación genera una pequeña proporción de energía en la manera de 2 fotones que se disparan en direcciones opuestas. Los detectores del escáner TEP miden dichos fotones y utilizan esta información para producir imágenes de los órganos internos.

¿Para qué se usan los escaneos de medicina nuclear?

Los escaneos TCEFU se usan primordialmente para diagnosticar y rastrear el progreso de las patologías del corazón, como arterias coronarias bloqueadas. Hay además trazadores radioactivos para identificar trastornos óseos, patologías de la vesícula y sangrado intestinal. Los agentes TCEFU permanecen recientemente accesibles para apoyar en el diagnóstico de la patología de Parkinson en el cerebro y para diferenciar este padecimiento de otros trastornos del desplazamiento y demencias anatómicamente involucrados.

El objetivo primordial de los escaneos TEP es identificar el cáncer y monitorear su evolución, la contestación al procedimiento y para identificar metástasis. La implementación de glucosa es dependiente de la magnitud de la actividad celular y de los tejidos, por lo cual aumenta de enorme manera en las células cancerosas que se parten velozmente. Por cierto, el nivel de agresividad de la mayor parte de los cánceres es más o menos paralelo a su nivel de implementación de glucosa. En los últimos 15 años, las moléculas de glucosa radiomarcadas sutilmente modificadas (fluorodesoxiglucosa F-18 o FDG) han demostrado que son el mejor trazador para identificar el cáncer y su diseminación metastática en el cuerpo humano.

Una herramienta de conjunción que crea los dos escaneos TEP y TC de las mismas zonas corporal en un únicamente examen (escaneo TEP/TC) se convirtió en la herramienta primordial de imágenes para la estadificación de la mayor parte de los cánceres en el planeta.

Recientemente, una sonda TEP ha sido aprobada por la FDA para auxiliar en el diagnóstico preciso de la patología de Alzheimer, la cual antes se podía diagnosticar con exactitud solo a partir del fallecimiento del paciente. En ausencia de esta prueba de imágenes TEP, la patología de Alzheimer podría ser difícil de distinguir de la demencia vascular u otras maneras de demencia que están afectando a los individuos más grandes.

¿Existen riesgos?

La dosis total de radiación administrada a pacientes por la más grande parte de los radiofármacos, usados en los estudios de diagnóstico en medicina nuclear, no es mayor que la administrada a lo largo de las radiografías de tórax o los análisis TC de rutina. Hay preocupaciones legítimas sobre la viable inducción al cáncer, inclusive por bajos niveles de exposición a radiación, por medio de la acumulación de tests doctores por imágenes, empero se acepta que el peligro es bastante diminuto comparativamente con el beneficio anhelado de un análisis de diagnóstico por imágenes médicamente primordial.

Al igual que los radiólogos, los médicos de medicina nuclear permanecen poderosamente involucrados a conservar la exposición de los pacientes a la radiación tan baja como sea viable, dando la mínima porción elemental de trazador radioactivo para proveer un examen de diagnóstico eficaz.

¿Cómo están avanzando la medicina nuclear los investigadores financiados por el NIBIB?

La indagación en medicina nuclear implica desarrollar nuevos radiotrazadores, así como tecnologías que ayudarán a los doctores a generar imágenes más claras.

Desarrollo de nuevos trazadores:

Una infección bacteriana es una complicación común de la fijación de un dispositivo doctor en el cuerpo humano. Con más pacientes recibiendo implantes de dispositivos como jamás previamente, las infecciones de implantes son un problema creciente. Actualmente, dichos tipos de infecciones se diagnostican con base a los resultados del examen físico y los cultivos microbianos. No obstante, estas técnicas solo son útiles para identificar infecciones en etapa tardía, las cuales generalmente se tornan difíciles de intentar. Por otro lado, puede pasar que los dispositivos doctores sean retirados innecesariamente una vez que los doctores confunden la inflamación que es un efecto común de la cirugía con inflamación debida a una infección. El NIBIB en la actualidad apoya la averiguación para desarrollar una totalmente nueva familia de agentes de contraste para imágenes por TEP que se absorben especialmente por células bacterianas, sin embargo, no por células humanas. Tales agentes de imagen van a permitir a los doctores visualizar las infecciones bacterianas en etapa inicial de forma que logren ser tratadas de forma sencilla, y de esta forma minimizar el número de dispositivos implantados que se retiran innecesariamente. Además, poseen el potencial de ser usados para el diagnóstico de infecciones no relacionadas con dispositivos doctores, ejemplificando, las que están afectando al corazón o los pulmones.

Construcción de nueva tecnología:

Un trazador TCEFU está ahora disponible para el diagnóstico preciso de la patología de Parkinson. No obstante, la pequeña zona en el cerebro que debería ser escaneada necesita

de un escáner TCEFU dedicado para cerebro con cámaras gamma especiales para conceder alta resolución, lo que aumenta el precio del método. El NIBIB está secundando la indagación para producir un adaptador más económico para los escáneres TCEFU convencionales que la mayor parte de los nosocomios ya poseen. El adaptador permitiría que las cámaras clínicas de TCEFU estándar provean la misma alta resolución que en la actualidad únicamente los sistemas de TCEFU dedicados para imágenes del cerebro tienen la posibilidad de generar. Estas mejoras harían que el diagnóstico de la patología de Parkinson fuera menos costoso y más extensamente disponible.

¿Cuáles son algunos de los usos comunes de este procedimiento?

Los médicos utilizan procedimientos de diagnóstico por imágenes de medicina nuclear para visualizar la estructura y función de un órgano, tejido, hueso o sistema dentro del cuerpo.

En los adultos, la medicina nuclear se usa para:

Corazón:

• Visualizar el flujo sanguíneo y el desempeño del corazón (como el análisis de perfusión miocárdica).
• Identificar patologías de las arterias coronarias y la expansión de la estenosis coronaria.
• Evaluar el mal en el corazón después de un ataque cardíaco.
• Evaluar posibilidades de procedimiento, como por ejemplo la cirugía de bypass del corazón y la angioplastia.
• Evaluar los resultados de los métodos de revascularización (restauración del flujo sanguíneo).
• Identificar rechazo del corazón trasplantado.
• Evaluar la funcionalidad del corazón anteriormente y luego de la quimioterapia (MUGA).

Pulmones:

• Explorar los pulmones por probables inconvenientes respiratorios o de circulación de sangre.
• Evaluar la funcionalidad pulmonar diferencial para la reducción de pulmón o la cirugía de trasplante.
• Identificar el rechazo del trasplante de pulmón.

Huesos:

• Analizar los huesos por fracturas, infecciones, y artritis.
• Evaluar la existencia de metástasis en los huesos.
• Evaluar las articulaciones prostéticas dolorosas.
• Evaluar tumores de huesos.
• Detectar sitios para biopsias.

Cerebro:

• Evaluar anomalías en el cerebro en pacientes con ciertos indicios y trastornos como por ejemplo convulsiones, pérdida de la memoria y la cree de anomalías en el flujo sanguíneo.
• Identificar la aparición temprana de desórdenes neurológicos como por ejemplo la patología de Alzheimer.
• Contribuir a planificar una cirugía, detectar las superficies del cerebro que podrían estar ocasionando las convulsiones.
• Evaluar la existencia de anormalidades en una substancia química del cerebro implicada en el control del desplazamiento, en pacientes que se piensa podrían sufrir la patología de Parkinson o desórdenes semejantes del desplazamiento.
• Evaluación de recurrencia de tumores del cerebro, planeamiento de la radioterapia o cirugía, o ubicación para la biopsia.

Otros sistemas:

• Detectar la inflamación o la funcionalidad anormal de la vesícula biliar.
• Detectar sangrado en el intestino.
• Evaluar las complicaciones postoperatorias de la cirugía de vesícula biliar.
• Evaluar el linfedema.
• Evaluar la fiebre de procedencia desconocida.
• Ubicar la existencia de infecciones.
• Medir la capacidad de la glándula tiroides para identificar la existencia de hipertiroidismo o hipotiroidismo.
• Contribuir a diagnosticar el hipertiroidismo y los desórdenes de las células sanguíneas.
• Evaluar el hiperparatiroidismo (glándula paratiroides sobreactiva).
• Evaluar el vaciado del estómago.
• Evaluar el flujo del líquido cefalorraquídeo y probables pérdidas de líquido cefalorraquídeo.

En los adultos y en los niños, la medicina nuclear se usa para:

Cáncer:

• Clasificar el estadio del cáncer por medio de la decisión de la existencia de cáncer extendido en algunas piezas corporal.
• Ubicar ganglios linfáticos centinelas, antecedente de la cirugía, en pacientes con cáncer de seno, de la dermis, o de los tejidos blandos.
• Planificar el procedimiento.
• Evaluar la contestación a la terapia.
• Identificar la recurrencia del cáncer.
• Identificar tumores raros del páncreas y las glándulas adrenales.

Renal:

• Examinar el desempeño y flujo sanguíneo de los riñones originales o trasplantados.
• Identificar obstrucciones del tracto urinario.
• Evaluar la existencia de hipertensión (presión de sangre elevada) relacionada con las arterias de los riñones.
• Evaluar los riñones para decidir si es una infección o una marca.
• Identificar y hacer el seguimiento de reflujo urinario en pacientes pediátricos.

En los niños la medina nuclear además se utiliza para:

• Averiguar anormalidades en el esófago como por ejemplo el reflujo de esófago o los trastornos de la motilidad.
• Evaluar la abertura de los conductos lacrimales.
• Evaluar la abertura de las válvulas ventriculares en el cerebro.
• Evaluar las válvulas y el flujo sanguíneo pulmonar en la patología connatural del corazón.

Las terapias de medicina nuclear integran:

• Terapia de yodo radioactivo (I-131) usada para intentar varias de las razones del hipertiroidismo, (glándula tiroides que labora bastante más de lo usual, ejemplificando, patología de Graves) y cáncer de tiroides.
• Anticuerpos radioactivos usados para intentar determinadas maneras de linfoma (cáncer del sistema linfático).
• Fósforo radioactivo (P-32) usado para intentar determinadas patologías de la sangre.
• Materiales radioactivos usados para intentar metástasis de tumor dolorosas a los huesos.
• La I-131 MIBG (yodo radioactivo marcado con metaiodobencilguanidina) utilizado para intentar los tumores de la glándula adrenal en adultos y los tumores del tejido del sistema nervioso y de la glándula adrenal en chicos.

¿Cómo es el procedimiento?

Los estudios por rayos X habituales inventan una imagen por medio del pasaje de los rayos X por medio corporal. Los métodos de medicina nuclear usan un material radioactivo, nombrado radiofármaco o radiosonda. Este material se inyecta en el torrente sanguíneo, se come o se inhala a modo de gas. El material se acumula en la zona corporal que está siendo examinada, en donde emite una pequeña proporción de energía a modo de relámpagos gamma. Cámaras especiales detectan esta energía y, mediante una PC, elaboran imágenes que brindan detalles de la composición y funcionalidad de los órganos y tejidos.

A diferencia de otras técnicas de diagnóstico por imágenes, los análisis por imágenes de medicina nuclear se focalizan en los procesos fisiológicos adentro corporal, como por ejemplo la tasa de metabolismo o los niveles de numerosas otras ocupaciones químicas. Las zonas de más grande magnitud, llamadas "puntos de vista calientes", indican las regiones de acumulación de enormes porciones de radiosonda y donde hay elevados niveles de actividad química o metabólica. Las superficies con menor magnitud, o "puntos de vista fríos", indican una menor concentración de radiosonda y menor actividad.

En la terapia de yodo radioactivo (I-131) para la patología de la glándula tiroides, el yodo radioactivo (I-131) se traga y es absorbido hacia el torrente sanguíneo en el tracto digestivo (GI) y es absorbido de la sangre por la glándula tiroides, destruyendo las células que se hallan adentro de hablado órgano.

La radioinmunoterapia (RIT) es una conjunción de radioterapia e inmunoterapia. En la inmunoterapia, una molécula producida en el laboratorio, llamada anticuerpo monoclonal, es diseñada para que acepte y para que se junte a el área de las células cancerosas. Los anticuerpos monoclonales imitan a los anticuerpos realizados naturalmente por el sistema inmune corporal, que atacan a las substancias extrañas invasoras, como por ejemplo bacterias y virus.

En la RIT se acopla un anticuerpo con un material radioactivo. Una vez que es inyectado en el torrente sanguíneo del paciente, el anticuerpo viaja hacia las células cancerosas y se une a ellas, realizando viable que una alta dosis de radiación sea suministrada de manera directa al tumor.

En la terapia para neuroblastomas con I-131 MIBG, la radiosonda se administra por medio de la inyección en el torrente sanguíneo. La sonda se une a las células cancerosas permitiendo la entrega de una dosis alta de radiación en el tumor.