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SeminárioMedicinaNuclear

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05/07/2017
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Medicina Nuclear
Princípios Físicos e Fisiológico
Sílvio Leão Vieira
Ribeirão Preto- SP
17/11/2003
A Medicina Nuclear é uma especialidade médica
que emprega fontes não seladas de radionuclídeos com
O Que é Medicina Nuclear ?
q p g
finalidade diagnóstica e terapêutica. Habitualmente os
materiais radioativos são administrados in vivo e apresenta
distribuição para determinados órgãos ou tipos celulares.
A administração dos radiofármacos ou traçadores
é na maioria das vezes por via endovenosa, mas pode ser
oral, por sondas, intracavernoso ou mesmo local.
História da Medicina Nuclear
A Medicina Nuclear teve origem em várias
descobertas científicas que, aparentemente, não tinham
uma ligação direta à Medicina, como a descoberta dos
raios-X em 1895, por Röentgen e a descoberta da
radioatividade em 1896 por Becquerelradioatividade em 1896, por Becquerel.
A partir dos anos 60, a Medicina Nuclear
desenvoleu-se a um ritmo exponencial. Nos anos 70,
surgiram os estudos tomográficos (SPECT), destacando-se
o cardíaco e o cerebral. Na década de 80, desenvolveram-se
as aplicações clínicas da Tomografia por Emissão de
Pósitrons (PET).
Marcos importantes no 
desenvolvimento da Medicina Nuclear: 
1895 Descoberta dos Raios X – Röentgen (Foto à esquerda)
1896 Descoberta da radioatividade do Urânio – Becquerel (à direita)
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1898 Descoberta da radioatividade natural (Rádio) - Marie Curie
1923 Primeira utilização de radionuclídeos na exploração biológica -
Hevesey (Prémio Nobel)
1927 Desenvolvimento de um detector de radiações - Geiger e Müller
e pela primeira vez Hermann Blumgart e Soma Weiss injetam na veia
de um braço o radioisótopo natural rádio C (radom), e mediram o
intervalo de tempo que este levou para chegar ao outro braço
Juliot Curie Marie Curie
1931, Construção do primeiro ciclotron por Ernest Lawrence
1934 Descoberta da radioatividade artificial - Casal Joliot-Curie
1936, John Lawrence, é considerado o pai da medicina nuclear, por
ter sido o primeiro a tratar um paciente de leucemia com o isótopo
radiativo do fosfato.
Em 1937, Joseph Hamilton foi o primeiro a utilizar traçadores
radiativos para estudar a fisiologia da circulação.
1938 Primeiros estudos sobre a fisiologia da tiróide (I-131)
1946 Construção do primeiro reator produtor de radionuclídeos
1951 Construção de um aparelho (Scanner) com cristal de Iodeto de Sódio, que 
permitiu realizar os primeiros estudos - Reed e Libby
1952 O termo "Medicina Atômica" é substituído pelo de "Medicina Nuclear"
1962 Surgiram os geradores de Tecnécio-99m
1963 Desenvolvimento das atuais câmaras gama
Ernest Lawrence John Lawrence
Princípio Fisiológico da Medicina 
Nuclear - Metabolismo
Radionuclídeos + Fármacos = Radiofármacos
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Princípio Fisiológico
– Marcação de fármacos, que apresentam 
biodistribuição conhecida, com isótopos 
radioativos 
– As informações obtidas estão maisAs informações obtidas estão mais 
relacionadas ao metabolismo e a fisiologia 
do que com a própria anatomia.
– Para cada objetivo de avaliação funcional, 
utilizamos fármacos e isótopos específicos
Características dos Radiofármacos
* Mimetizam processos fisiológicos naturais.
* Estudo de funções ao invés de anatomia.
* Raios-gama ao invés de raios-x.
* Para minimizar a dose no paciente:
- Meia-vida curta
-Raios-gama monocromáticos com
energia entre 100 e 300keV.
-Não ser tóxico ou estar contaminado.
-Localiza-se no órgão ou tecido de interesse.
* Devem ser fácies de obter e economicamente viáveis.
Isótopo Forma química Uso
99Tcm Pertecnetato (Na99TcmO4)
Estudos dinâmicos cardíaco e 
cerebral 
*Cérebro
Imagens de: *Placenta
*Tireóide
99Tcm
Soro de albumina humana
Estudo dinâmico cardíaco
*Placenta
Imagens da: *Efusão do
pericárdio
99Tcm Microesferas de albumina Imagens dos Pulmões
Exemplos de Radiofármacos e suas Aplicações
Tc Microesferas de albumina Imagens dos Pulmões
99Tcm
Colóide de enxofre
*Medula Óssea 
Imagens de: *Fígado
*Baço
99Tcm Fósforos Imagens do osso
123I Na123I Imagens da Tiróide
201TI Cloreto Imagens do miocárdio
11C 11CO2 Imagens da placenta
13N Amônia(13NH4) Detecção de enfartes cardíacos
A Medicina Nuclear e suas 
Especialidades clínicas
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Princípios Físicos da Medicina NuclearPrincípios Físicos da Medicina Nuclear
Instabilidade Instabilidade Nuclear
Núcleos Atômicos com deferentes números de nêutrons são
chamados de IsótoposIsótopos..
Os Núcleos atômicos se dividem em :
- Estáveis e
- Instáveis
Os Núcleos estáveis não sofrem desintegração radioativa e são
portanto não-radioativos.
Os núcleos dos isótopos instáveis estão em níveis excitados e podem
da origem à emissão espontânea de partículas do núcleo (alfa, beta, gama
ou nêutrons).
A esse fenômeno dá-se o nome de descaimentodescaimento radioativoradioativo.
Os isótopos instáveis são portanto radioativos e também conhecidos
por radioisótoposradioisótopos.
Radiações IonizanteRadiações Ionizante
PartículasPartículas AlfaAlfa Partículas alfa é de longe a maior partículaPartículasPartículas AlfaAlfa -- Partículas alfa, é de longe, a maior partícula
emitida por núcleos instáveis.
PartículasPartículas BetaBeta -- PartículasPartículas betabeta são,são, essencialmente,essencialmente, elétronselétrons
dede altaalta energiaenergia cinéticacinética..
RaiosRaios GamaGama -- RaiosRaios gamagama sãosão fótonsfótons dede altaalta energiaenergia emitidosemitidos
pelopelo núcleonúcleo dede algunsalguns átomosátomos.. RaiosRaios gamagama sãosão idênticosidênticos aosaos raiosraios--xx aa
diferençadiferença estáestá nono fatofato dede queque osos raiosraios gamagama vêmvêm dodo núcleonúcleo dodo átomo,átomo,
ee osos raiosraios--xx nãonão..
EmissãoEmissão NêutronNêutron -- AA emissãoemissão nêutronnêutron éé associadaassociada comcom aa fissãofissão
nuclearnuclear..
Relações Envolvidas na Cadeia de 
descaimento do 99Mo / 99mTc
As unidades usadas na manipulação de materiais radioativos:
Curie ( Ci ) ⇒ 1 Ci = 3.7 x 1010 des/s
Bequerel ( Bq ) ⇒ 1 Bq = 1 des/s
Fontes de Radioatividade para 
Medicina Nuclear
Gerador de Tecnécio Ciclotron
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Acúmulo e Eluições do Tecnécio no 
Gerador
- Equilíbrio transiente
- Múltiplas eluições do gerador de tecnécio. O
intervalo otimizado entre eluições é de 22,9 horas.
Espectro de energia detectado
O fotopico (1) é o resultado da absorção compleata dos raios gama
do 99mTc pelo cristal.
Espalhamento Compton e raios-x secundários do chumbo
ocorrem abaixo dele, na região (2).
O pico soma (3) é o resultado da absorção simultânea de dois
fótons, contados como um.
A área pontilhada (4) mostra o intervalo de aceitação do analisador
de altura de pulso (PHA) ajustado a 140 keV com largura de 20%.
Meia-Vida Efetiva
A dose de radiação absorvida depende de vários
fatores, tais como: TipoTipo dede radiaçãoradiação(gama pura ou mista);
dada energiaenergia liberadaliberada porpor cadacada umauma dasdas radiaçõesradiações ; dada
interaçãointeração comcom oo tecidotecido formadorformador dodo órgãoórgão emem particularparticular.
Características de alguns radionuclídeosCaracterísticas de alguns radionuclídeos
Nuclídeo Fótons (keV)
Modo de 
produção
Modo de 
decaimento
Meia-vida 
(T1/2)
67Ga 93.18 , 296.38 Ciclotron EC 78 horas
99mTc 140 Gerador IT 6 horas
111In 173 247 Ciclotron EC 68 horas111In 173 , 247 Ciclotron EC 68 horas
123I 159 Ciclotron EC 13 horas
125I 27, 36 Reator EC 60 dias
131I 364 Produto de fissão β 8 dias
133Xe 80 Produto de fissão β 5,3 dias
201Tl 70 , 167 Ciclotron EC 73 horas
b = decaimento beta; EC = captura eletrônica; IT = transição interna
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Câmara de Cintilação ou Câmara Anger
O desenvolvimento da câmara de cintilação por Hal
Anger em 1952, conhecida como a câmara Anger, é a base
da medicina nuclear.
Gama Câmara
O colimador normalmente
tem 25 mm de espessura, com
furos separados por 0,3 mm.
Cada fura somente deixa
passar raios-γ provenientes de
um canal estreito.
Instrumentação