1. Antecedentes y desarrollo 2. Introducción a la química nuclear 4. Producción de radioisótopos 5. Medición de radioisótopos 6. Equipos productores de imágenes 7. Radiofármacos 8. Radionúclidos de vida media corta 9. Imagen radiológica 10. Exploración radiológica 11. Tomografía 12. Exámenes de aliento 13. Radioterapia 14. Uso de los radionúclidos en la terapia interna 15. Radioligandos 16. Introducción 17. Radioinmunoanálisis para la Hepatitis 18. Bibliografía
Leucipo de Mileto(Asia Menor) concibió en el año 500 a de C. La posibilidad de dividir cada cosa en dos partes (dicotomía), cada una de esas dos partes en otras dos, y así sucesivamente; pero la dicotomía no es repetible al infinito. Tiene un límite más allá del cual resulta imposible, y a ese limite se llega cuando los fragmentos se identifican con el átomo. Átomo significa imposible de dividir, indivisible, y en ese contexto la materia está formada por átomos, cada uno de ellos rodeado de vacío. Átomos y vacío son los dos componentes fundamentales de toda materia. La visionaria concepción de la teoría atómica de Leucipo, basada puramente en especulaciones metafísicas, constituyo una preciosa sugerencia para quienes, veinte siglos después, habrían de confirmar científicamente en su esencia la teoría del átomo.
Después de los griegos, el primer hito que marcó el comienzo de las investigaciones científicas ocurrió a mediados del siglo XVII. Robert Boyle, químico y físico, concibió la idea del elemento, sustancia que no puede ser descompuesta en constituyentes más simples. Un siglo después, Lavoisier estableció la diferencia entre elementos y compuestos. El hidrógeno es un elemento, el cloruro de sodio un compuesto. Poco después, John Dalton, químico ingles, transportó el concepto del átomo desde el terreno especulativo de la filosofía al campo objetivo de la ciencia, dando a conocer en 1808 sus célebres postulados, de los que perduran dos: Toda materia está compuesta de átomos; y todas las combinaciones químicas tienen lugar entre átomos.
Sin duda, pocos descubrimientos han producido la fascinación y el interés inmediato, tanto entre los científicos como en el público, que despertó el hallazgo reportado por Roentgen los primeros días de 1896: una nueva forma de energía, que no se podía sentir, ni degustar, ni ver, ni oír, pero capaz de atravesar no sólo la carne humana, sino hasta las paredes, amenazando con acabar para siempre con la vida privada y la intimidad. Muchos investigadores cambiaron el curso de sus trabajos y se dedicaron con furor al estudio y utilización de los rayos del físico alemán de modo tal que un mes después del anuncio, algunos cirujanos de Estados Unidos y de Europa se guiaban por radiografías para realizar su trabajo. Pero los usos no se limitaron al campo de la Medicina, hubo otros más disparatados, incluyendo sesiones de ocultismo, que fueron ideados en todo el mundo para divertir a los curiosos y engordar los bolsillos de los feriantes: el mismo Roentgen estaba indignado ante el uso desaprensivo que se hacía de su descubrimiento.
Wilhelm Conrad Roentgen, de 50 años, rector de la Universidad de Würtzburgo era, a fines del año 1895, uno de los físicos dedicados a investigar el comportamiento de los rayos catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje. Para evitar la fluorescencia que se producía en las paredes de vidrio del tubo, lo había envuelto con una cubierta de cartón negro. Entre los objetos que estaban en su laboratorio figuraba una pequeña lámina impregnada con una solución de cristales de platino-cianuro de bario, que por la luminiscencia amarillo-verdosa que producía al ser tocada por la luz de los rayos catódicos, era una sustancia frecuentemente empleada por los investigadores.
Una tarde, al conectar por última vez el carrete de Ruhmkorff a su tubo, descubrió que se iluminaba el cartón con platino-cianuro de bario que se hallaba fuera del alcance de los rayos emitidos, los cuales, en el mejor de los casos, se atenuaban a unos 8 cm de la placa obturadora. Esta débil luminiscencia seguía siendo visible aún en el otro extremo del laboratorio, a casi dos metros del tubo envuelto en cartón negro.
Roentgen era daltónico y no distinguía los colores de las insignias de sus alumnos en las fiestas de la Universidad, pero eso no le impidió ver claramente la luz verde emitida por el cartón, y, dada su mentalidad de investigador meticuloso, no podía dejar pasar este fenómeno sin tratar de averiguar la causa. Supuso que interponiendo un objeto entre la luz invisible y el cartón fluorescente que la reflejaba, debería verse su sombra. Tenía un mazo de cartas en el bolsillo; descubrió, para su sorpresa, que aún poniéndolo entero, apenas se producía una sombra. Un libro grueso de mil páginas sólo redujo levemente la luminiscencia del cartón con platino-cianuro de bario. De modo que esta nueva radiación no sólo era invisible, sino que además tenía la facultad de atravesar los cuerpos opacos. Como diría años después el propio Roentgen, aquél fue "un regalo maravilloso de la naturaleza".
Con el paso de los días Roentgen tuvo la necesidad de documentar sus experimentos y pensó en fotografiar la pantalla fluorescente donde se reproducía en forma curiosa la silueta de los objetos interpuestos: el cuadrante y la aguja magnética de su brújula, el cañón de la escopeta arrinconada contra la pared, la moldura y los goznes de la puerta del laboratorio. Entonces hizo un nuevo descubrimiento: la caja de placas fotográficas que tenía sobre la mesa estaba completamente velada. Su intuición le dijo que los nuevos rayos habían atravesado la caja y el envoltorio que protegían a las placas de la luz y habían actuado también sobre la emulsión. Para comprobarlo colocó la caja de madera que contenía las pesas de bronce de su balanza de precisión sobre una placa fotográfica envuelta en su papel negro protector, conectó su tubo y esperó. Al revelarla, encontró la reproducción exacta de las pesas metálicas, sin embargo, la caja de madera había desaparecido.
El descubrimiento más excitante se produjo cuando Roentgen interpuso su propia mano entre el tubo y la pantalla y comprobó que, si bien los tejidos blandos eran atravesados por la radiación, el esqueleto se representaba nítidamente. El 22 de diciembre de 1895 le pidió a su esposa Bertha que colocase la mano sobre la placa de cristal y luego de 15 minutos de exposición, los huesos de la mano y el anillo de casada de Bertha aparecieron en la placa recién revelada. Ver su esqueleto le produjo a Frau Roentgen un gran impacto y temor, lo sintió como una premonición de la muerte.
Roentgen había apuntado todas sus experiencias concienzudamente y entregó un manuscrito con sus investigaciones el 28 de diciembre de 1895 a la Academia de Ciencias Físicas y Médicas de Würtzburgo. La publicación apareció en el número 9 de la Sitzungs Berichte der Physikalisch Medizinischen Gessellschaft zu Würtzburg la primera semana de 1896.
¿Cuál fue en realidad el mérito de Roentgen?. Muchos de los físicos que trabajaban con los tubos de Geissler o de Crookes, incluyendo a su propio ayudante Zehnder, habían observado la luminiscencia de algunos materiales próximos al tubo, pero ninguno de ellos reconoció este fenómeno como algo especial, y por cierto ninguno se dedicó a investigarlo. Curiosamente varios años antes, el propio Geissler trabajando en su laboratorio, había reclamado a la casa de materiales fotográficos Ilford porque le habían mandado placas totalmente veladas. Los rayos X de su tubo habían sido con toda seguridad la causa de este fallo, pero solamente Roentgen tuvo la mezcla suficiente de intuición y genio para comprender que se enfrentaba a un tipo de energía desconocida y de características tan sorprendentes que ni siquiera hubieran podido imaginar las mentes más fértiles de la época.
Un antiguo condiscípulo, Franz Exner, profesor de física de Viena, mantenía una afectuosa amistad y una nutrida correspondencia con Roentgen, y fue uno de los primeros en tener noticias del descubrimiento. Hasta poseía copias de las precarias fotografías: la brújula, las pesas de bronce, el cañón de la escopeta, e incluso la mano de Bertha. Exner estaba tan entusiasmado con el descubrimiento de su amigo, que no dudó en compartirlo con el profesor Lecher, de Praga, cuyo padre era el redactor en jefe de Die Presse, un periódico de Viena. Así fue como, el 5 de enero de 1896, los vieneses podían leer en la primera página del diario acerca de los extraordinarios rayos X del Dr. Roentgen y contemplar la reproducción de sus imágenes. A partir de aquí la noticia se difundió por todo el mundo en forma veloz, siendo acogida con alabanzas y entusiasmo por algunos, y con críticas y escepticismo por otros, como era de esperarse. En 1901, Roentgen, que en toda su vida solamente aceptó las distinciones de carácter científico, recibió el primer premio Nobel de Física, siendo él el único nominado.
Sólo dos meses después del anuncio del descubrimiento de los rayos X, un físico francés comunicó al mundo que había encontrado unos rayos penetrantes similares, pero emitidos por sales de uranio. Henri Becquerel, físico y académico como su padre y su abuelo, y, como ellos, profesor en el Museo de Historia Natural, publicó tres notas sucesivas a la Academia de Ciencias de París, el 24 de febrero, el 2 y el 9 de marzo de 1896. Son las primeras aplicaciones de los rayos X las que le incitaron a preguntarse si los cristales de uranio que impresionaban sus placas fotográficas no emitirían también rayos X. El anuncio del descubrimiento de la radioactividad, a diferencia del de los rayos X, pasó totalmente desapercibido, no sólo para el público, sino también para la comunidad científica. Este hallazgo fue confirmado por Marie Sklodowska Curie. Al investigar si en la naturaleza existen otros elementos también dotados de la propiedad de emitir lo que ella denominó "los rayos de Becquerel", descubrió dicha propiedad en el torio, Becquerel y los esposos Curie recibieron el premio Nobel de Física en 1903, y Marie Curie recibió también en 1911, el premio de química. Vale decir que el fenómeno comprobado, o exclusivo del uranio, configura una forma de energía específica, que ella propuso designar radiactividad. Por tanto, el uranio y el torio, elementos dotados de esa capacidad radiante natural se llaman radioelementos. En 1903 Ernest Rutherford demostró que los rayos a y b constan de partículas que se mueven con rapidez, las cuales se llamaron partículas a y b . De echo, las partículas b son electrones de alta velocidad y se pueden considerar el equivalente radiactivo de los rayos catódicos. Después llegó a la conclusión de que la radiación g es radiación de velocidad elevada similar a los rayos X; no compuesta de partículas.
La estructura del átomo, tal como la concebimos hoy, fue evidenciada paulatinamente durante 35 años. En 1897, Joseph Jhon Thompson (premio Nobel de física en 1906) identificó el electrón. En 1911, Rutherford descubrió el protón y, en 1932, James Chadwick (premio Nobel de física 1935) el neutrón, si bien su existencia había sido prevista teóricamente 17 años antes por Rutherford. Hasta 1911, el átomo se concebía como una esfera electropositiva, hueca, que encerraba los electrones electronegativos. La realidad es otra. De echo, el átomo se asemeja a un sistema planetario con un sol central (el núcleo), integrado por protones electropositivos y por neutrones sin carga y, a su alrededor, girando en órbitas, los electrones electronegativos. Tal es la "imagen de Niels Bohr"(premio Nobel de física 1922) que actualmente se acepta.
Reconocida la verdadera estructura del átomo, recordamos que Dalton había enseñado que los átomos de los diferentes elementos tienen pesos y propiedades diferentes. Hoy sabemos que eso no es totalmente exacto, pero esa afirmación lleva implícita un concepto que, expresado a la luz de los conocimientos actuales, equivale a decir que cada elemento tiene un número de protones que le es propio, lo identifica y lo define químicamente, a los que se agrega un número variable de neutrones. Frederick Soddy (premio Nobel de química de 1921) propuso denominar isótopos (iso: igual; topos: lugar) a las variantes de cada elemento configuradas por un número igual de protones y distinto de neutrones. Aquellos que emiten radiaciones son isótopos radiactivos o radioisótopos (en la nomenclatura actual, radionucleidos o radionúclidos)
Hasta 1933, solo se conocían los elementos radiactivos que ofrece la naturaleza; es decir, los elementos provistos de radiactividad natural. Entonces el matrimonio Frederic Joliot e Irene Curie (premio Nobel de química 1935) descubrió la posibilidad de su creación artificial. Lograron mediante el bombardeo con partículas a la transmutación del aluminio y el boro estables en el fósforo y ázoe radiactivos, respectivamente, acontecimiento trascendental que comunicaron a la Academia Francesa el 15 de enero de 1934, diciendo que "por primera vez ha sido posible crear la radiactividad en núcleos atómicos estables mediante una causa exterior" y proponiendo llamar a los elementos así creados radiofósforo y radioázoe, respectivamente. Semanas después, Enrico Fermi (premio Nobel de física de 1938) realizó en Roma igual hazaña, pero él bombardeó con neutrones –idea genial, pues la neutralidad del neutrón hace de éste el proyectil ideal, porque no lo rechaza la carga positiva del núcleo—. Desde entonces se ha podido crear artificialmente isótopos radiactivos y es de éstos que se vale la práctica de la medicina nuclear. La introducción de los radioisótopos en el campo de la biología se debe a George von Hevesy (premio Nobel de química de 1943) quien, en 1923 utilizando un isótopo natural de plomo, investigó sobre el metabolismo del calcio en las plantas (32P), con el cual realizó en ratas la primera investigación biológica animal de la historia con un radioisótopo artificial. Dicha investigación demostró que la radiactividad proporciona una "marca" que permite su detección donde sustancias trazadoras radiactivas o trazadores radiactivos.
La creación artificial del radioyodo y el papel trascendente que juega la tiroides en el metabolismo del yodo fueron factores determinantes en la orientación de las primeras investigaciones radioisotópicas. Herz, Roberts y Evans (1939) inyectaron a conejos con yodo radiactivo y comprobaron que se acumula en la tiroides. Hamilton y Soley (1940) administraron 131I a pacientes, midieron la tasa de radioyodo acumulada en la tiroides, Hamilton y Lawrence aplicaron el 131I al tratamiento del hipertiroidismo, tratamiento que, posteriormente se hizo extensivo y sus metástasis.
Coincidió con el desarrollo de los progresos enunciados una serie de aplicaciones en el campo de la hematología. Hahn (1941) utilizó 59Fe y verificó su captación por la médula ósea, su incorporación a los glóbulos rojos, como integrante de la hemoglobina y su pasaje ulterior a la sangre circulante, lo que permitía la exploración funcional de la médula ósea. Sterling y Gray(1950) utilizaron el 51Cr y, sirviéndose de la propiedad de éste de incorporarse a los glóbulos rojos maduros, que así quedaron marcados, procuraron determinar su vida media, parámetro que pasó a ser valioso para el diagnóstico de las anemias hemolíticas. Heinle y col. (1952) introdujeron el uso de la vitamina B-12 marcada con 60Co para el diagnóstico de la anemia perniciosa, método que Schilling (1953) perfeccionó.
Con anterioridad a los estudios referidos, Blumgart y Weiss (1927) utilizaron radon-C para determinar la velocidad de la corriente sanguínea. Posteriormente, Prinzmetal y col. (1948) registraron la curva del radiocardiograma, y Veall y col. (1948) midieron el volumen / minuto cardíaco.
Por ese entonces, la radiología convencional no ofrecía nuevas posibilidades para la reproducción de imágenes resultantes de contrastes de densidades. En cambio, los trazadores radiactivos, en función de las emisiones g , brindaban a los mismos fines una posibilidad inédita, salvo que su objetivación requería el medio apropiado. La creación del equipo "ad hoc" se debe a Cassen y col. (1949), quienes empezaron por utilizarlo exitosamente en conejos. Poco después, lo empleó Herbert Allen, Jr., en el hombre para obtener las primeras imágenes de la tiroides previa inyección de 100-200 m Ci de 131I . Así nació la centellografía, imagen estática que configura una expresión morfológica. El equipo, registrado bajo el nombre scintiscanner, se difundió rápidamente por el mundo, conservando hasta hoy su vigencia. Es el centellógrafo lineal o de detector móvil.
Con la invención del centellógrafo se iniciaron investigaciones que tenían por fin, la reproducción de la imagen de órganos o sistemas. La esencia de la cuestión residía en el hallazgo del radionúclido primario o del compuesto marcado que, reuniendo apropiadas condiciones físicas y de inocuidad, tuviera afinidad selectiva por la estructura del cuerpo que interesaba explorar (órgano de interés). Nació entonces la época de los agentes productores de imágenes que dieron impulso a una actividad nueva, la de los radiofármacos. Rejalí (1958), utilizando albúmina 131I , evidenció los pulsos sanguíneos. McAfee y Wagner (1960) visualizaron el parénquima renal con Neohydrina 203Hg, compuesto que Blau y Bender (1960) emplearon para comparar su eficacia en la localización de tumores cerebrales con la de la albúmina radioyodo. Johnson y col. (1960) obtuvieron centellogramas de bazo con 51Cr, Tubis (1960) preparó Hipurán 131I con el que inició un tipo de exploración renal funcional, el renograma radioisotópico. Corey y col., con 47Ca, y Fleming y col., con 85Sr (1961) realizaron la centellografía ósea, y Blau y Bender (1962) la del páncreas con 75selenio metionina. Taplin(1963) creó las partículas de suero-albúmina marcadas con 131I e inició la centellografía pulmonar por perfusión. Para concluir este resumen fragmentario, corresponde destacar el uso del tecnecio-99m, introducido por Hasper y col.(1964)para la centellografía de tiroides, bazo y cerebro. Después, se extendió el campo de sus aplicaciones como agente productor de imágenes están las expresiones de la economía.
La imagen de la centellografía lineal, estática por definición, había satisfecho sus posibilidades y finalidad. Entretanto, Hal Oscar Anger concibió (1956) la cámara gamma (o de centelleo), que alcanzó su industrialización en 1964. Con la cámara de Anger de detector fijo, la obtención prácticamente instantánea de la imagen, sea en serie continua o selectiva, posibilitó, además, el registro de fenómenos dinámicos.
Después de comprobar que la insulina tiene propiedades antígenicas y produce anticuerpos, Berson y Yalow desarrollaron en 1956 el radioinmunoanálisis (RIA) que, conjugando técnicas inmunológicas y bioquímicas con las radioisotópicas, posibilita la medida de cantidades infinitamente pequeñas en concentraciones que van del nanogramo(10-9g) hasta el picogramo(10-12g).Mediante el RIA, es dado hoy precisar el valor de más de 200 compuestos de interés biológico, entre ellos hormonas, enzimas, virus, alcaloides, fármacos, etc.
Terminamos aquí la recordación, que aunque incompleta, abarca en lo esencial los antecedentes, la concepción, el alumbramiento y el desarrollo de una nueva disciplina científica y técnica. Con sus raíces en el siglo XIX, hace eclosión a mediados del XX con una fuerza que avanza constantemente en nuevas adquisiciones en todos los campos de la investigación básica y aplicada y aún ofrece perspectivas trascendentes.
2. Introducción a la química nuclear
La materia que nos rodea está constituida por sustancias simples y compuestas. Las sustancias son los llamados elementos, de los cuales existen 98 en estado natural y que van desde el hidrógeno, el más liviano, hasta el uranio el más pesado. Se conocen también otros 13 elementos que constituyen el grupo transuranio, que abarca desde el elemento 93 (neptunio) hasta el elemento 105 (hahnio), recién descubierto. Las sustancias compuestas, inorgánicas u orgánicas, son el resultado de combinaciones definidas de dos o más elementos.
Los elementos están constituidos por átomos idénticos entre sí, que son la menor fracción de la materia posible de aislar por métodos químicos y que poseen todas las características físicas y químicas del propio elemento al que pertenecen. Esta definición no se ajusta literalmente a los elementos biatómicos: oxígeno (O2), hidrógeno (H2), cloro (Cl2), yodo (I2), fluor (F2) y bromo(Br2), cuyas propiedades son las de las moléculas respectivas.
Los átomos están constituidos por un núcleo integrado por la asociación de partículas elementales, llamada genéricamente nucleones, que son los protones, de carga eléctrica positiva, y los neutrones, que no tienen carga. Girando alrededor del núcleo, en igual número que los protones, están los electrones, con carga eléctrica negativa, los cuales neutralizan la positividad del núcleo. De este modo, el átomo, eléctricamente neutro, configura un sistema planetario en el cual el núcleo cumple el papel del sol y los electrones los de los planetas. Tal es la llamada "imagen de Bohr" actualmente aceptada.
El protón es básicamente el núcleo del elemento hidrógeno; su mas en reposo es de 1,007277663 u.m.a. (unidad de masa atómica), que, expresada en gramos, es igual a 1,67252 x 10-24 g. Su carga, que es positiva, es de 4,80298 x 10-10 u.e.s. (unidades electrostáticas de carga). El neutrón tiene una masa en reposo de 1,0086654 u.m.a., que equivale a 1,67482 x 10-24 g, y es, por tanto, aproximadamente igual a la del protón.
No son muy conocidas las fuerzas que mantienen unidos a los nucleones entre sí. Hoy en día se supone que la unión de los nucleones se complementa mediante el intercambio de partículas intranucleares llamadas mesones, cuya masa es del orden de 0,05 a 0,15 u.m.a..
Considerando que la medida de los radios nucleares varía entre 1,4 x 10-13 cm y 9,5 x10-13 cm y que el peso del núcleo intermedio es de alrededor de 10-22 g, la densidad nuclear será del orden de 1014 g/cm3, o sea, 108 ton/cm3 valor que por su elevada magnitud no admite comparación con ninguna otra densidad de materia. Teniendo en cuenta, además, que las energías nucleares tienen muy poco radio de acción (aproximadamente 10-3 cm), debe admitirse que existe entre los nucleones algún tipo de fuerzas de atracción muy particular.
La letra Z designa él numero de protones integrantes de un núcleo y este número identifica químicamente los diferentes elementos. Este valor se denomina numero atómico o de orden y es diferente para cada elemento. Así, si un elemento tiene Z = 20, es calcio; Z = 53, es yodo; Z = 80, mercurio, etc. El número de neutrones se designa con la letra N y la suma de Z+N da A, que se denomina numero másico o de masa.
Con estos valores del núcleo, el átomo correspondiente queda identificado. Convencionalmente, se utiliza la siguiente notación: AX, o sea, el símbolo del elemento precedido por A (cifra superior) y por Z (cifra inferior).
El resto del átomo está integrado según se dijo antes, por los electrones orbitales (en igual numero que los protones) que, como los nucleones, son consideradas partículas elementales. Su masa es aproximadamente 1850 veces menor que la del protón o del neutrón (masa en reposo del electrón 5,4860 x 10-4 u.m.a., que equivale a 9,1091 x10-28 g). Su carga es igual pero contraria a la del protón y su radio es del orden de 3 x 10-13 cm.
Los electrones, giran alrededor del núcleo describiendo orbitas elípticas, se encuentran ubicados en capas perfectamente definidas. Las capas difieren entre sí por su nivel energético y se designan en orden desde la más interna hacia fuera, con las letras K, L, M, etc. Los electrones de las capas externas tienen a su cargo las uniones químicas con otros elementos. Salvo en dos situaciones definidas que serán vistas más adelante, los electrones orbitales no intervienen en fenómenos nucleares.
El radio del átomo así constituido es del orden de 10-8 cm y su masa está prácticamente concentrada en el núcleo. Entonces si a modo de hipótesis imaginamos que el núcleo tiene un radio de un milímetro, el radio del átomo será aproximadamente 10 metros. De esto se deduce que los cuerpos que nos rodean son virtualmente huecos (pese a la gran solidez propia de algunos) aunque no lo parezcan, ya que la materia de la cual se componen se halla concentrada en puntos aislados, separados por vacíos enormes en relación con sus dimensiones.
Se entiende por especie atómica, también llamada nuclido o nucleido, una determinada clase de átomos caracterizada por una estructura típica y contenido energético propios de una especie, siendo los parámetros que la definen Z, A, Q (contenido energético).
Se dijo que el número atómico, Z, identifica químicamente al elemento, de modo que cuando Z = 1 sabemos que se trata de hidrógeno y cuando Z = 53 se trata de yodo. Sin embargo, los nucleidos pueden tener igual Z y diferente A porque difieren en el número de neutrones. Por ejemplo, se sabe del yodo existen 23 variedades, que van desde el 117I hasta el 139I, todas con igual comportamiento químico (hasta tal punto que el organismo no las discrimina), pero se diferencian en algunas de sus propiedades físicas. Decimos en este caso que los nucleidos de igual Z son isótopos (de iso, igual, y topos, lugar, en la tabla periódica de Mendeleiev).
Aquellos nucleidos que tienen igual A y diferente Z son isóbaros entre sí. Según se verá los productos de desintegración son isóbaros. Son isómeros los nucleidos que tienen igual Z y A, pero que difieren por el contenido energético del núcleo. Los nucleidos que tienen igual N se llaman isótonos. Finalmente se llaman isodiáferos los nucleidos en los cuales la diferencia N – Z es constante
.
Al referirnos a la masa de las partículas elementales – protón, neutrón y electrón – se ha empleado como unidades de la unidad de masa atómica o el gramo-masa. Pero de acuerdo con la teoría de la relatividad de Einstein, la relación entre la masa (m) y la energía (E) es: E = mc2, donde c es la velocidad de la luz. Entonces, conforme a esta ley, podemos expresar la masa en unidades de energía.
En física nuclear, la unidad de energía más empleada es el electrovolt (eV), que equivale a la energía que adquiere un electrón cuando es acelerado dentro de un campo eléctrico cuya diferencia de potencial es un volt. Un eV tiene su equivalente en unidades de energía en el sistema sexagesimal (c.g.s.): 1eV = 1,6 x 10-12 erg.
También se emplean comúnmente el MeV (megaelectrónvolt), igual a 106 eV, y el keV (kiloelectrónvolt), igual a 103 eV. A modo de ejemplo, puede calcularse el equivalente en energía de la unidad de masa atómica. Si toda la masa equivalente a 1 u.m.a. se transformara en energía, se obtendría 0,0014 g ergios, o sea, 931 MeV. Haciendo el cálculo para la masa de un electrón, se obtiene me = 0,51 MeV, valor que importa recordar cuando se habla de emisión de positrones.
Los primeros estudios efectuados con sustancias radiactivas revelaron que las mismas emitían tres tipos de radiaciones diferentes que fueron llamadas, respectivamente. En investigaciones posteriores sobre la naturaleza de estas radiaciones, se comprobó que las partículas eran átomos de helio desprovistos de sus electrones, o sea, la asociación de dos protones y dos neutrones. Las partículas fueron identificadas como electrones dotados de alta velocidad, esto es, con una energía superior a la de su masa en reposo (como se verá más adelante, existen partículas - negativas y + positivas). Finalmente, la radiación fue identificada como una radiación electromagnética sin masa ni carga.
Progresivos descubrimientos vinculados con la radiactividad revelaron que la presencia del neutrón está directamente relacionada con la estabilidad nuclear, de manera tal que cuando la relación Z/N es igual o próxima a 1, el núcleo es estable.
Esta relación se cumple casi estrictamente en los núcleos livianos, mientras que a medida que aumenta Z la línea de estabilidad va alejándose de la relación teórica, hasta tal punto que a partir de Z = 83 ya no hay núcleos estables; es decir, que de allí en adelante todos son radiactivos. En suma, la estabilidad o inestabilidad del núcleo que sea está determinada por su mayor o menor proximidad a la línea de estabilidad y, en definitiva, es función de la relación protones-neutrones.
Cuanto más alejado de la línea de estabilidad esté un nucleido, tanto más inestable será. Dicha inestabilidad se manifestará por una mayor energía de las partículas emitidas y por un período de semidesintegración menor. A la inversa, cuanto más cerca de la línea de inestabilidad se encuentre, tanto mayor será su estabilidad, tanto menor la energía de las partículas emitidas y tanto más largo el período de semidesintegración. Estos conceptos corresponden a una generalización de la ley de Geiger y Nuttal.
La inestabilidad del núcleo (y, por tanto, la del átomo correspondiente) se pone de manifiesto por la emisión de partículas y esta emisión lo hace tender hacia la estabilidad, a través de una o más transformaciones sucesivas. Si tenemos cierto número N0 de átomos radiactivos en el instante t = 0, al cabo de cierto tiempo, en el instante t1, tendremos el número de átomos Nt menor que el anterior, pues algunos de ellos se habrán transformado en otros, por emisión de partículas.
El período de semidesintegración es el tiempo en que un número de átomos de una especie radiactiva se reduce a la mitad por desintegración. Así, si en un instante dado existen 100 átomos de 131I y al cabo de 8,05 días encontramos 50, decimos que el período de semidesintegración del 131I es igual a 8,05 días:
T½ (131I) = 8,05 días.
También podemos definir el período de semidesintegración como el tiempo en que la actividad de una fuente radiactiva se reduce a la mitad. Los períodos de semidesintegración de los nucleidos conocidos van desde microsegundos hasta valores de más de 1015 años.
De acuerdo a lo expresado, se puede decir que la velocidad de desintegración, o sea, el número de átomos dN que se desintegran en un instante dt es proporcional al número de átomos activos presentes.
La expresión vida media significa el promedio de vida de todos los núcleos radiactivos de una fuente dada y se representa por constante de proporcionalidad o de desintegración
Semiperíodo efectivo, en contraste con el semiperíodo físico, es el tiempo medio (T½ ) de la permanencia del radionúclido en el organismo.
La actividad de una fuente suele expresarse por el numero de desintegraciones por minuto o segundo. Cuando se habla de "actividad" en términos de desintegraciones por unidad de tiempo, se está refiriendo a la actividad absoluta de esa fuente. En general, cuando se mide una fuente, la actividad que se determina no es la actividad absoluta, puesto que, a menos que la medición se realice con un contador envolvente y en condiciones rigurosas, la medición no tendrá un rendimiento del 100%. Por lo tanto la actividad media por un equipo corriente es la denominada actividad relativa, que se expresa en cuentas por unida de tiempo (cuentas/min o cuentas/seg).
Otra manera de expresar la actividad es la unidad Curie (Ci). Esta unidad se originó en 1910 en el Congreso Internacional de Radiología de Bruselas y se basa en el número de desintegraciones por segundo de 1 g de radio en equilibrio con radón. El valor determinado entonces era de 3,61 x 1010 desintegraciones/seg. Mediciones posteriores dieron valores ligeramente diferentes, por lo que en 1930 se decidió establecer por definición que:
1 Ci = 3,7 x1010 desintegraciones /seg.
En general, sobre todo en aplicaciones de la medicina nuclear, el Curie resulta una unida demasiado grande, por lo que se utilizan los submúltiplos: el milicurie (mCi) y el microcurie (Ci):
1 Ci = 103 mCi = 106 Ci
Ahora bien cuando se mide una fuente, ha de saberse que solo una pequeña fracción de átomos, y no todos ellos, son radiactivos. Esto se debe a factores vinculados a su producción y/o preparación. A modo de ejemplo se considerará la producción de 60Co (cobalto 60)en un reactor:
59Co + N 60Co +
Es decir, el elemento estable cobalto 59, al capturar un neutrón, produce cobalto 60 y un fotón, o sea, un rayo
Al exponer cierta cantidad de cobalto 59 al flujo de neutrones en un reactor, no todos sus átomos captarán neutrones y el número de los que lo hagan dependerá de la intensidad del flujo de neutrones incidente (numero de neutrones /cm2 seg) y del tiempo en que estén expuestos a él. Además, como es imposible separar químicamente 59Co de 60Co, resulta que en las fuentes de 60Co siempre habrá también 59Co.
En otros casos que es posible obtener una especie radiactiva pura, esta es en general una cantidad realmente tan pequeña que es imposible manipularla en su uso posterior, de modo que se hace necesario agregarle una cantidad adecuada del elemento estable correspondiente, que actúa como portador o vehículo ("carrier")de los átomos activos.
Esta circunstancia hace necesario introducir un nuevo concepto, que es el de la actividad específica, que se define para una determinada fuente radiactiva como la actividad por unidad de peso.
Act. Específica = A/peso
Y se expresa, por ejemplo, como mCi/g; desintegraciones /seg mg; etc.
El concepto de actividad específica adquiere particular importancia en medicina nuclear, donde en general deben usarse altas actividades específicas. Por ejemplo sería imposible diagnosticar un tumor cerebral utilizando un nucleido 74As (arsénico 74) si, teniendo que aplicar a un paciente 50 Ci del mismo, se utilizara una actividad específica de 74As de 10 Ci/g, puesto que se tendría que inyectar 5g de arsénico, dosis altamente tóxica. Sí por el contrario, se dispone de una fuente con una activación específica de 100 Ci/mg, ésta no causará ningún problema, ya que 50 mCi, la dosis requerida está contenida en 0,5 Mg de arsénico.
Desintegración
La desintegración se presenta, salvo algunas excepciones, en los núcleos pesados
(Z > 82). Los períodos de desintegración de los emisores varían entre 10-7 y 10-15 años, y sus energías entre 1,80 MeV y 9,02 MeV. Cuando un núcleo emite una partícula (asociación de 2 protones y 2 neutrones), Z baja en dos unidades y A en cuatro:
AX ++ A-4 Y 213At ++ 209Bi
Por consiguiente, desde el punto de vista de la relación Z/N, la situación no cambia, ya que no hay un acercamiento a la línea de estabilidad. Sin embargo, en los núcleos pesados, la emisión de una partícula significa una pequeña ganancia de energía para el núcleo resultante, lo cual favorece en parte su estabilidad y puede colocarlo en condiciones de producir otro tipo de emisión, según se verá más adelante.
Una de las características de las partículas a emitidas por un radionúclido es que son monoenergéticas, lo que implica que, si la diferencia entre los dos estados energéticos de los núcleos madre e hija es de 6 MeV (cuando tenemos A B C denominamos a A madre, B hija, C nieta, etc.), todas las partículas emitidas por la madre tendrán 6 MeV de energía.
No obstante nos encontramos con emisores a en los cuales las partículas no tienen la energía correspondiente a la transición de un estado al otro; o sea que tomando el caso anterior, cierto porcentaje de las partículas a, en lugar de tener 6 MeV, tendrán, por ejemplo, 5,5 MeV. En ese caso la diferencia de energía entre 5,5 MeV y 6 MeV es completada por un fotón que completará la cantidad restante de energía.
Es debido a este mecanismo que, en general, las partículas y (como se verá más adelante) las van acompañadas de fotones .
Las partículas por su gran masa y su doble carga positiva, tienen a lo largo de su trayecto un alto poder de ionización y, por tanto un rango de penetración muy limitado en la materia. Una simple hoja de papel frena las partículas de los emisores conocidos.
Desintegración
Cuando un núcleo tiene exceso de neutrones, emite una partícula que, como se definió, es un electrón dotado de alta energía. Dado que el electrón no es constituyente del núcleo, esta emisión puede ser explicada como si se tratara de un neutrón en exceso que se transformara en protón más una -, según la ecuación:
N = p+ + - + Q
Q es la energía de la reacción, que puede ser tomada o cedida al núcleo.
El núcleo hija resultante de una desintegración - tendrá Z una unidad mayor que la madre, puesto que ha ganado un protón, mientras A permanecerá constante. Por ende, tenemos:
AX - AY; 99Mo 99Tc
( Molibdeno) (Tecnecio)
X e Y son isóbaros, así como también lo son el molibdeno 99 y el tecnecio 99. En la figura 2-3 se puede observar que la desintegración hace tender al núcleo hacia la estabilidad.
A diferencia de las partículas a, las - no son monoenergéticas, sino que presentan un espectro de energías que va desde el 0 hasta la energía máxima del núcleo correspondiente (E-máx.) que figura en tablas de las mismas. Por tanto, si tomamos como ejemplo la desintegración del fósforo 32:
32P - 32S
(fósforo) (azufre)
La diferencia de energía entre los dos estados (P y S) es de 1,7 MeV. Dado que el fósforo 32 no tiene , toda la energía de transformación debe ser llevada por las partículas . No obstante, solo poco de ellas alcanzan dicha energía (1,7 MeV) y por tanto, debe existir algún mecanismo mediante el cual se emita la energía restante. Ese mecanismo consiste en la emisión simultánea con la de un neutrino (0 ), partícula de masa despreciable (aproximadamente 0,5% de la de un electrón) y sin carga, pero con una energía igual a la energía máxima de transición y la de la partícula - correspondiente. En consecuencia, para un nucleido emisor b la energía de los neutrinos variará entre la energía máxima y cero de la siguiente manera:
E máx. = E- + E
Por otra parte, y al igual que con las partículas , si la energía máxima de una transición no alcanza el valor de la diferencia entre los dos estados fundamentales, será acompañada por un fotón .
De manera que si tenemos:
AX b- AY,
entonces
Ex – Ey = E- + E + E
E máx
Existen emisores naturales, aunque la mayoría son todos artificiales y, a diferencia de los emisores a, se encuentran a todo lo largo de la tabla periódica. Sus períodos de semidesintegración varían entre algunos milisegundos y 1012 años y sus energías entre 0,01 a 10 MeV. Las partículas por su menor carga y masa, tienen menor poder de ionización y mayor poder de penetración que las partículas .
Desintegración
Cuando un núcleo tiene déficit de neutrones respecto a la relación Z/N correspondiente, emite una partícula . El fenómeno en este caso se interpreta como si uno de los protones en exceso se transformara en un neutrón más una partícula :
p+ = N + +Q
En la desintegración se tiene
Ax AY 102Ag 102Pd,
(plata) (paladio)
por lo cual X e Y son isóbaros y este proceso tenderá a la línea de estabilidad.
La desintegración , al igual que la , no es monoenergética y, en consecuencia, también genera neutrinos. Cuando la energía máxima de (E máx.) es menor que la diferencia de energía de transición entre los dos estados fundamentales, se emiten fotones en cascada según se explicó para la desintegración y
La diferencia fundamental con la desintegraciónes que la partícula , también llamada positrón, una vez emitida, tiene escasa posibilidad de vida. Puesto que es un electrón positivo, encontrará enseguida un electrón negativo en la materia circundante y éstos se aniquilarán entre sí, transformando sus masas en energía, en forma de fotones g de 0,51 MeV cada uno y de dirección opuesta en 180º. Por consiguiente, en la práctica, los emisores de positrones se utilizan en función de los fotones de aniquilación, y no de las partículas .
Los nucleidos emisores no se encuentran en la naturaleza, sino que son obtenidos artificialmente mediante diversas reacciones nucleares.
Emisión
Dijimos que los fotones acompañan a la desintegración y cuando estas partículas no llevan consigo toda la energía correspondiente a la transición entre dos estados fundamentales. Entonces dichos fotones son emitidos simultáneamente con las partículas correspondientes.
Sin embargo hay estados "exitados" de los núcleos que tienen cierto tiempo de vida, el cual depende de su inestabilidad. Estos estados "exitados" también llamados isoméricos o isómeros, pasan al estado fundamental por emisión de fotones:
AXm AX 125mTe 125Te
(telurio)
La m simboliza el estado metaestable, es decir, de alta inestabilidad.
El período de semidesintegración de los isómeros y la energía de los fotones emitidos dependen de la energía de exitación de los mismos. Los fotones por no poseer ni masa ni carga, tienen muy bajo poder de ionización y, por tanto, un gran poder de penetración en la materia.
Fisión nuclear
Cuando sobre el núcleo de un átomo pesado chocan partículas aceleradas (por ejemplo neutrones), aquel se fracciona en dos grandes núcleos. Se produce la fisión nuclear, liberándose gran cantidad de energía. Por ejemplo la fisión de un átomo de uranio produce uno de bario y otro de kriptón:
235U + 1n 143Ba + 90Kr + 3 1n;
Q = 4,6 x 109 kcal/mol
En la fisión nuclear se producen reacciones exotérmicas. Un gramo de uranio desprende 20.000.000 kcal. Durante la fisión nuclear se liberan neutrones, que pueden a su vez chocar con otros núcleos de uranio, desintegrándolos. Este proceso se repite, produciéndose una reacción en cadena, casi instantáneamente. La energía liberada y no controlada tiene carácter explosivo (como en el caso de la bomba atómica).
La velocidad de la reacción en cadena puede ser regulada con moderadores (capaces de sustraer la energía a los neutrones) tales como grafito, barras de cadmio y agua pesada. La energía liberada en esta reacción controlada se manifiesta en forma de calor (fundamento de los reactores atómicos).
Para producir un radionúclido a partir de un isótopo estable, es necesario provocar en éste una alteración en la relación Z/N. En otras palabras, es necesario agregar o quitar protones o neutrones del núcleo, de tal manera que éste se transforme en otra entidad, física y, a veces químicamente diferente. Esto se logra mediante reacciones nucleares adecuadas, provocadas por el bombardeo del núcleo con un determinado tipo de partículas. Al núcleo bombardeado se le llama blanco y a la partícula bombardeante, proyectil. Entre los proyectiles más usados figuran los neutrones, protones, deutrones, fotones gama, etc.
Al ser atravesada la materia por partículas y , se produce en ella una serie de fenómenos de ionización cuya magnitud es proporcional al número y a la energía de las partículas incidentes. Los equipos de medición se basan esencialmente en éste fenómeno.
Película fotográfica
El dispositivo más simple para la detección de radiaciones ionizantes es la película fotográfica, cuyo ennegrecimiento es proporcional a la radiación absorbida. El resultado así obtenido no es muy exacto, pero da una idea aproximada del fenómeno, si bien tiene el inconveniente de que la visualización sólo es posible después de haberse revelado la película. Vale decir que éstos dispositivos informan de la energía total acumulada y, aunque obviamente no sirven para el seguimiento de un proceso dinámico, son sumamente útiles, por ser, para el control de las dosis de radiación recibidas por personas que trabajan con material radiactivo o con campos de radiación (films monitores).
Cámaras de ionización
El dispositivo ilustrado consta de un filamento central (ánodo) y una pared envolvente (cátodo). Entre el ánodo y el cátodo se establece por medio de una batería una diferencia de potencial perceptible en un medidor de corriente intercalado en el circuito. Generalmente, el interior de la cámara contiene aire a presión y temperatura ambientes.
Cuando las partículas provenientes de una fuente radiactiva interaccionan con el aire contenido en la cámara, producen una serie de pares de iones que son atraídos hacia el ánodo (los electrones) y hacia el cátodo (el resto de la molécula). Estos iones transportan cierta cantidad de corriente que circula por el circuito y es revelada por el medidor intercalado. Dicha corriente será proporcional al número de pares de iones formados y, en consecuencia, a la actividad de la fuente que se quiere medir.
La diferencia de potencial aplicada a una cámara de ionización debe ser la adecuada para asegurar que todos los iones formados sean descargados en el ánodo y en el cátodo (impidiendo su recombinación), pero no excesivamente alta para que no provoque una aceleración indebida de los iones formados y, con ello, la producción de ionizaciones secundarias. Dicha diferencia de potencial varía según los modelos, entre 50 y 200 volts.
Las cámaras de ionización son particularmente útiles para la cuenta de las partículas , y aún para las cuando la muestra puede introducirse en la cámara. Tratándose de fotones se requieren cámaras de paredes gruesas en las que los fotones puedan arrancar electrones secundarios, mediante los cuales se realiza su detección.
Tubo de Geiger Muller (G.M.)
Al igual que la cámara de ionización, consta de un filamento central, o ánodo, rodeado de una pared o cátodo; pero a diferencia de ésta, contiene gas a baja presión que, en general, es una mezcla de argón y alcohol. La diferencia de potencial aplicada entre el ánodo y el cátodo es superior a la de la cámara de ionización y suele ser alrededor de 1000 volts.
Cuando una partícula entra en el tubo G.M. produce, al igual que en la cámara de ionización, cierto número de pares de iones; pero en razón de la alta diferencia de potencial existente, éstos son acelerados hacia el ánodo y hacia el cátodo, produciendo gran número de iones secundarios que, a su vez, reproducen el fenómeno, provocando una avalancha de iones que siguen igual suerte, y así se origina un pulso de corriente que es registrado en un contador que puede ser un escalímetro (equipo contador que registra los eventos individualmente en forma digital, acumulándolos uno a uno) o un integrador (equipo que integra cierto número de cuentas y da la lectura directa de ese valor por medio de un instrumento de aguja). Hay dos tipos de tubos G.M.: los llamados de inmersión y los de ventana de mica (ilustrados en las figuras a y b). Ambos se usan principalmente para llevar la cuenta de partículas b. Las a son prácticamente detenidas por la ventana del tubo, mientras que los fotones g son registrados tan solo en una proporción del 1 a 2 % en relación con las partículas b de igual energía, debido a la baja probabilidad de interacción del fotón con los componentes del tubo.
Contadores de centelleo
Para la detección de fotones se emplean, fundamentalmente, los llamados centelleadores, que pueden ser sustancias sólidas o líquidas, orgánicas o inorgánicas. Estas sustancias tienen la propiedad de emitir un pequeño destello luminoso toda vez que un fotón interaccione dentro de ellas. El más empleado es el cristal de yoduro de sodio, al que se incorpora una pequeña impureza de talio que produce deformación en la red del cristal y le permite emitir luz a temperatura ambiente.
Los cristales son de forma cilíndrica y están revestidos en toda su superficie, menos en una de las bases, por una cubierta de aluminio que los protege de la humedad, de la luz exterior y de los golpes. Dicha cubierta tiene un depósito de óxido de magnesio en la superficie en contacto con el cristal, a fin de reflejar al máximo los fenómenos luminosos. La base no recubierta por el aluminio se sella con un disco plástico transparente, al cual se apoya un fotomultiplicador que visualiza los fenómenos que ocurren dentro del cristal.
El fotomultiplicador consta de una fotocélula (fotocátodo) que transforma el destello luminoso en una pequeña corriente de electrones. A continuación de la fotocélula hay una serie de dinodos con una diferencia de potencial creciente. Los dinodos están hechos de un material que, por exitación, cede fácilmente electrones; entonces, cada uno de los electrones provenientes de la fotocélula y atraídos hacia el primer dinodo, al chocar contra él, arranca por lo menos dos electrones. Ésta nueva corriente de electrones es atraída hacia el segundo dinodo, donde se reproduce el fenómeno anterior, y así sucesivamente hasta que a la salida del fotomultiplicador se tiene cierto pulso de electrones que puede ser registrado como una cuenta en un equipo contador. Dicho pulso es proporcional a la energía del fotón incidente original, por lo que coma, mediante el cristal de centelleo, podemos medir no solo el número de eventos, sino también su energía.
La unidad cristal-fotomultiplicador se llama cabezal de centelleo o sonda y es de gran aplicación en la medicina nuclear, sobre todo para localizar la distribución de radioisótopos en el cuerpo. Toda vez que se emplee como detector, el cristal debe contar con un colimador adecuado.
Contador de pozo
Consta de un cristal de centelleo provisto de un orificio a lo largo del eje del cilindro que permite introducir "viales" con muestras radiactivas y medirlas en una geometría casi envolvente, con lo cual aumenta el rendimiento de la medición.
Contador de cuerpo total
Algunas veces es necesario hacer un barrido total del cuerpo para localizar metástasis funcionantes o para determinar el perfil de distribución de cierto elemento. Para estos casos se utiliza un contador de cuerpo total, que consiste en un cristal de centelleo de gran tamaño (20cm de diámetro por 10cm de altura), el cual transmite la información a tres fotomultiplicadores. El paciente se ubica en de cubito sobre la camilla que se desplaza a velocidad regulada debajo del cristal. De esta manera se pueden efectuar las localizaciones deseadas. Según el caso, el cristal puede usarse con o sin colimadores, de acuerdo con el radioisótopo utilizado y la zona a localizar.
La información enviada por el cristal a través de los fotomultiplicadores se registra mediante un espectrómetro que puede discriminar diferentes energías, con lo cual se puede hacer una localización usando simultáneamente varios isótopos de distinta energía, si es necesario.
6. Equipos Productores De Imágenes
Centellógrafo de detector móvil o lineal
Consta de un cabezal adosado a un sistema mecánico mediante el cual se puede rastrear automáticamente sobre el área corporal de interés e ir registrando en cada punto la actividad, obteniendo imágenes que reproducen la distribución topográfica del radioisótopo. El equipo así constituido es el centellógrafo de detector móvil o lineal, cuya finalidad principal es la obtención de imágenes estáticas que informan sobre la morfología, la estructura y la función de órganos o sistemas.
Cámara gama o cámara de centelleo
Es actualmente uno de los equipos más sofisticados de la medicina nuclear para la reproducción de imágenes. Está constituido por un gran cristal de yoduro de sodio activado con talio, de 30 a 40 cm de diámetro y 12mm de espesor. Treinta y siete fotomultiplicadores están adosados al cristal y son los encargados de registrar la posición y la energía de las señales que llegan. El cabezal está blindado con aproximadamente 4 cm de plomo y, frente al cristal, un dispositivo "ad hoc" posibilita colocar el colimador adecuado a cada estudio. La información enviada por los fotomultiplicadores es procesada en la consola de comando, visualizada en la pantalla de rayos catódicos y registrada en película fotográfica o radiográfica. Además, como opción, se pueden conectar un grabador de cinta magnética en el cual se acumula toda la información ofrecida por la cámara y, eventualmente, comentarios dictados verbalmente, tales como datos clínicos del paciente en estudio, electrocardiogramas, etc., información que puede ser revista en cualquier momento. También puede ser conectada a una computadora para procesar toda la información obtenida.
Así mismo, con un dispositivo adecuado, puede efectuarse un rastreo total del cuerpo por sectores que luego se integran a la imagen total. Los modelos de camas más recientes posibilitan la obtención de imagen del cuerpo total, abarcada en una placa radiográfica. Esta imagen total supera a la técnica del rastreo con detector móvil.
Entre el centellógrafo lineal y la cámara gama existen diferencia que importa mencionar. Con el centellógrafo lineal la inscripción de la imagen, condicionada a la duración del rastreo, demanda cierto tiempo (en promedio alrededor de la media hora) y la imagen reproduce el órgano o sistema en estudio al tamaño natural. Con la cámara la imagen es de tamaño reducido, pero su ejecución en tiempos de segundos permite realizar, con registros seriados, estudios dinámicos y también, con mayor tiempo de exposición, una imagen estática. Definitivamente, todos los logros del centellógrafo lineal pueden obtenerse también con la cámara gama. Esta ofrece también la ventaja de estudios dinámicos, lo cual le otorga una neta superioridad; pero la gran diferencia de costo de los equipos explica la más fácil accesibilidad del centellógrafo lineal, que sigue siendo un arma muy eficaz de la medicina nuclear para un sin numero de diagnósticos.
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