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Imagenología Nuclear

La imagenología nuclear es la modalidad de radiología que utiliza radiofármacos, que son sustancias radiactivas captadas por tipos específicos de células. La medicina nuclear se preocupa más por los aspectos funcionales y moleculares del órgano o patología que se investiga que por la estructura. Se administran radiofármacos al paciente y se registra la distribución in vivo. La imagenología nuclear se ha utilizado ampliamente para diagnosticar y hacer seguimiento de ciertas enfermedades. Se pueden evaluar múltiples sistemas de órganos, incluido el sistema cardiovascular, donde se detecta isquemia; el sistema endocrino, donde se evalúa la actividad tiroidea; el sistema hepatobiliar, donde se puede ver la obstrucción del conducto cístico; y el sistema esquelético donde se localizan tumores/metástasis o fracturas.

Última actualización: 6 May, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Terminología y Aspectos Tecnológicos

Mecanismo

  • La medicina nuclear es diferente del resto de la radiología porque involucra la imagenología funcional más que la estructural.
  • Radioisótopos: formas inestables de un elemento que emiten partículas detectables a medida que se degradan en formas más estables
  • Radiofármacos:
    • Isótopos producidos artificialmente unidos a productos farmacéuticos (radioisótopo + una molécula orgánica)
    • Administrado a pacientes y utilizado en medicina nuclear
    • La molécula orgánica permite que los isótopos se concentren dentro de un órgano diana específico.
    • El radioisótopo emite radiación ionizante detectable (rayos de alta energía) cuando se degrada, que se visualiza durante la imagenología.

Creación de imágenes

Equipo:

  • La máquina está equipada con una cámara gamma que detecta la radiación y forma una imagen.
  • Componentes de la cámara gamma:
    • Colimador: 1era capa entre el paciente y el cristal. El colimador está hecho de plomo con orificios para reducir la dispersión.
    • Cristal: emite una luz tenue después de interactuar con los rayos gamma
    • Tubos fotomultiplicadores: detectan y convierten la luz del cristal en señales eléctricas
    • Sistema electrónico para procesar datos: analiza las señales y produce imágenes visibles

Técnicas de imagenología:

  • Tomografía computarizada de emisión monofotónica (SPECT, por sus siglas en inglés):
    • Utiliza radioisótopos emisores de rayos gamma
    • Imagenología nuclear en 3D realizadas por múltiples imágenes 2D adquiridas en diferentes ángulos
  • Tomografía por emisión de positrones (PET, por sus siglas en inglés):
    • Utiliza radioisótopos emisores de positrones
    • Calidad de imagen superior (contraste y resolución) pero más costosa
  • Técnicas de imagenología combinadas:
    • Se integra TC (PET-TC o SPECT-TC) o RM.
    • Mejor localización de lesiones
Sistema spect- tc

Un sistema SPECT/TC con componentes relevantes etiquetados en la fotografía de la derecha

Imagen: “NM19 290” por Kieran Maher. Licencia: Dominio Público

Estudios habituales en la medicina nuclear

  • Gammagrafía con ácido iminodiacético hepatobiliar
  • Gammagrafía de ventilación y perfusión
  • Gammagrafía ósea
  • Gammagrafía cardíaca
  • Gammagrafía tiroidea

Gammagrafía con Ácido Iminodiacético Hepatobiliar

  • Gammagrafía con ácido iminodiacético hepatobiliar (colescintigrafía):
    • Evaluación de la vesícula biliar
    • El radiofármaco normalmente es absorbido por el hígado y excretado a través del sistema biliar en forma de bilis.
    • Radiofármaco: ácido iminodiacético tecnecio-99m
    • Isótopo: tecnecio-99m
  • Indicaciones:
    • Colecistitis aguda con hallazgos ultrasonográficos ambiguos
    • Atresia biliar
    • Fuga biliar
    • Discinesia biliar: se administra colecistoquinina y se calcula la fracción de eyección de la vesícula biliar.
  • Contraindicación: alergia al radiotrazador (anafilaxia)
Tabla: Interpretación de la gammagrafía con ácido iminodiacético hepatobiliar
Hallazgos imagenológicos Interpretación
Conductos biliares visibles Función hepática normal
Llenado de la vesícula biliar Conducto cístico permeable
Se capta radiotrazador en el duodeno Conducto colédoco permeable
No se capta el radiotrazador en la vesícula biliar Vesícula biliar obstruida (colecistitis aguda)
No se capta el radiotrazador en el duodeno Atresia biliar
Radiotrazador fuera del sistema biliar Fuga biliar

Gammagrafía de Ventilación y Perfusión

  • Fases:
    • Fase de ventilación:
      • El paciente inhala el radiofármaco, típicamente Xenon-133, en forma de aerosol (otra opción: tecnecio-99m dietilentriaminopentaacetato).
      • A continuación, se depositan pequeñas partículas en los alvéolos y se obtienen las imágenes.
    • Fase de perfusión:
      • Se administra un radiofármaco inyectable (macroagregado de albúmina marcado con tecnecio-99m).
      • El macroagregado de albúmina marcado con tecnecio-99m entra en los vasos pulmonares y se obtienen las imágenes.
  • Indicaciones:
    • Para la evaluación del embolia pulmonar cuando la angiografía pulmonar por TC está contraindicada:
      • Alergia al contraste intravenoso
      • Embarazo
      • Insuficiencia renal
    • Estimación preoperatoria de la función pulmonar: preparación para la escisión quirúrgica
  • Contraindicación: alergia a los radiotrazadores (anafilaxia)
  • Hallazgos normales de la gammagrafía de ventilación y perfusión:
    • Perfusión normal: captación uniforme en los pulmones con áreas de fotopenia en la región del corazón y los hilios
    • Ventilación normal: radiotrazador que se lava homogéneamente en el pulmón, con lavado rápido y sin evidencia de atrapamiento de aire
    • Obtenga siempre una radiografía de tórax antes de una gammagrafía ventilación y perfusión para excluir consolidación, que da un resultado falso positivo.
Tabla: Interpretación de la gammagrafía de ventilación y perfusión basada en los criterios revisados de la Prospective Investigation of Pulmonary Embolism Diagnosis (PIOPED)
Categoría Recomendaciones
Probabilidad alta de embolia pulmonar Más de 2 defectos segmentarios grandes no coincidentes
Probabilidad intermedia de embolia pulmonar
  1. 2 grandes defectos segmentarios no coincidentes (probabilidad alta limítrofe)
  2. 1 defecto moderado a 2 defectos grandes, segmentarios o cualquier otro patrón difícil de caracterizar como alta o baja probabilidad (probabilidad intermedia verdadera)
  3. Defecto único que coincide con radiografía de tórax normal (probabilidad baja limítrofe)
Probabilidad baja de embolia pulmonar
  1. Defectos de perfusión no segmentarios
  2. Cualquier defecto de perfusión con un hallazgo radiográfico sustancialmente mayor
  3. Defecto de ventilación y perfusión que coincide con una radiografía de tórax normal
  4. Cualquier cantidad de defectos pequeños de perfusión con una radiografía de tórax normal
Normal Sin defectos coincidentes o no coincidentes

Gammagrafía Ósea

  • El sistema esquelético se puede evaluar mediante medicina nuclear.
    • El radiofármaco que se usa se quimioadsorbe en los cristales de hidroxiapatita en la matriz ósea; por tanto, se pueden identificar áreas de recambio óseo.
    • Se observa un aumento del recambio óseo en fracturas, tumores e infecciones agudas.
    • Isótopo: tecnecio-99m
    • Radiofármaco: difosfonato de metileno
  • Imagenología:
    • Las imágenes se obtienen 4 horas después de la inyección, permitiendo que el radiotrazador sea captado por el hueso.
    • Se obtienen imágenes anteriores y posteriores.
  • Indicaciones:
    • Tamizaje de metástasis óseas
    • Evaluación de fracturas (e.g., fractura por estrés) que no son visibles en una radiografía
    • Infecciones
Tabla: Interpretación de la gammagrafía ósea
Resultados Descripción Precisión Ejemplos
Normal
  • Captación simétrica
  • La vejiga y el cráneo son normalmente brillantes
Verdadero negativo Falso negativo
Esqueleto normal Metástasis puramente lítica
Anormal Captación aumentada asimétrica Verdadero positivo Falso positivo
  • Metástasis osteoblástica
  • Fracturas
  • Cambios degenerativos
  • Osteomielitis

Gammagrafía Cardíaca

  • También conocida como imagenología de perfusión miocárdica
  • Detecta variación en el flujo sanguíneo y extracción miocárdica de radiotrazadores
  • Materiales:
    • Isótopos:
      • Tecnecio-99m
      • Talio-201
    • Radiofármacos:
      • Sestamibi
      • Teboroxima
  • Procedimiento:
    • En las arterias coronarias normales, se observa una dilatación arterial significativa en respuesta al ejercicio/estrés.
    • Las áreas estenóticas no muestran dilatación; por lo tanto, se produce isquemia y cambios en el ECG.
    • En una gammagrafía cardíaca, el estrés es:
      • Inducido por el ejercicio al correr en una caminadora
      • Inducido farmacológicamente al administrar adenosina o dobutamina a quienes no pueden correr
  • La imagenología se obtiene tanto en estrés como en reposo.
  • Los radiofármacos se inyectan cuando se alcanza el 85% de la frecuencia cardíaca máxima prevista.
  • Indicaciones:
    • Evaluación de isquemia o infarto de miocardio
    • Anormalidades del movimiento de la pared: realizado mediante SPECT sincronizada con el ECG
    • Calcular la fracción de eyección del ventrículo izquierdo
  • Gammagrafía cardíaca normal obtenida en 3 planos diferentes:
    • La fila superior de cada serie se realiza bajo estrés cardíaco.
    • La fila inferior de cada serie se realiza en reposo.
    • Flujo normal a todos los aspectos del corazón tanto en reposo como en estrés
  • Gammagrafía cardíaca anormal:
    • Isquemia miocárdica: áreas de fotopenia (i.e., disminución de la captación) bajo estrés, que mejoran en reposo
    • Infarto de miocardio: fotopenia persistente (i.e., disminución de la captación) a pesar del estado de reposo

Gammagrafía Tiroidea

  • La glándula tiroides transporta yodo; por lo tanto, el yodo radiactivo se utiliza para detectar la función de toda la glándula o de nódulos.
  • Radiofármacos:
    • Yodo radiactivo (yodo-123)
    • Pertecnetato de tecnecio-99
  • Indicaciones:
    • Nódulos tiroideos
    • Pacientes con tirotoxicosis
    • Pacientes con cáncer tiroideo:
      • Metástasis a distancia (escaneo de cuerpo completo)
      • Enfermedad residual local
    • Uso terapéutico: ablación radiactiva de la tiroides (en la enfermedad de Graves o en el carcinoma de tiroides) con dosis más altas de yodo radiactivo (el yodo-131 destruye las células tiroideas)
  • Contraindicaciones:
    • Embarazo
    • Lactancia
Tabla: Interpretación de la gammagrafía tiroidea
Captación Patrón Diagnóstico
Aumentada Nodular (nódulo caliente) Adenoma tóxico
Difuso Enfermedad de Graves
Normal Captación simétrica sin defectos
Disminuida Nodular (nódulo frío) Cáncer de tiroides
Difuso Tiroiditis de Hashimoto

Otras Modalidades de Imagenología por Sistema

  • Imagenología del SNC (cerebro, médula espinal y columna vertebral):
    • La radiografía se usa a menudo para evaluar fracturas de la columna vertebral.
    • La TC es una buena opción para determinar un traumatismo craneal y descartar una hemorragia intracraneal.
    • La RM proporciona imágenes más detalladas del cerebro y la médula espinal, lo que permite la identificación de infartos, tumores, hernia discal y enfermedad desmielinizante.
  • Radiología pulmonar e imagenología del mediastino:
    • La radiografía es la imagenología inicial preferida para evaluar la patología pulmonar.
    • La TC proporciona vistas más detalladas del parénquima pulmonar, las estructuras mediastínicas y la vasculatura.
    • La RM no se usa a menudo, pero puede emplearse para evaluar neoplasias malignas y enfermedades cardíacas.
    • El ultrasonido se puede utilizar para una evaluación rápida de traumatismos a la cabecera del paciente y para guiar procedimientos (toracocentesis).
  • Imagenología mamaria:
    • La mamografía es a menudo la opción inicial para el tamizaje del cáncer de mama.
    • La RM se puede utilizar para evaluar y estadificar más a fondo los cánceres de mama.
    • El ultrasonido es útil para la evaluación de los ganglios linfáticos y para guiar la biopsia.
  • Imagenología del abdomen e imagenología renal:
    • La radiografía se usa a menudo para evaluar cálculos renales, obstrucción intestinal y neumoperitoneo. Además, el bario se puede utilizar para evaluar la deglución y funcionamiento del intestino.
    • La TC y la RM proporcionan evaluaciones más detalladas de las vísceras abdominales y la vasculatura.
    • La medicina nuclear se puede utilizar para evaluar la función de la vesícula biliar, el vaciamiento gástrico y la hemorragia gastrointestinal.
  • Imagenología del útero y los ovarios:
    • El ultrasonido es la modalidad más utilizada para evaluar los ovarios y el útero, incluida la evaluación del embarazo y determinación de causas de hemorragia uterina anormal.
    • La TC y la RM brindan vistas más detalladas y, a menudo, son útiles para evaluar quistes, neoplasias malignas y masas benignas.
  • Imagenología del sistema musculoesquelético:
    • La radiografía se usa a menudo para descartar fracturas.
    • La TC es más sensible a patología ósea, incluida la osteomielitis.
    • Se prefiere la RM para la evaluación de tejidos blandos, como el estudio por malignidad y miositis.
    • La gammagrafía ósea puede ser útil para determinar fracturas ocultas, osteomielitis y enfermedad ósea metabólica.

Referencias

  1. Brandon, D.C., Thomas, A.J., Ravizzini, G.C. (2014). Introduction to nuclear medicine. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1562&sectionid=95875470
  2. Elsayes, K.M., Oldham, S.A. (Eds.) (2014). Introduction to Diagnostic Radiology. McGraw-Hill.
  3. Chen, MM, Whitlow, CT (2011). Chapter 1. Scope of Diagnostic Imaging. In Chen M.M., Pope T.L., Ott D.J.(Eds.). Basic Radiology, 2e. McGraw-Hill.

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