Principios Esenciales de Medicina Nuclear: Radiactividad e Imágenes Diagnósticas

Modalidades de Imagen Médica

Imágenes Morfológicas

• Buena resolución: Permite la representación detallada de la anatomía.

Imágenes Funcionales

• Aportan información sobre el funcionamiento de órganos y sistemas.

Tipos de Representación

Imágenes Médicas Proyectivas

Representan la suma de las estructuras de un objeto sobre una superficie bidimensional. La profundidad se pierde. Son adecuadas para estudios que no requieren una imagen muy detallada debido a su bajo coste.

Imágenes Tomográficas

Reconstruyen imágenes en 3D a partir de imágenes proyectivas obtenidas alrededor del paciente. Este método es capaz de separar imágenes bidimensionales.

Medicina Nuclear (MN)

Especialidad médica que utiliza sustancias radiactivas (radioisótopos, radionúclidos o radionucleidos) para el diagnóstico y tratamiento de patologías. La base física es la radiactividad.

Tipos de Estudio en Medicina Nuclear

• Estudio in vitro: Ajeno al paciente. Permite determinar la concentración de una sustancia (ej. radioinmunoanálisis o ensayo).
• Estudio in vivo: Directo en la zona a estudiar. Permite obtener información de una zona u otra dependiendo del radiofármaco utilizado.

Modalidades de Imagen in vivo

• Proyectiva: Gammagrafía simple.
• Tomográfica (corte o plano): PET (Tomografía por Emisión de Positrones) o SPECT (Tomografía Computarizada por Emisión de Fotón Único).

Ventajas de la Medicina Nuclear

• Seguridad.
• Alta sensibilidad.
• Información funcional.
• Comodidad para el paciente.

Inconvenientes de la Medicina Nuclear

• Baja resolución espacial.
• Baja disponibilidad.

Conceptos Fundamentales de Radiactividad

Defecto de Masa (DM)

La masa del núcleo no coincide con la suma de las masas de las partículas nucleares que lo componen. Específicamente, la masa del núcleo es menor que la suma de las masas de los protones y neutrones. Esa pérdida de masa es el Defecto de Masa (DM).

Energía de Enlace

Al construir el núcleo, la masa perdida (Defecto de Masa) se convierte en energía. Esta energía es liberada cuando el núcleo se forma a partir de sus nucleones.

Radiactividad

Fenómeno por el cual un átomo excitado busca su estado de estabilidad emitiendo radiación.

Actividad

Es el número de desintegraciones por unidad de tiempo en una muestra radiactiva. Se mide en Becquerel (Bq).

Tipos de Radiación

Cuando un núcleo padre se desintegra, pasa a ser un núcleo hijo, emitiendo radiación.

Radiación Corpuscular

El núcleo padre cambia su número másico y atómico, y el núcleo hijo es de otra especie nuclear, siendo un elemento químico diferente.

Radiación Electromagnética (Radiación Gamma)

No varía el número másico ni atómico, pero cambia el estado energético del núcleo. Son isómeros (ej. radiación gamma).

Procesos de Desintegración Radiactiva

Desintegración Alfa (α)

El núcleo emite una partícula alfa (núcleo de Helio-4), resultando en una disminución de 4 unidades en el número másico (A-4) y 2 unidades en el número atómico (Z-2).

Desintegración Beta Negativa (β-)

Un neutrón se transforma en un protón (que permanece en el núcleo) y un electrón que se emite. El número atómico aumenta en 1 unidad (Z+1).

Desintegración Beta Positiva (β+)

Un protón se transforma en un neutrón y emite un positrón. El número atómico disminuye en 1 unidad (Z-1).

Captura Electrónica (CE)

En el núcleo se captura un electrón situado en la órbita más interna. El electrón se combina con un protón nuclear, generando un neutrón. El número atómico disminuye en 1 unidad (Z-1).

Parámetros de la Radiactividad

Transferencia Lineal de Energía (TLE)

Energía cedida por la radiación al medio por unidad de recorrido. Determina el daño biológico de la radiación al atravesar el cuerpo (ej. radiación alfa, beta negativa, beta positiva).

Constante de Desintegración (λ)

Probabilidad de que un isótopo se desintegre en una unidad de tiempo. Es una constante en el tiempo para un radionúclido dado.

Periodo de Semidesintegración (T½)

Tiempo que debe transcurrir para que la actividad de una muestra radiactiva se reduzca a la mitad. A mayor constante de desintegración, más rápido es el proceso. Una mayor radiactividad implica una desintegración más rápida.