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SINOPSE SOBRE A OBTENÇÃO E USO DO TECNÉCIO-99m NA PRODUÇÃO DA IMAGEM DIAGNÓSTICA EM EXAME CINTILOGRÁFICO
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
Camila da Silva Profeta Gleiziela Ribeiro Campos
Belo Horizonte 2008
Belo Horizonte 2008
Trabalho de conclusão de Curso apresentado à UNIFENAS, como parte das exigências do curso de Biomedicina para a obtenção do título de Bacharel em Biomedicina. Orientador: Profº. Ms. Hélio Ribeiro
Uma vez administrado, o radiofármaco deposita-se em um órgão ou tecido alvo e imagens podem ser adquiridas a partir da detecção da radiação proveniente do paciente utilizando-se equipamentos apropriados. Trata-se de um procedimento não invasivo que possibilita avaliações morfológicas e funcionais. O radionuclídeo 99mTc é obtido a partir do decaimento radioativo de outro radionuclídeo, o
molibdênio-99. Neste trabalho realizamos uma breve revisão bibliográfica a respeito das principais propriedades dos radiofármacos produzidos com tecnécio-99m e suas aplicações na formação da imagem diagnóstica.
Palavras-chave: Radiofármaco. Tecnécio-99m. Molibdênio-99.
Once administered to the patient, the Radioactivity is deposited in an organ or desired tissue and images can be acquired from the detection of radiation from the patient, using appropriate equipments. That is a noninvasive procedure, which enables morphological and functional assessments. The 99mTc radionuclide is obtained from the radioactive decay of another radionuclide, the molybdenum-99.In this work we have carried out a brief bibliographic review towards the main properties of radiopharmaceuticals produced with Technetium-99m, their utmost applications regarding the formulation of the diagnostic image.
Key Words: Radiopharmaceuticals. Technetium-99m. Molybdenum-99.
Tabela 1. Limites estabelecidos pela farmacopéia americana (USP-XXIII) e pela farmacopéia européia (EP) quanto à qualidade do eluato do gerador de (^99) Mo/99mTc (Marques et al., 2001). United States Pharmacopeia (USP); European Pharmacopeia (EP). .......................................................................... Tabela 2. Fármacos marcados com Tecnécio-99m. ................................................. Tabela 3. Fatores de peso da radiação, WR ............................................................. Tabela 4. Fatores de peso para tecido ou órgão ......................................................
A importância do estudo das aplicações médicas do tecnécio (Tc99m) se dá pelo fato de que nos últimos 30 anos esse radioisótopo vem sido empregado como importante ferramenta utilizada em diagnóstico por imagem de várias doenças e disfunções de órgãos que compõem o corpo humano. Atualmente grande quantidade de compostos produzidos a base do tecnécio-99m são utilizados em Medicina Nuclear gerando um volume de exames correspondentes a 80% dos procedimentos de rotina clínica no setor de diagnóstico por imagem através de radiofármacos. A realização desse trabalho de revisão bibliográfica consiste na elucidação da importância dos procedimentos utilizados em medicina diagnóstica por imagem que fazem o uso das radiações ionizantes, tanto ao fator de otimização dos exames quanto ao sucesso frente aos índices de cura verificados na terapia. A radiação,quando aplicada adequadamente, ressalta os benefícios e minimizam os malefícios, perante excelência da utilização em novas tecnologias nos mais variados campos de aplicação.
indicado no tratamento de dor óssea provocada por metástase de alguns tipos de tumores primários. Ambos os compostos além da radiação beta, também emitem radiação gama, permitindo a obtenção de imagens dos órgãos onde estão atuando (MARQUES et al.,2001). A maioria dos procedimentos realizados atualmente em Medicina Nuclear tem finalidade diagnóstica. O paciente recebe uma dose de radiofármaco composto por um radionuclídeo gama emissor, e é posteriormente examinado por um equipamento capaz de detectar a radiação oriunda do mesmo e convertê-la em uma imagem que representa o órgão ou sistema avaliado. Esses equipamentos são denominados câmaras-gama ou câmara de cintilação que adquirem imagens cintilográficas em um único plano, entretanto, podem estar associados á tomógrafos, que permitem a aquisição de imagens em cortes possibilitando a avaliação de um órgão em toda a sua profundidade. As imagens tomográficas em Medicina Nuclear são denominadas (SPECT), sigla do inglês “Single Photon Emission Computer Tomographt”, ou seja, Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único. Dessa forma, todo exame de medicina nuclear inicia-se com a administração do radiofármaco (ARAUJO, 2005). Desenvolver radiofármacos significa estudar a química das interações entres os elementos e diferentes moléculas (substratos ou ligantes) para o preparo de compostos radioativos, com afinidade por diferentes órgãos e sistemas. Atualmente, o radionuclídeo mais importante para a preparação de radiofármacos com finalidade diagnóstica é o tecnécio-99m (99mTc) devido suas características físicas ideais que em conjunto, possibilitam a aquisição de imagens cintilográficas com excelente resolução. Os substratos usados como radiofármacos geralmente são compostos orgânicos, mas também podem constituir-se de espécies coloidais ou particuladas, proteínas, anticorpos ou peptídeos, ou até mesmo células, como as vermelhas do sangue. A natureza do ligante determina a especificidade do radiofármaco. Para que ocorra uma adequada ligação entre o tecnécio-99m ás moléculas desejadas, deve-se considerar uma complexa química desse elemento, devido a seus múltiplos estados de oxidação que vão de +1 a +7. Pressupõe-se que na forma química de pertecnetato (TcO4-), o tecnécio-99m possui o estado de oxidação mais elevado 7+, sendo bastante estável em solução aquosa. Entretanto o tecnécio-99m neste estado de oxidação não se liga facilmente aos fármacos de interesse
tornando-se necessário sua redução para estados de oxidação mais baixos com 3+, 4 +^ ou 5+^ (ARAUJO, 2005). Na maioria dos procedimentos o tecnécio-99m é reduzido pelo íon estanoso, promovendo um estado de oxidação mais favorável a incorporação do metal. Uma série de reagentes para pronta marcação com 99mTc foram desenvolvidos e estão disponíveis no mercado. Esses reagentes contêm uma quantidade apropriada dos íons Sn+2^ que promovem a redução do estado de oxidação do 99mTc. Dessa maneira os serviços de Medicina Nuclear podem realizar a marcação das moléculas antes da realização dos exames devido a praticidade de obtenção do radioisótopo a partir do sistema gerador de 99Mo/99mTc. Até o presente momento todos os isótopos conhecidos do tecnécio são reativos, desde o tecnécio 99 ao 110 e incluem oito pares de isômeros nucleares. O núcleo no seu estado mais energético (metaestável), libera energia eletromagnética (radiação gama) na transição para um estado isomérico de mais baixa energia (FIG.1). O tecnécio-99m é o produto do decaimento do molibdênio-99. Cerca de 87,5% dos átomos de molibdênio-99 de uma amostra desintegram-se por emissão
de radiação (^ ) β − originado núcleos de 99mTc, que por sua vez, desintegram-se por emissão de radiação gama a 99Tc, o qual se desintegra a 99Ru estável (SAHA,1998).
FIGURA 1. Transição isomérica do tecnécio-99m para tecnécio-99. Fonte: MARQUES et al .,2001.
eluída do gerador constitui-se em um radiofármaco. Administrada intravenosamente, permite a aquisição de imagens das glândulas tireóide e salivar, sendo também utilizada em estudos de fluxo sanguíneo e pesquisas de sangramento oculto. Entretanto, a grande utilidade da solução de Na99mTcO 4 está no seu uso na marcação de moléculas, resultando em diversos radiofármacos com especificidade por diferentes órgãos e sistemas do organismo (ARAUJO, 2005). Várias moléculas são excelentes ligantes para o tecnécio-99m com aplicação em Medicina Nuclear diagnóstica. Uma classe importante de ligantes é representada por compostos fosforados como o pirofosfato (H 4 P 2 O 7 ), um dímero anidro do orto- fosfato; o etano-1-hidroxi-1,1-bifosfonato ( HEDP ou EHDP ) e o metileno-difosfonato ( MDP ) (Murphy e Ferro Flores, 2003; SAHA,1998; Wel e Redvanty, 2003) a estrutura química desses compostos podem ser visualizados na (FIG.3) a seguir:
FIGURA 3. Estruturas de compostos fosforados para marcação com 99mTc: pirofosfato (H 4 P 2 O 7 ); metileno-difosfonato ( MDP ); etano-1-hidroxi-1,1-bifosfonato ( EHDP ). Fonte: ARAUJO, 2005.
O radiofármaco de MDP-99mTc, por exemplo, deposita-se no osso sadio, com preferências por áreas de crescimento ósseo. Processos inflamatórios e tumores ósseos concentram o radiofármaco em maior quantidade e podem ser facilmente diagnosticados por meios de imagens ósseas cintilográficas de corpo inteiro (FIG.4). O radiofármaco MDP-99mTc é um dos mais utilizados em medicina nuclear, particularmente na pesquisa de metástases ósseas em pacientes de câncer (ARAUJO, 2005).
FIGURA 4. Aquisição de imagens de cintilografia óssea de corpo inteiro com (metileno difosfonato), MDP- 99mTc, com o qual é realizada a cintilografia óssea, entre outros exames. Fonte: RAMATY, 2007.
4.3 Controle de Qualidade dos Radiofármacos
Antes de serem comercializados, os geradores passam por um controle de qualidade rigoroso. Esse controle é necessário para garantia de uma boa prática médica e atende aos requisitos do governo federal e da Joint Commission on Helthcare Organizations (JCHO) (THRALL et al., 2003). O controle de qualidade é feito somente no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-TEC), não estando disponível nas clínicas especializadas em exames de imagem. Apesar da praticidade do uso do radioisótopo a partir do seu sistema gerador, as reações de complexação do mesmo com o fármaco podem não ser tão eficientes em conseqüência da qualidade do eluato, dos componentes dos “Kits” ou até mesmo dos procedimentos utilizados nas marcações. Neste caso, a ineficiência do procedimento de eluição pode dar origem a impurezas radioquímicas, tais como: o próprio pertecnetato decorrente da sua não redução, o óxido de tecnécio (TcO 2 ), também denominado de tecnécio hidrolisado e reduzido (TcHR), impurezas decorrentes da redução e não complexação do metal e de outras espécies reduzidas com arranjos diferentes do desejado (MARQUES et al.,2001). Os principais parâmetros avaliados no controle de qualidade do eluato são descritos em termos do grau de pureza radionuclídica, química e radioquímica.
sódio, os outros 95% correspondem a pureza radioquímica desejável, não havendo outras impurezas (THRALL et al .,2003). A tabela 1, abaixo mostra os limites estabelecidos pelos padrões farmacológicos dos E.U. A e da Europa usados como referência para os demais países.
Tabela 1. Limites estabelecidos pela farmacopéia americana (USP-XXIII) e pela farmacopéia européia (EP) quanto á qualidade do eluato do gerador de 99 Mo/99mTc (Marques et al.,2001). United States Pharmacopeia (USP); European Pharmacopeia (EP).
Fonte: MARQUES et al.,2001.
4.4 Cintilografia
A cintilografia é o método diagnóstico mais empregado em medicina nuclear que permite a visualização de órgãos pouco acessíveis à observação. Após a introdução no organismo de um radiofármaco com fixação seletiva no tecido a ser examinado, o paciente é colocado em uma câmara gama ou de cintilação que capta as emissões do isótopo radioativo usado para marcação. A obtenção da imagem cintilográfica é feita através de um software computacional que a reconstroem matematicamente fornecendo informações acerca da funcionalidade do órgão em estudo. Atualmente pode ser realizada cintilografia de praticamente todos os sistemas do corpo humano, usando um tipo de radiofármaco correspondente ao órgão de estudo desejado.
4.4.1 Câmara de Cintilação
A câmara gama é um equipamento geralmente constituído por um detector de raios gama, como um cristal de cintilação (mais frequentemente de iodeto de sódio NaI) ativado com tálio contido numa caixa escura, que transforma a energia de
Parâmetro USP – XXIII EP
Eficiência de eluição 90% 90-110%
Pureza radionuclídica (^99 Mo) 0,15μCi/mCi 1,0μCi/mCi Pureza radioquímica 95% 95% Pureza química (Al+3^ ) 10ppm 20ppm pH 4,0-7,0 4,0-8,
cada raio gama em muitos fótons de luz. Estes fótons são detectados com vários tubos fotomultiplicadores (FTM) que são oticamente acoplados. A corrente gerada por cada fotomultiplicador é posteriormente processada no circuito de posicionamento para calcular as coordenadas de x e y produzindo um valor de pulso Z. O pulso Z seleciona o sinal da faixa desejada e determina se o evento detectado deve ser usado para formação da imagem ou ser descartado. Se o evento relacionado ao pulso for aceito, ele será gravado espacialmente na localização determinada pelos pulsos x e y. Um colimador de chumbo é usado entre o paciente e o detector para eliminar raios gama que não tenham direção perpendicular a ele (o que torna as imagens mais nítidas). A produção da imagem ocorre com a ajuda de um computador, integrado ao equipamento (THRALL et al., 2003). Verifica-se que os raios gama captados, são oriundos dos isótopos que constituem os radiofármacos assim como a quantidade do fármaco (eletivo) é absorvido conforme o metabolismo do órgão em estudo, constatando que esta modalidade de exame é de âmbito funcional. Um esquema simplificado da gama câmara pode ser vista na (FIG.5) e o equipamento como um todo na (FIG.6) à seguir:
FIGURA 5. Esquema de uma câmara de cintilação. Disponível em: http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Intro/Part2_26d.html
