Medicina Nuclear

A Medicina Nuclear é uma especialidade médica relacionada à Imagiologia que se ocupa das técnicas de imagem, diagnóstico e terapêutica utilizando partículas ou nuclídeos radioactivos.

"A Medicina Nuclear está para a Fisiologia como a Radiologia para a Anatomia". A Medicina Nuclear permite observar o estado fisiológico dos tecidos de forma não invasiva, através da marcação de moléculas participantes nesses processos fisiológicos com isótopos radioactivos. Estes, denunciam sua localização com a emissão de particulas detectáveis, sob a forma de raios gama (fóton). A detecção localizada de muitos fótons gama com uma camara gama permite formar imagens ou filmes que informem acerca do estado funcional dos órgãos. A maioria das técnicas usa ligações covalentes ou iónicas entre os elementos radioactivos e as substâncias alvo, mas hoje já existem marcadores mais sofisticados, como o uso de anticorpos especificos para determinada proteína, marcados radioactivamente. A emissão de particulas beta ou alfa, que possuem alta energia, pode ser útil do ponto de vista terapeutico, para destruir células ou estruturas indesejáveis.

Centros de Medicina Nuclear existem em regra apenas nos hospitais centrais, ou em clínicas privadas

Tipos de Radiação Utilizados

1. Partícula Beta: consiste num Elétron, podendo portanto ser utilizado em terapia como por exemplo no tratamento de hipertiroidismo e do cancro da tiroideia, através do uso do Iodo-131 (terapêutica com Iodo radioactivo).

1. Posítron: é a antipartícula do elétron. Consiste num "elétron" de carga positiva. É o tipo de radiação utilizada nos exames de PET (Positron Emission Tomography - Tomografia por Emissão de Posítrons). O principal radiofármaco utilizado nesse tipo de exame é o FDG (Glicose marcada com Fluor-18).

1. Radiação Gama: é um fóton, ou seja, energia (onda eletromagnética). Os raios gama têm origem nos núcleos atómicos, e são utilizados na grande maioria dos exames em medicina nuclear. Os raios gama são detectados por um equipamento apropriado, a Câmara Gama. O principal radionúclido emissor de radiação gama utilizado em medicina nuclear é o Tecnécio-99mTc.

Tipos de Radiofármacos Utilizados

Um radiofármaco incorpora dois componentes. Um radionúclido, ou seja, uma substância com propriedades físicas adequadas ao procedimento desejado (partícula emissora de radiação beta, para terapêutica; ou partícula emissora de radiação gama, para diagnóstico) e uma vector fisiológico, isto é, uma molécula orgânica com fixação preferencial em determinado tecido ou órgão. Essencialmente, os radionúclidos são a parte radioactiva dos radiofármacos. Mas estes também possuem uma molécula (não radioactiva) que se liga ao radionúclido (marcação radioactiva) e o conduz para esse órgão ou estrutura que se pretende estudar.

• Tecnécio-99-metaestável: é um radionúclido artificial, criado pelo homem. Tem vida-média de aproximandamente 6 horas, isto é, a sua Actividade, ou "quantidade de radioactividade" reduz-se para metade a cada 6 horas. Emite um fóton gama com 140.511keV de energia, ideal para a Camara Gama. É muito reactivo quimicamente, reagindo com muitos tipos de moléculas orgânicas. Esta grande versatilidade química permite que hoje em dia a grande maioria dos estudos em Medicina Nuclear sejam efectuados com base no uso de radiofármacos Tecneciados.
• Iodo-123 ou Iodo-131: importantes no estudo da Tiroideia. Têm emissão de radiação gama e beta, respectivamente. Semi-vida de 8 dias para o I131, 13 horas para o I123.
• Tálio-201: tem propriedades químicas semelhantes ao Potássio, tendo sido utilizado durante muitos anos para imagiologia cardíaca (integrava a bomba de sódio-potássio). Os seus fótons gama têm energias baixas, mas as imagens eram menos nítidas e a sua interpretação mais complexa. Semi-vida de 3 dias. Actualmente os estudos com Tálio-201 têm caído em desuso, face ao apareciamento de novos radiofármacos marcados com Tc-99m.
• Gálio-67: tem propriedades semelhantes ao ião Ferro. É um emissor gama de média energia e apresenta semi-vida de 3 dias. É utilizado em estudos de Infecção e em Oncologia.
• Índio-111: semi-vida 3 dias. É um emissor de radiação gama de média energia.
• Xenon-133 e Cripton-81m: gases nobres radioactivos que podem ser usados na cintigrafia de ventilação pulmonar. No entanto, a maior parte dos estudos de ventilação pulmonar são feitos com um aerossol marcado com Tc-99m.
• Flúor-18: emite positrões. É usado no exame PET.

Utilidade e Risco

A importância deste tipo de exames tem merecido cada vez mais reconhecimento. A principal limitação à maior utilização da medicina nuclear é o custo. No entanto é impossível observar muitos processos fisiológicos de forma não invasiva sem a Medicina Nuclear. A quantidade de radiação que o paciente recebe num exame de medicina nuclear é menor que a radiação recebida numa radiografia ou uma Tomografia Axial Computadorizada que visualize as mesmas estruturas. A quantidade de substância estranha é normalmente tão baixa que não há perigo de interferir significativamente com os processos fisiológicos normais. Os casos mais graves são muitas vezes os casos de hipersensibilidade (alergia) com choque anafilático do doente em reacção ao agente químico estranho.

Sistema Nervoso Central: Cintilografia Cerebral

• Cintigrafia de Perfusão Cerebral: avalia a perfusão sanguínea das várias regiões do cérebro. É injectado um radionúclido lipofílico no sangue do paciente, que seja capaz de atravessar a Barreira Hemato-Encefálica. Ele é depois integrado nas mebranas celulares dos neurónios. É usado para indicar lesões causadas por enfartes - AVCs, ou para descobrir artérias parcialmente obstruidas que tenham um risco de enfartes futuros.

Endocrinologia

• Cintigrafia da Tiroideia: A principal aplicação da Medicina Nuclear nesta área é o diagnóstico e terapia do Carcinoma bem diferenciado da Tiroideia. As células normais da Tireoideia assim como as do carcinoma bem diferenciado desse órgão, concentram o Iodo até concentrações muito superiores a outros órgãos, uma vez que o Iodo é uma parte importante das hormonas produzidas nessa glândula, a T3 e a T4. Este facto permite usar os isótopos radioactivos do Iodo, o I-123 (preferido porque tem semi-vida curta, energia mais adequada às Câmaras Gama e ausência de emissão beta, mas muito mais caro) e o I-131 para formar imagens funcionais da Tiroideia.

• Terapia com I-131: O I-131 pode além disso ser usado para terapia do carcinoma bem diferenciado da tiroideia. Em muito altas concentrações, a emissão de partículas beta pelos radionúclidos destroi as células ao redor. Uma vez que a Tiroideia concentra muitas vezes mais o ião que os outros órgãos, é ela o órgão alvo. Esta terapia é usada após tireoidectomia para eliminar focos de metástase do cancro. É feita terapia de substituição das hormonas tiroideias (são ingeridas regularmente sob a forma de medicamento).

• Cintigrafia Corporal com 123I-MIBG: é uma técnica de estudo dos tumores neuroendócrinos. O radiofármaco utilizado, metaiodobenzilguanidina-Iodo-123, um análogo da guanetidina que é captada para os grânulos cromafins das células neuroendócrinas. São indicações para este exame a suspeita de feocromocitoma, tumores carcinóides neuroblastoma pediátrico, carcinoma medular da Tiroideia e outras neoplasias derivadas da crista neural. O 123I-MIBG também é usado, em maiores concentrações, na terapia de algumas destas condições.

• Cintigrafia do Córtex das Suprarenais com 131I-Iodocolesterol: têm afinidade para o córtex da glândula supra-renal. Utilizado no diagnóstico de Sindrome de Cushing, hiperaldosteronismo e hiperandrogenismo. Detecta lesões da supra-renal.

• Cintigrafia das Paratiroideias: permite avaliar a funcionalidade das glândulas paratiroideias. É preparado um Radiofármaco com afinidade para estas glândulas (geralmente o 99mTc-sestaMIBI ou o 99mTc-Tetrofosmina) que é depois administrado ao paciente por via endovenosa. São realizadas duas séries de imagens: umas cerca de 15min após a injecção, que permite a visualização das glândulas paratiroideias, bem como a glândula tiroideia; outras cerca de 2h após a injecção, onde já não é suposto visualizar as glândulas paratiroideias, nem a glândula tiroideia. A ideia é averiguar sobre o "washout" do radiofármaco. Em casos de Adenoma das Paratiroideias, continua a visualizar-se actividade nas glândulas paratiroideias, mesmo 2h apósa administração do radiofármaco. Por vezes é exigido que este exame seja comparado com uma Cintigrafia da Tiroideia.

Pneumologia: Cintigrafia Pulmonar

• Cintigrafia de Perfusão e Ventilação: são duas técnicas que devem ser executadas sempre que possível (frequentemente de emergência). É o principal método de avaliação da grave condição potencialmente mortal que é a tromboembolia pulmonar. A parte de perfusão é uma avaliação do fluxo sanguíneo por todo o pulmão, ou seja, se há obstruções nos vasos, como em casos de tromboembolia pulmonar. Ela é efectuada pela injecção de aglomerados de albumina marcados com tecnécio-99m no sangue. Qualquer área que não seja irrigada ficará pálida (zona fria) na imagem obtida. A cintigrafia de ventilação indica as áreas do pulmão que ventilam convenientemente. Ela é feita pela inalação de marcadores radioactivos gasosos ou sob a forma de aérossois, como isótopos de gases nobres radioactivos ou microparticulas marcadas com tecnécio (technegas). O resultado do exame vem da comparação entre as zonas frias (pouco radioactivas) da perfusão e as da ventilação. Se houver grandes e múltiplas defeitos de perfusão não consonantes com áreas de defeitos de ventilação, é provável o diagnóstico de tromboembolismo pulmonar. De outro modo poderá haver obstrução de um brônquio ou bronquiolo (apenas zona fria na ventilação), ou outras condições.

Cardiologia Nuclear

• Angiografia de radionúclidos de Equilibrio (ARNE): é usada para avaliar a função ventricular, especialmente a do ventrículo esquerdo. O técnecio-99m é feito reagir quimicamente com a hemoglobina dos eritrócitos é injectado no sangue. Estes eritrócitos marcados espalham-se por todo o sangue da pessoa rapidamente o que torna possível então fazer um filme do batimentos cardiacos a partir das emissões e avaliar a quantidade de sangue que permanece nos ventriculos aquando da sístole e da diástole (cálculo da fracção de ejecção). Estes filmes dão indicações sobre a performance cardiaca em casos de miocardiopatias, valvulopatias e outros.

• Cintigrafia de Perfusão do Miocárdio em Esforço e em Repouso: é indicada para avaliar doentes com enfartes do miocárdio prévios, dispneia de esforço, ou angina pectoris. É feito um estudo por SPECT ou Tomografia Computorizada de Emissão de Fótons Simples. Basicamente a camara gama roda e tira imagens de várias posições, que o computador então reconstroi em imagens 3D. São usados os compostos Tálio-201 (um análogo do ião Potássio, K+, em cujo transportador os miócitos são ricos), 99mTc-Tetrofosmina (absorvida pelas células ricas em mitocôndrias, como os miócitos) ou 99mTc-SestaMIBI, todos absorvidos pelas células do miocárdio (se houver fluxo sanguineo próximo). São efectuadas duas medições da radioactividade: em repouso e em esforço máximo. Se houver zona fria ou de radioactividade muito reduzida em ambas as situações, haverá apenas tecido fibroso derivado de um enfarte prévio nesse ponto do coração (já não existem miócitos); se houver zona fria em esforço, mas não em repouso, então deverá haver limitações ao fluxo sanguineo para essa região, ou seja ele é suficiente para o repouso mas a artéria está obstruida parcialmente e quando há vasodilatação devido ao esforço, o volume nas outras artérias desobstruidas aumenta muito mais (porque num tubo o aumento do raio de 2 para 3 mm corresponde a muito mais volume extra que de 1 para 2mm)- logo essa area está com menos radioactividade comparativamente.

• Estudo de Viabilidade do Miocárdio (Repouso sob Nitroglicerina): é um estudo idêntico à Cintigrafia de Perfusão do Miocárdio, sendo apenas realizado o estudo em Repouso. A injecção do Radiofármaco é precedida pela administração oral de um comprimido de Nitroglicerina. Desta forma, é obtida uma imagem do coração em condições óptimas de fluxo sanguíneo. Desta forma, todas as células viáveis (vivas) terão acesso à irrigação coronária.

Nefrologia Nuclear

• Cintigrafia Renal com 99mTc-DMSA: o Parênquima do Rim é estudado com a molécula DMSA (ácido dimercaptosuccinico) que é feita reagir in vitro com Tecnécio-99m radioactivo. O DMSA-Tc99m é injectado no sangue do paciente, de onde é simultaneamente filtrado, reabsorvido e secretado a nível glomerular, e do Tubo Contornado Proximal. O fármaco fica na sua maioria localizado no Córtex renal desde que este esteja funcional e capaz de filtrar, reabsorver e secretar. As zonas frias (pálidas) de pouca actividade radioactiva obtidas no filme corresponderão assim a zonas do córtex do Rim que estejam em insuficiência ou não estejam a funcionar a 100%. Este método tem sensibilidade maior que a Ecografia para detecção de pielonefrites, malformações ou cicatrizes, nomeadamente em Pediatria.

• Cintigrafia Renal com 99mTc-DTPA: o DTPA, mesmo acoplado ao tecnécio, é quase totalmente eliminado por filtração glomerular sem quase nenhuma secreção ou reabsorção. É uma técnica de avaliação do Glomérulo Renal e sua capacidade de filtração efectiva, nomeadamente das Glomerulopatias.

• Renograma Basal com 99mTc-MAG3: o 99mTc-MAG3 ou mercaptoacetiltriglicina-99mTc é eliminada principalmente por secreção tubular. A sua rápida excreção permite a avaliação não só dessa função renal mas também da perfusão, e integridade do sistema colector. É usada na monitorização da insuficiência renal, obstrução dos canais colectores e refluxo de urina.

• Renograma com prova diurética: usado no diagnóstico diferencials entre a obstrução das vias urinárias, nomeadamente por cálculos ("pedra dos rins"), e a Estase funcional dessas vias. A administração de um diurético como a furosemida acelera a excreção de urina pelo rim. Qualquer dificuldade de micção que não seja obstrução mecânica das vias pode ser distinguido aumentando suficientemente o volume de urina secretada pelos rins. Se houver obstrução mecânica o rádiofarmaco na urina se concentrará proximalmente ao ponto bem definido da obstrução, e pouco ou nenhum passará. Se for estase funcional (e.g. se o músculo do ureter não propelir a urina), o aumento de volume será suficiente para fazer avançar a urina nas vias por si mesmo, e o rádiofármaco ocupará toda a via urinária.

• Renograma com Captopril: é usada como teste de detecção de hipertensão arterial devido a estenose (causada pela aterosclerose ou placa de colesterol) da artéria renal. É administrado Captopril, um inibidor da enzima conversora da angiotensina, que tem o efeito de diminuir a perfusão (fluxo sanguíneo) renal. O radiofármaco utilizado é o 99mTc-DTPA. Se a radioactividade vinda do rim diminuir consideravelmente, a artéria correspondente já deveria estar estenosada antes da vasocontrição devida ao captopril (porque um tubo de 3mm que diminui para 2 perde muito menos volume que um de 2 que diminui para 1mm).

• Cistocintigrafia Directa ou Indirecta: é usada no diagnóstico do refluxo vesico-ureteral (da bexiga de volta ao ureter) da urina. Há dois tipos. Na cistocintigrafia directa, o doente é catéterizado (tubo colocado no ureter) e a solução radioactiva é introduzida na bexiga. Na indirecta o rádiofarmaco é injectado no sangue e as imagens feitas aquando do percurso da urina radioactiva pelas vias urinárias inferiores. Em qualquer caso, o imagiologista verifica se há refluxo da urina radioactiva.

Osteoarticular

• Cintifragia Óssea de Corpo Inteiro: é usada São usados derivados de disfosfatos resistentes às enzimas fosfatases, quelados com Tecnécio-99m como o 99mTc-metilenodifosfonato (99mTc-MDP) e o 99mTc-hidroximetilenodifosfonato (99mTc-HMDP), os quais são injectados no sangue. Rapidamente fixam-se com cálcio ao mineral apatite do osso. Uma vez que os processos de cristalização normais dos sais de cálcio e fosfato no osso são os mesmos da fixação do radiofármaco, esta técnica permite detectar áreas de grande ou insuficiente formação de mineral dentro dos ossos. Assim detectam-se áreas frias ou hipofixantes, com pouca radioactividade, que correspondem a grande actividade destruidora de osso como a osteoclastica ou baixa actividade geradora de osso como a osteoblástica. Causas possíveis de hipofixação são a necrose óssea (por isquémia, enfarte ou infecção-osteomielite), isquémia por anemia falciforme, ou metástases agressivas. É esta última a indicação mais importante, uma vez que permite detectar lesões causadas por metastases de cancros de outros órgãos ou do próprio osso muito mais precocemente que o raio-x, e permite fazer o estadiamento da neoplasia. Os cancros que mais frequentemente metastizam para o osso são os da próstata, mama e pulmão.

• Cintilografia Óssea com estudo de três fases

• Estudo Ósseo Tomográfico (complementar)

• Cintilografia da Medula Óssea com 99mTc-Colóides

Cancro: Cintilografias Oncológicas

• Cintigrafia com Gálio-67: o Gálio-67 comporta-se como o ião Ferro³⁺ e portanto liga-se à transferrina plasmática. A maior vascularização das neoplasias e a sua maior necessidade de ferro leva à acumulação do radiofármaco nas células neoplásicas, associado à ferritina. É possível colher informações de muitos tipos de tumores com esta técnica mas ela é principalmente indicada para estadiamento de linfomas. Uma vez que o Gálio não se concentra em lesões necrosadas ou fibróticas ele permite detectar tumores activos de forma superior À Tomografia computadorizada ou Ressonância Magnética.

• Cintilografia com 123I-MIBG

• Cintilografia com 131I-Iodocolesterol ou NP-59

• Cintilografia dos Receptores da Somatostatina com 111In-Pentatreótido: o 111-Índio-Pentatreótido é um análogo radioctivo da hormona somatostatina. Usado no estadiamento de tumores neuroendócrinos, como os do ilhéu do pâncreashipófise e carcinóides.

• Cintilografia com 99mTc-sestaMIBI: este radiofármaco concentra-se nas mitocôndrias, logo marca a viabilidade celular (a falta de integridade das membranas mitocondriais é indicativa de stress celular). É no entanto usado como indicador da susceptibilidade à quimioterapiade uma neoplasia, porque ele é excretado da célula pelo mesmo transportador membranar que excreta os químicos citostáticos (quanto mais transportador menos radioactividade e menos susceptibilidade à quimio).

• Cintilografia Mamária: a primeira técnica de detecção de tumores mamários é a mamografia, uma forma de radiografia. A cintigrafia só é usada se houver dúvidas após mamografia. São usados o 99mTc-MIBI ou o 99mTc-Tetrofosmina.

• Linfocintigrafia: técnica de determinação do gânglio sentinela. O gânglio sentinela é o primeiro gânglio linfático que drena uma neoplasia, e é o primeiro a receber células metastáticas. É essencial após descoberta de tumor maligno verificar se o ganglio sentinela está invadido, pois o inicio de matastização determina estratégias terapêuticas mais agressivas. São usados derivados da albumina com Tecnécio radioactivo em solução, que são injectados no tumor. Este radiofármaco é então drenado pelos vasos linfáticos até ao gânglio mais próximo. Indicações frequentes são o carcinoma da mama e o melanoma.