Sesión 1: Fundamentos de medicina nuclear y rol del TSID

Definición del campo de actuación de la medicina nuclear

• Definición del campo de actuación de la medicina nuclear (MN)
• Fundamentos fisicotécnicos de las aplicaciones clínicas de MN
• Estructura y funcionamiento de un servicio de MN
• Funciones del TSID

Fundamentos fisicotécnicos de la MN

ISÓTOPO Igual número atómico (Z=p+=e-) y diferente número másico (A=n+p+)

RADIACIÓN Isótopo estable Radioisótopo Mayor radioactividad a mayor número de radiaciones espontáneas-> actividad

Periodo de semidesintegración (T/2)

• Tiempo que debe transcurrir para que la actividad radioactiva de una sustancia se reduzca a la mitad
• Ley de desintegración radioactiva N= ne-At N= número total de átomos n= número inicial de átomos X= % átomos que se desintegran/tiempo T= tiempo transcurrido

Tipos de radiación

RADIACIÓN ALFA: poco poder de penetración y mucho de ionización Emisión alfa 1 + + + + 1 He A=4 y Z= 2

RADIACIONES BETA: mayor poder de penetración y menor poder ionizante ß-(beta) 0 ß+ (positrón)

Radiación Gamma

RADIACIÓN GAMMA: mayor poder de penetración y menor de ionización Electrón arrancado Rayo gamma Rayo gamma (de menor energía) Emisión de fotones de naturaleza electromagnética

Funcionamiento del servicio de MN

PERSONAL Facultativo/a Enfermero/a Auxiliares TSIDMN Unidad administrativa Personal administrativo Unidad de marcaje Departamento de radioprotección Unidad de exploración

Áreas del servicio de MN

ADMINISTRACIÓN · Recepción pacientes: citas, información registro · Pedidos y entrada de material · Salida de informes

MARCAJE · Gestión material radioactivo · Preparación de radiotrazadores · Administración del radiotrazador

*EXPLORACIÓN* · Registro y procesado de imágenes · Diagnóstico

RADIOPROTECCIÓN · Plan de emergencia, dosimetría · Protección radiológica: personal y pacientes · Controles de calidad9

Características de la instalación

Zonas públicas o de libre acceso: no supera 1/10 de los límites para personal profesionalmente expuesto (PPE) I Área de recepción-administración 0 Área de espera de usuarios

Zonas controladas: no supera 3/10 PPE Instralaciones personal Paredes y puertas plomadas dosimetros

ZONA CONTROLADA Ventilación independiente Medición radiación ambiental

ZONA CONTROLADA RIESGO DE IRRADIACIÓN EXTERNA Y CONTAMINACIÓN

RIESGO DE IRRADIACIÓN EXTERNA

Zona controlada: Equipamiento

Zona controlada Gammateca: almacenamiento y preparación de radioisótopos. 0 Activímetro o calibrador de dosis: permite conocer la actividad de un radiotrazador que hay en un vial. Vitrina de elución: habitáculo que evita la contaminación de los elementos a marcar. [ Cámara de flujo laminar: cabina de seguridad biológica que protege al producto y al entorno. 0 Búnker de almacenaje: armario plomado donde se depositan los isótopos. I Sala de administración de dosis I Sala de espera de pacientes inyectados Sala de exploración

Gammateca y cabina de flujo laminar

Gammateca Cabina de flujo laminar blindada

Zonas vigiladas

ZONAS VIGILADAS Puede superar 1/10 - poco probable 3/10 PPE. Acceso limitado a personas autorizadas Aseo para pacientes inyectados Sala de control (tratamiento informático de las imágenes) Despacho médico Personal Equipos personales de protección Dosímetros

RIESGO DE IRRADIACIÓN RIESGO DE IRRADIACIÓN RIESGO DE CONTAMINACIÓN RIESGO DE IRRADIACIÓN Y CONTAMINACIÓN

Clasificación de zonas por dosis

Zona vigilada 1mSv/a <Dosis>6 mSv/a (ó 3/10 límite Trabajadores Expuestos)

..... .. .......... . .............

Zona controlada Dosis > 6 mSv/a (ó 3/10 límite de dosis de Trabajador Expuesto)

Zona de permanencia limitada Dosis anual > Límites de dosis de Trabajador Expuesto

Zona de permanencia reglamentada Dosis periodos cortos > Límites de dosis de Trabajador Expuesto

Zona de Acceso prohibido Dosis única de exposición > límite de dosis de Trabajador Expuesto

..... .. ............ . .............

...... .. ........... ...... .. ...........14

Funciones del TSDIMN

• Recepción, almacenamiento y control de productos radioactivos.
• Preparación y calibración de muestras radioactivas para la administración.
• Control de calidad de los equipos.
• Colocación del paciente para el estudio.
• Medidas de radioprotección: descontaminación personal, ambiental y control del dosímetro.
• Información a pacientes y familiares
• Formación continuada
• Participación en estudios de investigación

MEDICINA NUCLEAR SPECT-9 ELIKS

Determinación de los parámetros de funcionamiento de los equipos

CAPÍTULO 2 Determinación de los parámetros de funcionamiento de los equipos de adquisición de imágenes

Fundamentos físictécnicos de los equipos La gammacámara Equipos para PET Equipos híbridos I Sondas para cirugía radioguiada

Tipos de detectores de radiación

• Detectores de ionización gaseosa Ánodo (+) + Gas Cátodo (-) Tensión aplicada La radiación incidente IONIZA el gas. Las cargas creadas son dirigidas a los electrodos generando una señal de corriente.
• Cámara de ionización conocer el efecto global de las radiaciones
• Contador proporcional medida de actividades bajas en muestras ambientales. Detección de particulas a, ß y neutrones
• Contador Geiger medir niveles de radiación muy bajos.

Detectores de centelleo

• Detectores de centelleo: mide los destellos luminosos de un material después de ser atravesado por la radiación.
• Cristal de centelleo: los fotones y se convierten en fotones de luz (destellos)
• Fotocátado: desprendimento electrónico proporcional a la incidencia de luz que proviene del cristal
• Fotomultiplicador: amplifica la señal al chocar los electrones por los diferentes dinodos. Analiza únicamente la señal del isótopo que se está utilizando Dynodes Photon Photo- Anode electron 0 Ra Electron Read-out Secondary electrons R R R R R Photocathode + Acceleration Voltage (Gain; 300 - 1500 V)

Activímetro

I Activímetro.I cámara de ionización donde introducimos el material radioactivo para medir su actividad. 1 Activimetro O - -

La gammacámara o cámara Anger

LA GAMMACÁMARA o cámara Anger Sistema de detección de rayos y que genera una imagen bidimensional de la distribución de la radioactividad.

Partes de la gammacámara

• Detector de centelleo convierte la radiación del radionúclido en una señal eléctrica medible.
• Colimador: focaliza la radiación
• Cristal de centelleo: convierten los fotones en haces de luz
• Fotocátodo: transforma fotones en electrones
• Tubos fotomultiplicadores: aumentan la señal recibida en el cristal
• Circuito de posicionamiento: posicionamiento de fotones en un eje X-Y
• Sistema de registro: contaje de la señal
• Unidad electrónica
• Unidad de presentación de datos

Imagen de perfusión miocárdica planar

PLANAR SCINTIGRAPHY CAMERA (GAMMA CAMERA) Planer Camera-Anterior Position Audio Note Notes Digital processing Preamplifiers Photomultipliers - Sodium iodide crystal Collimator Planar Myocardial Perfusion Image-Anterior View Patient's heart with radioactive imaging agent RA LY RY VIDEO GAMMACÁMARA https://www.youtube.com/watch?v=PqOf2TXVsxY21

Formación de la imagen en MN-Gammacámara

FORMACIÓN DE LA IMAGEN EN MN-GAMMACÁMARA Fotomultiplicadores generan impulsos eléctricos (x,y) - L Sistema informático analiza el lugar exacto del cristal donde se ha incidido la radiación Radiación gamma incide en el cristal de la gammacámara

Tipos de colimador

TIPOS COLIMADOR Según coloración de los orificios: Paralelo Convergente Divergente Pinhole Más utilizado. Porporcionalidad Raramente usado desuso Convergente utilizado para tiroides

Según energía del isótopo: Alta > 300 KeV-Media (300-160 KeV)- Baja <160KeV

[ Sensibilidad y resolución: Alta sensibilidad-baja resolución-> imágenes rápidas pero poca calidad. Alta resolución-baja sensibilidad-> imágenes de buena calidad pero tiempo de adquisición largo

Características del colimador

TIPO DE COLIMADOR HAZ ENERGÍA CARACTERÍSTICAS Alta sensibilidad Todo propósito Baja Alta Resolución Ortogonales PARALELOS Ultra Alta resolución Mediana Todo propósito Alta 30° Slant-Hole Haz en abanico (fan-Beam) Con septas CONVERGENTES Haz cónico (Cone-Beam) Agujero estenopeico (Pinhole) Sin septas DIVERGENTES Todo propósito

Colimador todo propósito

EN RESUMEN 0 COLIMADOR TODO PROPÓSITO Orificios paralelos Filtros baja energía Resolución media Sensibilidad media

Tipos de gammacámaras

Cámaras de una cabeza

UNA CABEZA VENTAJAS DESVENTAJAS Aproximación total al paciente Poco usadas Mejor resolución de imagen Estudios SPECT o whole body requieren mucho tiempo

Cámaras de dos cabezas

CÁMARAS DE DOS CABEZAS Llega mejor a pacientes encamados

SPECT para escintigrafía cardíaca

D spect Y-SPECT para escintigrafia cardíaca

Cámara una cabeza27

Equipo PET

EQUIPO PET Tomografía por emisión de positrones 0 Obtiene imágenes de procesos biológicos procesos fisiológicos o metabólicos. METANOLISMO + ANATOMIA PET + TC o RM Capaz de detectar estadios asintomáticos de la enfermedad, sin cambio anatómico.

Fisiología Medicina nuclear Radiología TC PET-TC PET Sesion -TMN Morfolo Blasco Anatomía 2829

Aniquilación partícula-antipartícula en PET

ANIQUILACIÓN partícula-antipartícula PET está diseñado para detectar la radiación de la reacción de aniquilación electrón-positrón Átomo e+ * e- 2Y AV F-18 C-11 N-13 O-15 1 Línea de respuesta AAAJAAAN r e. get 1 e- electron v neutrino 180°±0.5° y quantum/photon (511 keV) e+ positron LOR30

Fenómenos que deterioran la imagen PET

• Recorrido libre medio: positrón sufre sucesivos choques, que disminuyen su energía, antes de la aniquilación. El F-18 > error de posición que N-13, C-11 u O-15.
• Principio de conservación del momento: se ve alterado el ángulo de salida de los fotones de aniquilación. Ligeramente # a los 180° teóricos. AV Recorrido libre medio Alteración ángulo e Lex 1 180° ±0.5°

Colimación de respuesta

Colimación de respuesta Los fotones deben alcanzar los detectores del equipo(colimación de respuesta) en un tiempo establecido (ventana de coincidencia) y la energía debe superar un umbral. https://www.youtube.com/ watch?v=xTy0300gWw&t · = Annihilation event > = Gamma ray dispersión aleatoria = Assigned LOR Scattered coincidence Random coincidence True coincidence