Introdução à medicina nuclear

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IMAGINOLOGIA 
Tiago Todescatto
Introdução à 
medicina nuclear
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Classificar técnicas e aplicações da medicina nuclear.
 � Descrever o conceito de radiofármaco e sua aplicação na medicina 
nuclear.
 � Reconhecer os principais equipamentos utilizados em medicina 
nuclear.
Introdução
A medicina nuclear (MN) é uma especialidade que vai além de um sistema 
de aquisição de imagens médicas. Utilizando materiais radioativos nas 
suas aplicações, ela atua tanto na produção de imagens para diagnóstico 
quanto no tratamento de diversas doenças, como o câncer. Outras técni-
cas de imagem, como radiografias convencionais, ressonância magnética 
nuclear e tomografia computadorizada, têm o objetivo de mostrar a 
parte anatômica das estruturas; já na medicina nuclear são examinados, 
especificamente, os órgãos e suas funções fisiológicas em nível molecular 
por meio radiotraçadores, que interagem diretamente com a região de 
estudo sem alterar as funções fisiológicas dos órgãos e sistemas.
Neste capítulo, você vai estudar as técnicas, aplicações, funções e 
tipos de procedimentos utilizados na medicina nuclear. 
Medicina nuclear e suas aplicações práticas
A medicina nuclear é uma especialidade médica que faz uso de radiação 
ionizante, emitida dos núcleos atômicos produzidos artificialmente em ace-
leradores nucleares ou cyclotrons, para diagnosticar processos patológicos 
e realizar tratamentos em diversos órgãos do corpo humano. As principais 
técnicas utilizadas na medicina nuclear consistem na combinação de um 
fármaco com um radionuclídeo, dando origem ao radiofármaco. Posterior-
mente, o radiofármaco é administrado no paciente, a fim de retratar aspectos 
fisiológicos e bioquímicos ou processos patológicos no paciente, sem causar 
qualquer dano fisiológico.
As técnicas de aplicação consistem na administração do radiofármaco 
ao paciente. As principais vias de administração são intravenosa, oral ou 
inalatória. O material radioativo combinado com o fármaco segue até o local-
-alvo, realizando o tratamento, ou o equipamento faz a captura da radiação no 
local de interesse e converte-a em imagens do funcionamento do(s) órgão(s). 
A programação dos exames de medicina nuclear varia de paciente para pa-
ciente, e é feita de acordo com o tipo de estudo e o órgão estudado, e, principal-
mente, considerando o tempo de meia-vida dos radiofármacos administrados. 
A maioria dos radionuclídeos utilizados na medicina nuclear são produzidos 
artificialmente em laboratórios específicos, por meio do bombardeamento de 
materiais estáveis com nêutrons ou partículas carregadas, ou por fissão nuclear.
Bombardeamento nuclear é a ação pela qual um nêutron acelerado por 
um acelerador de partículas entra no núcleo estável do elemento-alvo (átomo) 
e libera radiação. A fissão nuclear é o fenômeno no qual um núcleo instável 
de um átomo se quebra em dois espontaneamente ou pelo efeito do bombar-
deamento artificial. Após essa fissão nuclear acontece a liberação de radiação 
eletromagnética ou de partículas. Veja a Figura 1.
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Figura 1. (a) Bombardeamento nuclear. (b) Fissão nuclear.
Fonte: Adaptada de (a) general-fmv/Shutterstock.com; (b) Peter Hermes Furian/Shutterstock.com.
Nêutron acelerado
Núcleo atômico
Emissão de radiação
Dois núcleos
Núcleo instável 
Emissão de radiação
(b)
(a)
3Introdução à medicina nuclear
Esses isótopos radioativos (radionuclídeos) produzidos para aplicação na 
medicina nuclear têm um tempo de meia-vida muito curto, geralmente de horas. 
Isso acaba sendo um problema, pois as empresas responsáveis pela produção 
desses radionuclídeos precisam estar localizadas próximas ao hospital ou 
clínica solicitante. Imagine esta situação: se o radionuclídeo tem um tempo 
de meia-vida de 6 horas e a empresa que o produz está a uma distância de 
6 horas do hospital que o solicitou, quando esse material chegar ao hospital, 
a intensidade máxima do material radioativo terá caído pela metade, ou seja, 
ela será de apenas 50% do total. 
No gráfico apresentado na Figura 2, observe que, depois de 24 horas, 
o radionuclídeo Tecnécio 99m só terá 6,25% da sua intensidade máxima, 
ou seja, não terá mais utilidade na medicina nuclear.
Figura 2. Gráfico mostrando o tempo de meia via do radionuclídeo Tecnécio 99m.
Fonte: Adaptada de MilanB/Shutterstock.com.
100%
50%
Tecnécio 99m
25%
12,5%
6,25%
6 horas 12 horas 18 horas 24 horas
Para resolver parte desse problema, foram desenvolvidos os geradores de 
radionuclídeos. As empresas responsáveis pela fabricação do material radioa-
tivo colocam nesses geradores um radionuclídeo pai, com tempo de meia-vida 
longo, que se transmutará em e um radionuclídeo filho, com tempo de meia-
-vida curto. Os geradores então podem ser enviados aos hospitais e clínicas 
solicitantes com antecedência (de uma semana ou até meses) e programados 
de modo que o radionuclídeo filho esteja nas condições adequadas minutos 
ou horas antes do exame.
Introdução à medicina nuclear4
Devido ao tempo de meia-vida dos radionuclídeos ser curto, a maioria 
das preparações, em que é combinado o radionuclídeo com o fármaco para 
a formação do radiofármaco, é realizada no próprio hospital ou clínica, em 
um espaço denominado departamento de medicina nuclear ou farmácia 
nuclear. Esses radiofármacos geralmente são preparados por biomédicos, 
tecnólogos em radiologia, médicos ou farmacêuticos nucleares.
As radiações são classificadas em ionizantes e não ionizantes. Toda energia 
capaz de ejetar elétrons dos átomos, transformando esses átomos em íons, são 
chamadas de radiação ionizante (por exemplo, raios X, raios gama, partículas 
alfa e beta). Ou seja, toda radiação ionizante terá energia necessária para 
alterar a estrutura da matéria. Por outro lado, todas as radiações que não têm 
energia suficiente para arrancar elétrons dos átomos são consideradas não 
ionizante (por exemplo, ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz 
visível, ultravioleta). Acompanhe na Figura 3 o espectro eletromagnético das 
radiações ionizantes e não ionizantes. 
Figura 3. Espectro eletromagnético das radiações ionizantes e não ionizantes.
Fonte: Adaptada de Polina Kudelkina/Shutterstock.com.
Energia
Radiação não ionizante Radiação ionizante
Radiação
segura
Perigo baixo Perigo médio Radiação segura Perigo extremo
Extremamente baixa Ondas de rádio Micro-ondas Infra-vermelho
Luz 
visível
Ultra-
violeta Raio X Raios gama
Radiofrequência
Comprimento 
de onda
Os radionuclídeos utilizados na formação dos radiofármacos emitem ra-
diação do tipo ionizante; dessa forma, ao se deslocar até o alvo, essa radiação 
promove a destruição das células tumorais. Além de agir no tratamento, os 
radionuclídeos específicos chegarão até o órgão de interesse e se concentrarão 
na lesão, assim, a radiação do radionuclídeo fará um mapa completo do órgão 
e mostrará claramente suas funções. Todas as informações são captadas pelo 
5Introdução à medicina nuclear
equipamento e transformadas em imagens, que serão analisadas pelo médico 
especialista; com isso, o diagnóstico é feito de forma eficiente. 
Qualquer dose de radiação ionizante é prejudicial à saúde humana, por 
isso, todos os cuidados devem ser tomados na fabricação do radionuclídeo, e 
sua aplicação deve ser realizada com critério. Para isso devem ser seguidos 
todos os protocolos de proteção radiológica.
As radiações, quanto a sua natureza, podem ser classificadas em eletro-
magnéticas ou corpusculares. As radiações eletromagnéticas se propagam 
em forma de ondas e têm um maior poder de penetração, e as radiações 
corpusculares se propagam em forma de partículas e têm um menor poder 
de penetração. 
Como você pode ver na Figura 4, um simples papel é capaz de bloquear a 
passagem da radiação alfa, porque essa é uma partícula pesada; por outro lado, 
as radiações beta, X e gama penetram facilmente pelo papel. A radiaçãobeta 
penetra alguns milímetros no corpo humano, mas é bloqueada pelo alumínio. 
As radiações X e gama atravessam facilmente o corpo humano e o alumínio, 
mas são barradas pelo chumbo. Os nêutrons são os que têm um maior poder 
de penetração, atravessando papel, corpo humano, alumínio e chumbo, sendo 
barrados apenas pela água ou pelo concreto.
Figura 4. Ondas eletromagnéticas e partículas corpusculares — tipos de radiação. 
Fonte: Adaptada de VectorMine/Shutterstock.com.
Alfa
Beta
Gama
Raios 
X
Nêutron
2 prótons e 2 nêutrons
Elétrons de alta energia
Radiação eletromagnética 
de alta energia
Nêutrons livres
Ionização
Ionização
Ionização
Ionização
Poder de penetração Alfa é barrada pelo papel
Beta é barrada 
pelo alumínio
Raios X e gama 
são barrados 
pelo chumbo
Nêutron é barrado 
pela água 
ou concreto
Introdução à medicina nuclear6
Se compararmos as radiações ionizantes eletromagnéticas e corpusculares, 
notaremos que as partículas corpusculares têm um menor poder de penetração, 
mas um maior poder de ionização, causando maiores danos biológicos se 
inaladas ou ingeridas. 
O corpo humano, assim como tudo que existe na natureza, é constituído de átomos, que 
são elementos básicos que dão origem a todas as massas que ocupam espaço. Esses 
átomos são compostos por um núcleo com prótons e neutros e por uma eletrosfera, 
onde os elétrons estão distribuídos em suas respectivas camadas eletrônicas, de acordo 
com o nível de energia específico de cada elétron. 
Os radionuclídeos também são átomos, entretanto, eles são radioativos, ou seja, 
emitem radiação. Podemos encontrar esses radionuclídeos na natureza, aos quais 
chamamos de elementos radioativos naturais, e também podemos criar radionuclí-
deos artificiais, utilizando equipamentos específicos, como os reatores nucleares e os 
cyclotrons (IPEN, 2019). 
Radiofármacos e aplicações práticas
Os radiofármacos são a combinação de um material radioativo (radionu-
clídeo) com um fármaco que o guiará até o alvo (local de estudo). Todos os 
radiofármacos têm um tempo de meia-vida (t1/2) específico, ou seja, após um 
determinado tempo, sua intensidade máxima cai pela metade. Atualmente, 
cerca de 38 tipos diferentes de radionuclídeos são aplicados na medicina 
nuclear, e a escolha do tipo de radionuclídeo dependerá do objetivo clínico. 
Por exemplo, se o objetivo do exame é a aquisição de imagens para diagnós-
tico, será utilizado um radionuclídeo que emite radiação eletromagnética 
(por exemplo, radiação gama); se a finalidade for terapêutica, é utilizado um 
radionuclídeo com emissão de partículas (por exemplo, partícula beta). 
7Introdução à medicina nuclear
Também são consideradas as caraterísticas físicas do radionuclídeo para o 
desenvolvimento do radiofármaco, seu tempo de meia-vida, tipo de radiação 
emitida (por exemplo, radiação alfa, beta, gama, pósitron etc.). Para o diagnós-
tico, por exemplo, os radionuclídeos mais comuns utilizados são os seguintes:
 � Gálio 67 (t1/2 de 3 dias). 
 � Iodo 131 (t1/2 de 8 dias).
 � Flúor 18 (t1/2 de 109 minutos).
 � Tecnécio 99m (t1/2 de 6 horas). 
Acompanhe na Figura 5 uma ilustração do uso de Iodo 131 para estudo 
da glândula tireoide. 
Figura 5. Iodo 131 sendo aplicado para estudo da glândula tireoide.
Fonte: Adaptada de rumruay/Shutterstock.com.
Captação da tireoide
Material radioativo 
Iodo 131
Glândula da 
tireoide
xxxxxx
xxxxxx
xxxxxx
xxxxxx
xxxxxx
Podemos classificar os radiofármacos em primeira geração e segunda 
geração. Os de primeira geração são os radiofármacos de perfusão, que 
se distribuem no sangue de acordo com a proporção e atingem o alvo. Já os 
radiofármacos de segunda geração são específicos: por meio de biomoléculas 
específicas, são direcionados ao interior das células através dos seus receptores.
Introdução à medicina nuclear8
Os radionuclídeos emissores de radiação gama são frequentemente aplicados em 
diagnóstico em medicina nuclear (por exemplo, na cintilografia da tireoide). Isso é 
possível porque o decaimento desses radionuclídeos dá origem à radiação eletro-
magnética, que é muito penetrante e consegue atravessar os tecidos, ser detectada 
externamente pelos equipamentos e convertida em imagens funcionais. Se quiser 
aprofundar seus estudos sobre esse assunto, acesse o link a seguir.
https://qrgo.page.link/T8ukb
Equipamentos utilizados no diagnóstico em 
medicina nuclear
Em medicina nuclear, a obtenção de imagens dos órgãos internos do corpo 
do paciente é realizada por equipamentos de tomografia computadorizada 
por emissão pósitrons (PET) e por câmara de cintilação de Anger, mais 
conhecida por câmara gama ou gama câmara. De acordo com a Sociedade 
Brasileira de Cardiologia (2006), a câmara de cintilação de Anger foi lançada 
comercialmente em 1964 e é o instrumento padrão para obtenção de imagens 
estáticas e dinâmicas em medicina nuclear. Na Figura 6 você pode visualizar 
um exemplo desse equipamento.
A PET é um sistema valioso; com essa ferramenta é possível analisar o 
metabolismo dos tumores. Ao longo dos anos, a tecnologia se aperfeiçoou 
bastante, combinando o sistema PET com os scanners híbridos, dando origem 
à PET/RM. Nesses sistemas, é possível avaliar tanto a funcionalidade dos 
órgãos quanto a anatomia, porque a ressonância magnética (RM) oferece uma 
resolução muito boa dos tecidos moles, e a PET demonstra bem suas funções. 
Esse sistema está ganhando espaço nas clínicas e hospitais de todo o mundo. 
9Introdução à medicina nuclear
Figura 6. Equipamento de gama câmara.
Fonte: Petr Smagin/Shutterstock.com.
Os equipamentos utilizados na medicina nuclear têm a função de captar a 
radiação emitida pelos radiofármacos inseridos no corpo do paciente. Dessa 
forma, é possível fazer uma avaliação completa da função do órgão ou da 
doença estudada. As tecnologias evoluíram bastante, melhorando os sistemas 
de aquisição de imagens. A tecnologia do PET scan, por exemplo, foi unida 
à tomografia computadorizada, dando origem à PET/CT; com isso houve um 
ganho muito grande na obtenção de informações tanto morfológicas quanto 
funcionais dos órgãos e sistemas. Em oncologia, por exemplo, os equipamentos 
de PET/CT são geralmente indicados para os tumores de pulmão, câncer de 
mama, câncer de cólon retal, câncer de esôfago, câncer de cabeça e pescoço, 
melanoma, sarcomas, câncer de colo do útero, linfomas, entre outros.
A formação e capacitação profissional é de extrema importância, tanto para 
aqueles que já atuam quanto para aqueles que pretendem atuar na medicina 
nuclear, pois essa área requer atenção máxima, uma vez que utiliza radiação 
ionizante e envolve vidas. Com isso, pretende-se oferecer um atendimento 
humanizado de qualidade e segurança aos usuários e aos trabalhadores.
Introdução à medicina nuclear10
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Leituras recomendadas
ALLEN JR., L. V. Introdução à farmácia de Remington. Porto Alegre: Artmed, 2015. 
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio 
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