Cos'é la medicina nucleare?

(Natale Caronia)

La Medicina Nucleare è una specialità medica basata sull’uso di radiofarmaci introdotti nell’organismo, al fine di monitorare processi biologici.
Il termine “nucleare” deriva dall’uso di basse quantità di radiazioni gamma emesse dai nuclei di alcuni atomi prodotti a scopo medico, il più utilizzato dei quali è il tecnezio, scoperto dal premio Nobel  Emilio Segrè nel 1939 a Palermo, ove insegnava fisica.
I radiofarmaci, legati a vari vettori, a seconda dell’organo da studiare, vengono incorporati nei processi metabolici in modo analogo alle sostanze assunte fisiologicamente e permettono di esaminare in vivo i meccanismi biochimico-metabolici che sono alla base delle funzioni vitali.
Grazie al segnale che essi emettono, rilevabile all’esterno del corpo con apposita strumentazione, è possibile localizzarne la distribuzione nel corpo, “fotografando” l’organo che si vuole esaminare, ovvero, per studiarne la funzionalità, come per il cuore, i reni, cervello, tiroide, polmoni etc..
Le immagini ottenute sono comunemente dette “scintigrafie”.
La Medicina Nucleare è dunque una disciplina che studia le funzioni vitali dell’organismo e/o le loro alterazioni, rendendo possibile una diagnosi precoce di malattia, spesso non facilmente ottenibile con altre metodiche, fornendo al medico informazioni essenziali per la diagnosi, per  la definizione di terapie, per follow-up e la formulazione di una prognosi.
La dose di radiazione somministrata è molto modesta, anche per il rapido decadimento radioisotopico (circa 6 ore è il periodo di dimezzamento del tecnezio),  per cui le procedure di diagnostica nucleare, qualora necessarie, possono essere ripetute per seguire il decorso di patologie e praticate anche in età pediatrica.
Le sostanze impiegate sono altresì prive di rischi tossici ed eccezionali sono le manifestazioni di intolleranza.
Recentemente si è molto parlato della PET, acronimo per designare il Tomografo ad Emissione di Positroni, apparecchiatura molto utile per il rilievo di metastasi anche di 4 mm., ma non solo.
Questa tecnica utilizza isotopi emettitori di positroni, particelle della massa di un elettrone, ma a carica positiva; tra i più utilizzati in particolare è il glucosio marcato con fosforo radioattivo (P18), ottenuto col bombardamento dell’Ossigeno nel ciclosincrotrone.
Il ciclosincrotrone è un acceleratore di particelle, le quali vengono lanciate a velocità prossima a quella della luce contro un bersaglio; dall’impatto delle particelle con i nuclei atomici del bersaglio si formano i radioisotopi.
Il ciclosincrotrone si chiama così perché ha forma ciclica, come una ciambella, in cui vengono iniettate le particelle (generalmente atomi di idrogeno) accelerate da una forte differenza di potenziale; per evitare di fare un tunnel chilometrico in cui accelerare le particelle, si è realizzato un tunnel circolare in cui un campo magnetico sincronizzato col passaggio delle particelle, le devia in senso circolare, accelerandole nei  passaggi ripetuti, ricevendone ogni volta ulteriore impulso di accelerazione. Una volta raggiunta la velocità ottimale, esse vengono deviate verso il bersaglio ove, in seguito all’impatto, generano l’isotopo.
Questo viene raccolto, purificato, controllato prima della somministrazione ai pazienti.
E’ pertanto necessario che un fisico controlli il sincrotrone, un chimico analizzi la purezza dell’isotopo prima che il medico lo somministri al paziente.
La notevole sensibilità e specificità della tecnica ne fa, in atto, il gold standard per la ricerca delle metastasi; ma trova impiego anche per studi funzionali sul cervello, per esempio per determinare aree epilettogene in soggetti resistenti alla terapia, che non sono altrimenti rilevate, per cui l’unica possibilità è la rimozione chirurgica del focolaio dopo la sua individuazione radioisotopica. Ancora, per ricerche funzionali sulle aree cerebrali che si “illuminano” facendo aprire gli occhi (area occipitale), o facendo muovere parti del corpo (area motoria) etc., in quanto i movimenti attivano il metabolismo delle aree relative, aumentando il consumo cellulare di zucchero marcato, il cui accumulo radioattivo è rilevato all’esterno del corpo.
La radioattività emessa, in particolare la reazione di annichilazione del protone emergente, viene captata dalla testata del Tomografo PET e trasformato in segnale elettrico. E’ ovvio che il segnale sarà più forte là dove maggiore è la concentrazione metabolica dello zucchero radioattivo.
Nel campo delle metastasi, notoriamente a metabolismo molto intenso, ci sarà forte concentrazione radioattiva che svela la localizzazione della malattia.
Per migliorare la localizzazione si è fatto ricorso a macchine ibride PET-TC, che associano in un solo apparecchio due macchine: la TAC e la PET; in tal modo si ha, contemporaneamente, la sommazione dell’immagine dell’area di accumulo di radioattività e l’immagine corporea corrispondente rilevata dalla TAC.
E’ così possibile studiare anche la perfusione cardiaca e controllare la vitalità del muscolo cardiaco, differenziando aree  normali dalle infartuate o da quelle sofferenti per scarso apporto sanguigno, in base al consumo di glucosio radioattivo.
Questo complesso sistema sarà tra poco disponibile nell’Azienda Ospedaliera Villa Sofia – Cervello, il cui Direttore Generale è il Socio Lions Salvatore Di Rosa, che ne sta realizzando la fruizione, tra molte difficoltà, data la complessità e le diverse competenze implicite nella messa in funzione, la cui progettazione venne iniziata anni fa dal precedente Primario Dr. Giuseppe Gallo e  seguita dall’attuale Primario, Dr. Antonino Moreci.