Tema de estudio

Fundamentos de la medicina nuclear y del PET

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Tipo
Técnica

Por qué una imagen de función se obtiene emitiendo radiación desde dentro del paciente, en qué se diferencian la gammagrafía y el PET, qué significa el valor de captación y cómo se evitan sus errores.

Una imagen que sale del paciente

En radiología convencional la radiación se genera fuera, atraviesa al paciente y se mide lo que sale, de modo que la imagen refleja cómo se atenúa el haz, es decir, anatomía. En medicina nuclear el planteamiento se invierte: Se administra una sustancia marcada con un isótopo radiactivo, esa sustancia se distribuye según un proceso biológico y la cámara detecta desde fuera la radiación que el propio paciente emite.

La consecuencia es que la imagen representa función y no forma. Muestra dónde hay actividad osteoblástica, dónde hay consumo de glucosa, dónde se expresa un receptor o dónde hay perfusión, y por eso detecta alteraciones antes de que exista un cambio morfológico visible.

El precio es la resolución espacial, muy inferior a la de la tomografía o la resonancia. De ahí que la evolución natural de la disciplina haya sido combinar ambos mundos en equipos híbridos, que adquieren la información funcional y la anatómica en la misma sesión y las superponen.

El radiofármaco: Dos piezas con funciones distintas

Un radiofármaco tiene una parte que decide adónde va y otra que decide cómo se ve. La molécula transportadora determina la distribución biológica, y el isótopo unido a ella emite la radiación que permite detectarla. Cambiando la molécula se cambia el proceso que se estudia sin cambiar el equipo.

El isótopo ideal para imagen emite radiación con energía suficiente para salir del cuerpo y ser detectada, no emite partículas que solo aportarían dosis sin contribuir a la imagen y tiene una vida media corta, del orden del tiempo del estudio, de manera que la exposición no se prolongue innecesariamente.

Un mismo isótopo sirve para muchos estudios distintos según a qué se una: Marcado sobre un difosfonato se fija al hueso en zonas de recambio activo, sobre partículas se comporta como marcador de perfusión pulmonar, sobre un derivado que se capta en el túbulo renal informa de la función del riñón. Existe además el concepto teranóstico, que consiste en usar la misma molécula transportadora con un isótopo emisor de imagen para diagnosticar y con un emisor terapéutico para tratar la lesión que se ha demostrado que la capta.

Gammagrafía y tomografía por emisión de fotón único

La gammacámara detecta los fotones emitidos por el paciente mediante un cristal centellador que los convierte en luz, unos tubos que amplifican esa señal y una electrónica que calcula la posición de origen de cada fotón. Delante del cristal se coloca un colimador, que es una placa perforada que solo deja pasar los fotones con la dirección adecuada, y es lo que permite saber de dónde vienen.

El colimador impone una limitación de fondo, porque descarta la inmensa mayoría de los fotones emitidos, lo que obliga a tiempos de adquisición largos y limita la resolución y la sensibilidad de la técnica.

La imagen plana resultante es una proyección, con la misma superposición que tiene una radiografía. Para resolverla se hace girar la cámara alrededor del paciente y se reconstruyen cortes, obteniendo una tomografía por emisión de fotón único, que separa estructuras y localiza mucho mejor los focos, sobre todo en regiones complejas como la columna, el corazón o el cerebro.

PET: Por qué la coincidencia cambia las reglas

El PET utiliza isótopos que emiten positrones. Un positrón recorre una distancia muy corta en el tejido, encuentra un electrón y ambos se aniquilan, convirtiéndose en dos fotones de igual energía que salen en direcciones opuestas, prácticamente a ciento ochenta grados uno del otro.

El equipo consiste en un anillo completo de detectores que registra únicamente los pares de fotones que llegan a la vez, en coincidencia. Si dos detectores opuestos se activan simultáneamente, el punto de origen tiene que estar en algún lugar de la línea que los une, y con millones de esas líneas se reconstruye el volumen.

Esa es la ventaja fundamental: La coincidencia funciona como una colimación electrónica y hace innecesario el colimador físico, de modo que se aprovechan muchos más fotones. De ahí que el PET tenga mucha mayor sensibilidad y mejor resolución que la gammagrafía, y que permita cuantificar la actividad de forma más fiable.

Los emisores de positrones tienen vidas medias muy cortas, lo que obliga a producirlos en un ciclotrón cercano o a disponer de generadores, y condiciona la logística de los servicios.

El estudio con análogo de glucosa y el valor de captación

El radiofármaco más usado en oncología es un análogo de la glucosa marcado, que entra en las células por los mismos transportadores que el azúcar y queda atrapado dentro tras el primer paso de su metabolismo, sin continuar la vía. Como muchas células tumorales tienen un consumo de glucosa aumentado, se acumula en ellas y las hace visibles.

La preparación del paciente es determinante. Requiere ayuno para reducir la insulina circulante, control de la glucemia porque la glucosa endógena compite con el trazador, reposo y calor antes y después de la inyección para evitar captación muscular y de grasa parda, y un intervalo adecuado entre la inyección y la adquisición.

La captación se cuantifica con un valor estandarizado que relaciona la actividad medida en una zona con la dosis administrada y una medida corporal del paciente. Es una herramienta útil para comparar estudios sucesivos, pero depende de muchos factores técnicos y de la glucemia, de modo que no debe leerse como un número absoluto ni compararse entre equipos distintos sin cautela.

Falsos positivos, falsos negativos y equipos híbridos

La captación aumentada indica actividad metabólica, no malignidad. La infección, la inflamación, el tejido de granulación, los cambios postquirúrgicos y postradioterapia, la actividad muscular y la grasa parda captan y generan falsos positivos. Por eso el intervalo tras un tratamiento o una cirugía importa tanto en la interpretación.

En sentido contrario, las lesiones muy pequeñas quedan por debajo de la resolución y su actividad se diluye, algunos tumores tienen un metabolismo glucídico bajo y hay órganos con captación fisiológica intensa que enmascaran lesiones vecinas, como el cerebro, el corazón y la vía urinaria.

Los equipos híbridos resuelven buena parte de estos problemas. Añaden la localización anatómica exacta del foco, que muchas veces es la que explica su naturaleza, y aportan además el mapa necesario para corregir la atenuación de los fotones al atravesar el cuerpo. Ese mismo componente introduce su propio artefacto cuando el paciente respira o se mueve entre las dos adquisiciones, y produce desalineaciones que desplazan un foco hacia una estructura vecina.

Indicaciones habituales y consideraciones de seguridad

En oncología el PET se emplea para estadificar, para valorar la respuesta al tratamiento, para detectar recurrencia y para localizar el origen de un tumor de primario desconocido. En cardiología se estudian perfusión y viabilidad, y en neurología el metabolismo cerebral y determinados depósitos anómalos. La gammagrafía conserva un papel muy sólido en hueso, tiroides, riñón, vía biliar, perfusión y ventilación pulmonar y en la localización del ganglio centinela.

La dosis en estos estudios es real y comparable a la de una tomografía, y en los estudios híbridos se suman las dos contribuciones. Se aplica el mismo criterio que en el resto de la imagen, es decir, indicación justificada y técnica optimizada.

Hay además precauciones propias. El paciente permanece emisor durante un tiempo tras la administración, de modo que se dan instrucciones sobre el contacto próximo con niños y embarazadas y sobre la hidratación y la micción frecuente para acelerar la eliminación. En la mujer que amamanta puede ser necesaria una interrupción temporal, y el embarazo exige valorar cada caso de forma individual.

Puntos clave

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