A medicina nuclear é uma especialidade médica que utiliza radionuclídeos (marcador radiofarmacêutico ou radioativo) para avaliar as funções corporais e diagnosticar e tratar doenças. Câmeras especialmente projetadas permitem que os médicos monitorem esses radionuclídeos. A tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) e a tomografia por emissão de pósitrons (PET) são os dois métodos de imagem mais comuns na medicina nuclear.
O que é radionuclídeo (marcador radiofarmacêutico ou radioativo)?
Os radionuclídeos são compostos de moléculas transportadoras firmemente ligadas a um átomo radioativo. Essas moléculas transportadoras variam muito, dependendo do objetivo da varredura. Alguns radionuclídeos usam moléculas no corpo que interagem com uma proteína ou açúcar específico e podem até usar as células do próprio paciente. Por exemplo, quando os médicos precisam saber a fonte exata de sangramento intestinal, eles podem transmitir sinais radioativos (adicionar átomos radioativos) a uma amostra de glóbulos vermelhos retirados do paciente. Eles então injetam novamente o sangue e usam uma varredura SPECT para seguir o caminho do sangue no paciente. Qualquer acúmulo de radioatividade no intestino fornece aos médicos informações sobre onde está o problema.
Para a maioria dos estudos de diagnóstico em medicina nuclear, o radionuclídeo é administrado ao paciente por injeção intravenosa. No entanto, o radionuclídeo também pode ser administrado por inalação, injeção oral ou direta em um órgão. A administração de radionuclídeos dependerá do processo da doença a ser investigado.
O que é o SPECT (Tomografia Computadorizada por Emissão de Fótons Únicos)?
Os dispositivos de imagem SPECT fornecem imagens tridimensionais (tomográficas) da distribuição das moléculas de radionuclídeos entregues ao corpo do paciente. Imagens tridimensionais são imagens criadas por um grande número de imagens de projeção do corpo, gravadas por diferentes ângulos, processadas por um computador. Os imageadores SPECT possuem detectores de câmera gama que podem detectar emissões de raios gama de radionuclídeos injetados no paciente. Os raios gama são um tipo de luz que se move em um comprimento de onda diferente da luz visível. As câmeras são montadas em um suporte rotativo que permite que os detectores se movam em círculo em torno de um paciente deitado imóvel em uma plataforma.
O que é PET (Tomografia por Emissão de Positrons)?
As varreduras PET usam radionuclídeos para criar imagens tridimensionais. A principal diferença entre as varreduras SPECT e PET são os radiômetros utilizados. Enquanto as varreduras SPECT medem raios gama, as varreduras PET medem processando pequenas partículas de radionuclídeos chamadas positrons. Um pósitron tem aproximadamente a mesma massa que um elétron, mas uma partícula de carga reversa. Eles reagem com os elétrons no corpo e, quando essas duas partículas se unem, elas se destroem. Essa destruição produz uma pequena quantidade de energia na forma de dois fótons, que disparam em direções opostas. Os detectores no scanner PET medem esses fótons e usam essas informações para criar imagens de órgãos internos.
Para quais doenças a medicina nuclear é usada?
Hoje, as aplicações da medicina nuclear são amplamente utilizadas em relação ao câncer, doenças da tireóide, doenças cardiovasculares e doenças cerebrais.
O uso da medicina nuclear em doenças oncológicas
O principal objetivo dos exames de PET é detectar o câncer e acompanhar seu progresso, resposta ao tratamento e detecção de metástases. O uso da glicose depende da intensidade da atividade celular e tecidual, aumentando muito a divisão rápida das células cancerígenas. De fato, o grau de agressão para a maioria dos cânceres é aproximadamente paralelo às taxas de utilização de glicose. Nos últimos 15 anos, moléculas de glicose marcadas com radioatividade ligeiramente modificadas (desoxiglucose ou FDG marcada com F-18) mostraram ser o melhor marcador disponível para detectar câncer e disseminação metastática no corpo.
Um método combinado de geração de imagens que produz imagens de PET e CT (PET / CT) das mesmas regiões do corpo ao mesmo tempo tornou-se a principal ferramenta de geração de imagens para o estadiamento da maioria dos cânceres em todo o mundo.
Além disso, novos métodos de tratamento, como a terapia com radionuclídeos direcionados, estão entre os desenvolvimentos promissores para o tratamento do câncer.
O uso da medicina nuclear em doenças cardiovasculares
A imagem da medicina nuclear em cardiologia tem desempenhado um papel importante no diagnóstico e tratamento de pacientes com doença arterial coronariana. A imagem por perfusão miocárdica é a abordagem mais utilizada em pacientes com suspeita de doença cardíaca. A imagem por perfusão do coração é bastante precisa para detectar a presença de doença arterial coronariana. Além disso, o teste pode prever o risco do paciente de diferentes doenças cardíacas (como ataque cardíaco não fatal) e morte cardíaca. Isso permite que os médicos ofereçam melhores cuidados aos pacientes com doença cardíaca avançada, orientando as decisões terapêuticas. Os tratamentos a serem aplicados podem variar desde o manejo conservador da doença com base em medicamentos até formas mais agressivas de intervenção, como cirurgia para corrigir o fluxo sanguíneo.
Além disso, novas técnicas de radioptracer sob investigação oferecem esperança para o diagnóstico precoce da aterosclerose coronariana. A inflamação de depósitos ricos em lipídios na parede de grandes artérias chamadas placas ateroscleróticas pode causar ataques cardíacos ou morte cardíaca. Atualmente, biomarcadores sanguíneos, como a proteína C reativa que mede a inflamação aguda, têm sido associados a eventos coronarianos futuros; no entanto, eles não mostram onde está a placa aterosclerótica. A capacidade de localizar placas nas artérias coronárias pode ajudar a estimar quais indivíduos são propensos a eventos cardíacos graves. Espera-se que a imagem cardiovascular com métodos tomográficos ajude a identificar pacientes com placas ateroscleróticas antes da angiografia coronária convencional. Estudos de imagem de medicina nuclear também mostraram que a localização pode realmente ser detectada. Por exemplo, em pacientes com risco de AVC, verificou-se que a captação de FDG aumentou significativamente nas artérias carótidas doentes que refletem inflamação grave de lesões ateroscleróticas com alto potencial de ruptura da placa.
Técnicas de imagem híbrida, como PET / CT, SPECT / CT e PET / RM em pacientes com doença cardiovascular provavelmente facilitará a avaliação das consequências funcionais das alterações estruturais associadas à doença. Por outro lado, eles também permitirão que processos moleculares e celulares sejam avaliados em unidades absolutas e corretamente atribuídos a alterações estruturais. Essas vantagens oferecem oportunidades para o monitoramento, caracterização e tratamento da doença, bem como para o monitoramento do tratamento em pacientes com doença cardiovascular. Os benefícios podem incluir avaliações mais abrangentes da saúde e doença cardiovascular e melhor direcionamento das intervenções vasculares coronárias, além de medidas precisas da gravidade da doença aterosclerótica, da eficácia das placas ateroscleróticas e dos tratamentos estabilizadores da placa.
O uso da medicina nuclear em doenças neurológicas
Uma terceira especialidade clínica, na qual a imagem da medicina nuclear desempenha um papel importante no atendimento ao paciente, é a neurologia. As abordagens do Radiotracer ajudam na avaliação de tumores cerebrais e na identificação precoce de recorrência, no planejamento do tratamento cirúrgico de distúrbios convulsivos e, mais importante, na avaliação de distúrbios neurodegenerativos. Assim como em outros tumores, o FDG é usado no diagnóstico e caracterização de tumores cerebrais.
No entanto, como observado anteriormente, a precisão do diagnóstico com FDG foi limitada devido ao alto metabolismo da glicose e à alta captação de doadores de rádio no tecido cerebral normal. Essa limitação levou ao desenvolvimento e aplicação de substâncias radioativas como carbono-11-metil-metionina, flúor-18-fluoro-l-fenilalanina ou flúor-18-fluoro-L-timidina, que servem como marcadores do transporte e metabolismo de aminoácidos. Essas substâncias radioativas têm como alvo o tecido tumoral no cérebro e contribuem para a classificação da agressividade do tumor e, mais importante, para distinguir a recorrência do tumor das reações teciduais pós-cirúrgicas e formação de tecido cicatricial.
Nos distúrbios convulsivos, a imagem PET com FDG mostrou ser benéfica para a localização de áreas potencialmente epileptogênicas do cérebro e sua distribuição e extensão. A identificação precisa desse tipo de tecido cerebral anormal é importante para determinar a adequação dos pacientes às abordagens de tratamento cirúrgico projetadas para eliminar distúrbios convulsivos pouco controlados com medicamentos. Distúrbios neurodegenerativos, como as doenças de Alzheimer, Pick e Huntington, estão tipicamente associados à diminuição do metabolismo da glicose em certas partes do cérebro. Cada um desses distúrbios está associado à diminuição do metabolismo em regiões cerebrais específicas que podem ser distinguidas pelo FDG-PET. Os estudos seriados de imagem cerebral com FDG-PET também fornecem monitoramento da taxa de progressão da doença.
É difícil distinguir comprometimento cognitivo leve, resultado de um distúrbio clinicamente neurodegenerativo, de causas não neurodegenerativas ou comprometimento cognitivo do envelhecimento normal. Isso levou à pesquisa e desenvolvimento de novos radioligantes para direcionar am-amilóide e tau em nós neurofibrilares como marcadores neuropatológicos não invasivos. Os estudos clínicos apoiam a promessa desses novos radiotelers (por exemplo, composto B de Pittsburgh marcado com 11 de carbono (PIB) ou 2-dialquilamino-6-acilmalononitrila substituídos com flúor) para separar os estágios iniciais da neurodegeneração. Esses rastreadores radioativos também parecem ser úteis para monitorar a progressão da doença e os resultados da terapia medicamentosa.
Outro objetivo futuro importante será o desenvolvimento de tratamentos avançados de diagnóstico e prevenção de distúrbios neurológicos, como as doenças de Alzheimer e Parkinson. Para atingir esse objetivo, será necessária uma compreensão mais detalhada das alterações moleculares que ocorrem no cérebro nos estágios iniciais do desenvolvimento da doença. Além disso, aumentar a disponibilidade de rastreadores radioativos para detectar alterações moleculares específicas e monitorar a resposta ao tratamento nos permitirá alcançar esse objetivo. Por exemplo, muitos doadores de rádio, como o flúor-18-fluoroDOPA, foram desenvolvidos para avaliar a integridade do sistema de dopamina no cérebro. Tornar esses e outros rastreadores radioativos mais comuns pode levar a um diagnóstico mais preciso e um diagnóstico diferencial da doença de Parkinson. Além disso, outros sistemas de neurotransmissores (por exemplo, colinérgicos,
Da mesma forma, o tratamento de distúrbios psiquiátricos como depressão, esquizofrenia e dependência é um problema especial. A maioria dos tratamentos disponíveis é inadequada, com grandes efeitos colaterais ou alta falta de resposta. No futuro, espera-se que a ampla disponibilidade de tratores de rádio altamente específicos que possam ser usados na pesquisa básica em neurociências em humanos ajude a melhorar os processos biológicos dessas doenças e, finalmente, melhores tratamentos.
O uso da medicina nuclear em outras doenças
Além das doenças acima, é efetivamente usada no diagnóstico e tratamento de doenças como doenças dos ossos, tireóide, vesícula biliar e intestinal.
Riscos de aplicações em medicina nuclear
A dose total de radiação dada aos pacientes pela maioria dos radiofármacos utilizados nos estudos de diagnóstico em medicina nuclear não é superior à dose administrada durante radiografias de tórax de rotina ou exames de TC. Existem preocupações sobre a possível indução de câncer, mesmo com baixos níveis de exposição à radiação nos exames cumulativos de imagens médicas, mas esse risco é considerado muito pequeno, diferentemente do benefício esperado de um estudo de imagens de diagnóstico clinicamente necessário.
Como radiologistas, os médicos de medicina nuclear tomam muito cuidado para manter a exposição à radiação o mais baixa possível e, portanto, fornecem a quantidade mínima de material radioativo necessário para fornecer um exame diagnóstico útil.
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