Medicina nucleare

Gammacamera: I principali elementi costitutivi della gamma camera sono: Collimatore, cristallo di

scintillazione, fotomoltiplicatori. La funzione del collimatore è di selezionare i fotoni che devono raggiungere

il cristallo di scintillazione eliminando le radiazioni diffuse, in modo che si possa formare un’immagine e non

una “macchia diffusa di radiazioni”. Il cristallo di scintillazione permette di trasformare le radiazioni

elettromagnetiche che superano il filtro del collimatore in segnale luminoso (scintillazione). I

fotomoltiplicatori hanno la funzione di amplificare il segnale rivelato dai cristalli. La componente elettronica

permette di analizzare i segnali amplificati e di costruire la mappa di distribuzione e intensità delle radiazioni.

E’ la più “convenzionale” apparecchiatura impiegata in Medicina Nucleare. Permette di ottenere immagini

bidimensionali (planari) della distribuzione di un radionuclide. Simile a RX perché non ruota e non rende

immagini 3D. Le zone più scure sono metastasi o deficit del funzionamento.

Immagini planari dinamiche: Le immagini possono essere acquisite mantenendo la gamma camera fissa a

coprire un medesimo campo di vista per un tempo variabile. In uno studio renale ad esempio viene

esaminata la distribuzione di un radiofarmaco nel corso del tempo in modo da cogliere la distribuzione

dinamica prima nello spazio vascolare, successivamente in quello parenchimale ed infine la eliminazione

della radioattività attraverso gli ureteri, fino alla vescica. Le immagini sono quindi sequenziali e

rappresentano la distribuzione dinamica del radiofarmaco e la dinamica della funzione renale.

Immagini planari statiche: Le immagini possono essere acquisite anche facendo scorrere la gamma camera

in modo da inquadrare campi di vista contigui, in maniera sequenziale, per esaminare, ad esempio, lo

scheletro intero, che non può rientrare nel campo di una sola acquisizione. In uno studio dello scheletro, con

lo studio statico, viene esaminata la distribuzione di un radiofarmaco assumendo che non vi sia una

variazione significativa della distribuzione del tracciante dopo la prima fase di distribuzione. In questo modo

viene colta la distribuzione statica del radiofarmaco nell’osso, alcune ore dopo l’iniezione del radiofarmaco

per via endovenosa in diversi punti dello scheletro, per arrivare poi alla formazione di una immagine

dell’intero corpo.

Una terza modalità di acquisizione permette la ricostruzione di immagini tridimensionali facendo ruotare la

gamma camera attorno all’organo in esame, ad esempio il cuore. L’acquisizione di queste immagini avviene

dopo la somministrazione e la fissazione del radiofarmaco nell’organo in esame a seguito di processi di

distribuzione inizialmente in proporzione al flusso ematico e poi di fissazione, per intrappolamento

metabolico. La acquisizione i immagini da diversi angoli di vista permette di ricostruire immagini

tridimensionali (tomografiche) dell’organo in studio.

SPECT: Questa tecnica viene chiamata tomografia ad emissione di singoli fotoni. La denominazione deriva dal

fatto che si impiegano radiofarmaci marcati con radionuclidi che decadono emettendo un fotone singolo (ad

esempio passando da Tc-99m a Tc-99). Questo tipo di tecnica permette di ottenere immagini con elevato

contrasto, e che consentono una buona localizzazione anatomica delle diverse componenti l’organo in

esame, (permettono ad esempio di distinguere bene pareti e cavità cardiache), ma richiedono un tempo di

acquisizione maggiore di quello richiesto per le indagini planari. Il risultato tuttavia è tale da giustificare il

tempo impiegato. Un esempio di studio tomografico della perfusione cardiaca permette di mettere in

evidenza i vantaggi della tecnica tomografica.

PET: I principali elementi costitutivi del tomografo PET differiscono in parte da quelli della gamma e sono: Il

cristallo di scintillazione e i fotomoltiplicatori. La funzione del collimatore nella PET è assolta dal sistema

elettronico che permette di selezionare i fotoni che devono essere registrati. I fotoni registrati sono infatti

quelli che arrivano in coincidenza su due cristalli posti alle estremità delle linee di coincidenza. Come nella

gammacamera il cristallo di scintillazione permette di trasformare le radiazioni elettromagnetiche (I fotoni

derivanti dal decadimento positronico) in segnale luminoso (scintillazione). I fotomoltiplicatori hanno la

funzione di amplificare il segnale rivelato dai cristalli. La componente elettronica permette di analizzare i

segnali amplificati e di costruire la mappa di distribuzione e intensità delle radiazioni. Vantaggi: quantitativa,

↑ risoluzione spaziale. Svantaggi: costo elevato, rapido decadimento dei radionuclidi. Simile alla TC perché

circolare con elettroni senza emettere radiazioni (più l’immagine è scura più è patologico). La combinazione

tecnologica che meglio permette di unire risoluzione spaziale e informazione biochimica è rappresentata

dalla PET/TC. Rendono immagini scintigrafiche e anatomiche. PET è 2 livello di indagine utile per confermare

ipotesi di TC ed ecografie. Alcune strutture sono più scure fisiologicamente come ossa in crescita, tiroide,

vescica. Il pz emettere radiazioni con la PET anche dopo l’indagine quindi non stare a contatto con bimbi e

gravide. Anche con l’emissione di urina si eliminano radiazioni. I bagni in corsia sono fatti apposta per

contenere ed eliminare separatamente l’urina.

L’indagine si basa sulla capacità tiroidea di estrarre lo ioduro (I-) dal sangue e convertirlo a I2 per la sintesi

degli ormoni tiroidei. Lo ioduro viene captato attivamente dalle cellule tiroidee. La concentrazione di iodio

dipende dal TSH ipofisario.

Radionuclidi per lo studio della tiroide: L’uso di isotopi dello iodio permette di valutare correttamente la

funzionalità del NIS. Per questo motivo veniva usato un tempo lo Iodio-131, tuttavia la alta energia (364 KeV)

associata alla lunga emivita (8 giorni), determina una elevata dose di radiazioni per i pazienti. Per questo

oggi si preferisce l’uso dello Iodio-123, che ha proprietà fisiche più favorevoli, tuttavia è di costo elevato. Una

alternativa valida è rappresentata dal Tecnezio in forma di ione pertecnetato, che possiede proprietà fisiche

ottimali, basso costo e grande disponibilità. Per la sua carica elettrica, viene trasportato attraverso il NIS,

sebbene con minore efficienza rispetto allo iodio. Inoltre, a differenza dello iodio che viene concentrato dalla

tiroide ed organificato, cioè incorporato nella molecola degli ormoni tiroidei, il Tecnezio viene solamente

concentrato, raggiungendo il picco di concentrazione dopo 15 minuti, quindi viene progressivamente

eliminato dalla tiroide per tornare nel sangue, per essere infine eliminato attraverso la filtrazione renale.

Patologie tiroidee: Ipotiroidismo Primario, Centrale. Ipertiroidismo M. di Graves/Basedow, Gozzo

 multinodulare tossico/Adenoma tossico, Altre cause (eccesso di iodio, tiroiditi, npl). Tiroiditi. Gozzo

Endemico, Familiare, Sporadico. Carcinomi, Papillare, Follicolare, Forme indifferenziate, Forme midollari.

La scintigrafia della tiroide ha applicazione per la diagnosi differenziale degli ipertiroidismi, perché le

diverse cause patologiche determinano quadri scintigrafici caratteristici, per la diagnosi e follow up delle

tiroiditi, per la valutazione funzionale dei gozzi ed è di ausilio nelle forme tumorali. Il quadro di normalità

è caratterizzato dalla distribuzione simmetrica ed omogenea del radiofarmaco nei lobi tiroidei e modesta

attività in regione dell’istmo, dove lo spessore della tiroide è minore. Nei soggetti normali, in tiroide si

ritrova tra lo 0,5 ed 4,5% della radioattività somministrata.

Scintigrafia ossea: Total body: Le immagini dell'intero scheletro vengono acquisite da due a cinque ore

 dopo la somministrazione del tracciante (20-30 mCi [740-1100 MBq]). Trifasica: Al momento

dell'iniezione endovenosa del tracciante viene acquisita una serie rapida di immagini su una regione di

interesse (fase angiografica). Immagini statiche dopo 10 minuti, (fase di blood-pool o di captazione dei

tessuti molli). Immagini tardive della regione di interesse (2-5 ore), + eventuale total body. La tecnica di

acquisizione standard è Total-body, che permette di valutare la distribuzione del radiofarmaco dopo

alcune ore dalla somministrazione; apllicazione più comune è nella ricerca di metastasi scheletriche.

Quadro di normalità: Centri di crescita epifisari nei bambini, Cartilagine tiroidea, Reni e vescica. Il

radiofarmaco viene escreto per filtrazione renale; è quindi reperto normale trovare radioattività nei reni,

nelle vie escretrici ed in vescica. La distribuzione normale è simmetrica.

Staging: lesioni ossee non simmetriche (patologico). TC non mostra strutture ossee o in modificazione

 lenta. PET mostra anche modificazioni repentine delle strutture.

Crollo vertebrale: Nei crolli vertebrali dovuti a cause benigne (es. osteoporosi), si rileva un’area di

 aumentata concentrazione di radiofarmaco, con distribuzione «lineare» ed omogenea, come in questo

caso. L’intensità della captazione è correlata alla data del crollo: con il passare dei mesi, questa

progressivamente si riduce.

App. cardiaco: Studio della perfusione: Scintigrafia di perfusione miocardica. Studio della funzione

 cardiaca: Gated-SPECT/ Angiocardioscintigrafia.

Scintigrafia di perfusione miocardica: Le immagini mostrano la distribuzione di radiofarmaci che sono estratti

rapidamente ed in modo proporzionale al flusso miocardico, dal sangue arterioso coronarico al miocardio.

L’esercizio fisico aumenta la richiesta miocardica di ossigeno; aumenta quindi la gittata cardiaca ed i vasi

coronarici si dilatano per soddisfare l’aumentato fabbisogno di ossigeno del miocardio. Qualora vi sia una

patologia aterosclerotica delle coronarie, il vaso malato non si può dilatare adeguatamente come fanno

invece i vasi normali.

Albero coronarico: In presenza di una stenosi di una arteria epicardica, la sua resistenza non è più

trascurabile, per cui il flusso F diventa inversamente proporzionale alla somma delle resistenze R1+R2. In

condizioni di riposo, il flusso F è tuttavia mantenuto adeguato grazie alla capacità di autoregolazione

arteriolare che riduce R2 grazie ad una vasodilatazione.

Cascata ischemica: L’ischemia, il cui primum movens è un difetto di flusso, scatena in sequenza una serie di

alterazioni: Alterazioni metaboliche (metabolismo anaerobico con produzione di lattato), Alterazioni di

meccanica (inizialmente alterazioni della fase diastolica e successivamente anche sistolica).

Test ergonomico: Consiste in un esercizio fisico a carichi di lavoro crescenti. Cicloergometro: 25 / 50W di

incremento ogni 2 / 3’. Iniezione del tracciante al massimo sforzo. Criteri di