LA ENERGÍA NUCLEAR EN LA VIDA DIARIA Mª Luisa España APLICACIONES MÉDICAS Leopold Freund 1896. Paciente irradiada a los cuatro años de edad de un nevus dorsal. “ A los médicos, científicos y otras personas que pusieron en peligro sus propias vidas, dedicados a la misma misión: luchar contra la enfermedad y el sufrimiento con la ayuda del arma maravillosa puesta en sus manos por Roentgen” APLICACIONES MÉDICAS 1923. Primera utilización de los trazadores en la exploración biológica. Hevesey. 1927. Puesta a punto de un detector de radiaciones. Geiger y Müller. 1931. Construcción del primer ciclotrón. 1934. Descubrimiento de la radioactividad artificial. Curie y Joliot. 1936. Primer tratamiento de leucemia con 32P. Lawrence 1946: Primer reactor productor de radionucleidos La energía nuclear Área de la salud IAEA… Necesidades relacionadas con la prevención, diagnóstico y tratamiento de las enfermedades a través de la aplicación de las técnicas nucleares En el área de la salud, la medicina nuclear y la radioterapia se utilizan para el diagnostico y el tratamiento del cáncer, y el radiodiagnóstico y la medicina nuclear para el diagnóstico de diversas enfermedades. Los radioisótopos se usan para identificar para identificar cepas resistentes de malaria, tuberculosis y otras enfermedades. La radiación se utiliza también para esterilizar huesos, piel y otros tejidos utilizados en injertos. La energía nuclear Área de la salud Instalaciones Radiactivas • Medicina Nuclear • Oncología radioterápica • Irradiador biológico • Investigación Procedimientos diagnósticos Procedimientos terapéuticos MEDICINA NUCLEAR – Radiofármacos específicos. – Equipamiento de alta tecnología – Profesionales sanitarios. Médicos especialistas en Medicina Nuclear, Radiofísicos, TSID, etc.. – Normas de protección radiológica para los profesionales, pacientes, voluntarios que colaboran en el confort del paciente Producción de Radionucleidos Reactor nuclear Separación isotópica de los productos resultantes de la fisión del uranio Reactor nuclear Bombardeo de nucleidos mediante partículas eléctricamente neutras Aceleradores Bombardeo de nucleidos mediante partículas cargadas eléctricamente Reactor Nuclear / Aceleradores Generadores de radionucleidos Producción de Radionucleidos Ciclotrón Radionucleido Reacción Nuclear 123I 124Xe (p,2n) 123I 67Ga 68Zn (p,2n) 67Ga 111In 111Cd (p,n) 111In 201Tl 203Tl 201Pb 201Pb (p,3n) CE 15O 14N (d.n) 15O 13N 16O (p,α) 13N 11C 14N (p, α) 11C 18F 16O (3H,n) 18F 201Tl Características ideales radionucleidos Gammagrafía • Emisor gamma • Energía adecuada a los sistemas de detección • Periodo de semidesintegración acorde con el estudio a efectuar • Fácil de unirse a moléculas TÉCNICA SPECT GAMMAGRAFÍA PLANAR/ SPECT Las imágenes obtenidas representan los cambios funcionales en los órganos, pero tiene menor resolución anatómica EQUIPOS HÍBRIDOS SPECT/ CT El sistema se acopla a algoritmos, y programas de computación para adquirir, procesar y fusionar las dos imágenes y así obtener una imagen en tercera dimensión que muestre la función del órgano y su situación anatómica PET / PET-TC 18F-Fludesoxiglucosa (FDG) T1/2= 110 min Tecnología Time Of Flight PET ONCOLOGÍA Ø Cambia el plan de tratamiento en 25% Ø Localiza tumor en 15% de pacientes sin sospecha de recurrencia o enfermedad residual. Ø Detecta otro tumor 2-5% En el caso de sospecha de tumores pulmonares influye en el tratamiento en un 65% de los pacientes, y ofrece nueva in formación en un 85% Stress Angio CT • PET Perfusion 82Rb • Rest Courtesy Emory University Camacho López C,et al. Dosis efectivas asociadas alas exploraciones multimodales habituales en medicina nuclear. RevEspMedNucl.2011.doi:10.1016/j.remn.2011.02.008 PET/MR cases PET / RM Tumour recurrence Courtesy Strasbourg University Hospital ONCOLOGÍA RADIOTERÁPICA El mecanismo por el cual las radiaciones ionizantes producen muerte celular es el daño al ADN, afectando más a las células tumorales de mayor actividad mitótica e indiferenciadas BRAQUITERAPIA “braqui”= cercano, próximo Tratamiento del cáncer corta distancia - Intracavitaria: cavidades cerca del tumor – Intersticial: implantes EN el tumor – Ir-192, Cs-137, I-125, Pd-103 Irradiación continua: – Implantes permanentes temporales – Carga manual diferida IMPLANTES Permanentes: I-125, Pd-10 Temporales BRAQUITERAPIA ALTA TASA DE DOSIS • 1 fuente cilíndrica Ir192 • 10-20 Ci (370-740 GBq) • La fuente pasa por un catéter y se detiene en posiciones prefijadas TERAPIA CON PROTONES . Se utilizan protones acelerados en ciclotrones a un 60% de la velocidad de la luz (180,000 km/s, 250 MeV) Inicialmente transfieren pequeñas cantidades de energía a los electrones moleculares (bajo poder de ionización), aportando la mayor parte de la energía en la proximidad del Pico de Bragg TERAPIA CON PROTONES SECTOR MÉDICO – Exposiciones ocupacionales – Exposiciones de miembros del público – Exposiciones médicas: • Pacientes • Voluntarios en ensayos clínicos • Participantes en programas de screening • Exposiciones médico legales Familiares o voluntarios que colaboran en el confort del paciente PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN EXPOSICIONES MÉDICAS JUSTIFICACIÓN MÉDICO PRESCRIPTOR MÉDICO ESPECIALISTA No hay límite de dosis OPTIMIZACIÓN La dosis debe ser la mínima compatible con el objetivo del procedimiento CONCLUSIONES • La utilización de la energía nuclear en medicina esta justificada en base al beneficio para el paciente, y debe estar optimizada con normas de protección radiológica. • Se están abriendo nuevas expectativas para el uso de la energía nuclear en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. • La energía nuclear forma parte del presente y el futuro de nuestra vida diaria en el área de la salud.