Cristal de Centelleo y Electrónica Asociada

En la parte cercana al cristal se encuentra el fotocátodo; en la contraria, el ánodo colector. La luz emitida por el cristal llega al fotocátodo, una célula fotoeléctrica la convierte en electrones y, por la diferencia de potencial creada entre el fotocátodo y el ánodo, son atraídos por los dinodos, donde chocan y dan lugar a más electrones, generándose un fenómeno de multiplicación. Este proceso se repite sucesivamente en los dinodos siguientes (con potencial creciente), multiplicándose la señal por un millón de veces. Se crea una corriente eléctrica o pulso a partir de la luz. Se guarda la proporcionalidad: a mayor número de fotones incidentes en el fotocátodo, mayor pulso eléctrico resultante.

Electrónica Asociada

Los amplificadores siguen multiplicando los pulsos eléctricos resultantes del fotomultiplicador. El analizador de pulsos eléctricos deja pasar al sistema de registro y representación los impulsos eléctricos de una determinada altura y, para ello, posee dos discriminadores:

• Ventana: Acepta el impulso que se encuentra por encima del umbral inferior y por debajo del umbral superior. Puede estrecharse.
• Circuito de anticoincidencia: Elimina lo que sobra para estar dentro del margen umbral de la ventana.

Los impulsos resultantes del analizador se denominan cuentas (número de impulsos aceptados; kc = kilocuentas) y se utilizarán para la obtención de la imagen por el sistema de registro o representación.

Radiofármacos (RF)

Un radiofármaco es un producto que, cuando está preparado para su uso con fines terapéuticos o diagnósticos, contiene uno o más radionucleidos (isótopos radiactivos). Dado que este término puede llevar implícito que siempre tiene un efecto farmacológico con finalidad terapéutica, se prefiere el término radiotrazador: sustancia radiactiva que cumple los requisitos legales para su administración a personas y cuya acción se basa en las radiaciones ionizantes.

Composición de los Radiofármacos

Los radiofármacos están formados por un elemento químico radiactivo (gas: ¹³³Xe), moléculas de tamaño medio (^99mTc-DMSA) o pequeño (sal: ¹³¹INa), moléculas de gran tamaño (proteínas: ¹³¹I-Fibrinógeno) u otras sustancias más complejas (células: ¹¹¹In-Granulocitos). Se componen de un radionucleido y un compuesto que debe marcarse y cumplir unos requisitos para su administración.

Marcaje de Radiofármacos

El marcaje consiste en unir una molécula fría, sin radiactividad (vector, que actúa como medio de transporte que permite llevar la radiación ionizante a la zona de elección para, desde allí, ser detectada), a un isótopo radiactivo (marcador). Existen dos tipos principales de marcaje:

1. Sustitución en una molécula de un átomo estable por un radioisótopo. La molécula resultante tiene el mismo comportamiento en el organismo (por ejemplo, sustitución de yoduro estable por yoduro radiactivo en NaI).
2. Adición de un elemento nuevo a una molécula, por ejemplo, el marcaje con tecnecio (Tc).

Tipos de Vector

• Coloides: Se depositan en el sistema retículo endotelial y sirven para estudiar este sistema.
• Macroagregados de albúmina (MAA): Se utilizan para estudiar la perfusión pulmonar.
• DTPA: Se elimina por los riñones y permite estudiar la función renal.

Radiofármacos Más Utilizados en Imagen

• Marcados con Tecnecio: Son los más utilizados.
• Marcados con radionucleidos de fotón único.
• Marcados con emisores de positrones (isótopos de Carbono, Oxígeno, Flúor y Nitrógeno; en España, el más usado es ¹⁸F-FDG, que detecta el metabolismo de la glucosa).

Ventajas de los Radiofármacos

• Son elementos comunes del organismo.
• Permiten estudiar multitud de comportamientos de estas moléculas.
• Semiperiodo corto: Se puede captar la imagen, pero la actividad de la molécula cae rápidamente (no radia demasiado al paciente).
• Mínimos problemas de almacenaje y eliminación de los residuos (en 2 minutos desaparece su actividad).

Desventajas de los Radiofármacos

El tiempo de actividad es tan corto que no es posible tener el isótopo preparado con anterioridad; se tiene que fabricar en el momento del estudio, lo que supone tener un ciclotrón al lado de la máquina del PET. Consecuentemente, el precio es muy elevado (por esto se emplea el Flúor).

Formas de Presentación y Vías de Administración de los Radiofármacos

Entre las formas de presentación de los radiofármacos destacan:

• Soluciones acuosas: Se administran por vía intravenosa (IV), siendo esta la vía más frecuente.
• Suspensiones y coloides.
• Sólidos para la administración oral (normalmente cápsulas de gelatina).
• Aerosoles.
• Gases (para estudio de ventilación pulmonar).

Las vías de administración más frecuentes son:

• Oral: En soluciones o cápsulas de gelatina, que evitan la contaminación radiactiva en boca y esófago.
• Parenteral: Es la más frecuente (soluciones, coloides, suspensiones o elementos celulares radiomarcados).
• Inhalatoria: ¹³³Xe o aerosoles marcados con ^99mTc.
• Intratecal: Para hacer cisternogammagrafía; en punción lumbar o espacio subaracnoideo.
• Subdérmica o intradérmica: Para estudio del ganglio centinela.

Mecanismos de Localización de los Radiofármacos

Los mecanismos de localización son las vías por las cuales los radiofármacos se concentran en una región concreta del organismo.

A) Sustrato Específico

El radiofármaco participa en un proceso bioquímico específico.

1. Transporte activo o atrapadores metabólicos: Un trazador se incorpora a procesos metabólicos específicos de un órgano y aporta información morfológica y funcional. Por ejemplo, el acoplamiento de yoduro radiactivo a la bomba de yoduro en las células foliculares del tiroides.
2. Presencia de receptores: Algunas células tumorales suelen tener mayor cantidad de receptores. Se administran radiofármacos que se fijan a estos receptores.
3. Anticuerpos asociados a antígenos humanos: Para el estudio de tumores de colon se emplean anticuerpos no clonales dirigidos contra el antígeno del tumor, formándose inmunocomplejos.
4. Proteínas marcadas: Marcaje de fibrinógeno para ver trombosis venosas.

B) Sustrato No Específico

1. Difusión simple y difusión intercambiable:
   • Bomba ATPasa K/Na: Estudios de variabilidad del corazón. El radiofármaco no se almacena en el interior si no es viable.
   • ¹³³Xe: Estudio de ventilación pulmonar.
2. Bloqueo capilar: Se da en los radiofármacos formados por partículas en suspensión de gran tamaño (MAA o microesferas), que son más grandes que los capilares pulmonares, no pueden pasar y se quedan atrapados en el árbol capilar del sistema arterial pulmonar. Estudio de perfusión pulmonar para obtener una gammagrafía pulmonar.
3. Secuestro celular: Tras obtener una muestra de sangre del paciente, se alteran con calor o agentes químicos los hematíes o se marcan con un trazador radiactivo (^99mTc), se reinyectan y se destruirán los hematíes captados, obteniéndose una gammagrafía esplénica.
4. Fagocitosis: Los radiofármacos formados por suspensiones coloidales de partículas con un diámetro inferior a 1 μm se inyectan en el paciente, circulan libremente por el árbol vascular y son reconocidos como extraños y fagocitados por las células del sistema retículo-endotelial del hígado y bazo, obteniéndose una gammagrafía hepatoesplénica. Se usa ^99mTc-sulfuro coloidal.
5. Localización compartimental: Introducir un radiofármaco en uno de los compartimentos del organismo (aparato circulatorio, LCR, tracto gastrointestinal) que no saldrá de ahí y permite obtener una imagen de esa cavidad. Estudio de la cavidad cardíaca y función ventricular, marcando albúmina o eritrocitos con ^99mTc (trazadores del pool vascular).

Controles de Calidad de los Radiofármacos

1. Controles Fisicoquímicos

• Características macroscópicas: Los marcados con Tc son transparentes, incoloros o poco coloreados y claros, excepto los preparados de microesferas o MAA, que son blancos. Las formas hidrolizadas de Tc o estaño tienen un aspecto turbio.
• pH y concentración iónica: El pH ideal es el de la sangre, 7,4. Los radiofármacos deben ser isotónicos y de concentración osmolal adecuada para ser administrados. Se controla mediante un pHmetro y conductimetría.
• Pureza radionucleica: Porcentaje de la actividad total que se encuentra en la forma del radionucleido deseado presente en el radiofármaco. Las impurezas son consecuencia del proceso de fabricación. El ⁹⁹Mo es el principal contaminante de los radiofármacos.