La medicina nucleare
( Natale Caronia)
Essa studia l’impiego dei radioisotopi radioattivi in campo medico. Gli isotopi sono elementi che occupano lo stesso posto nella scala periodica di Mendeleiv perché hanno lo stesso numero atomico, ma differente massa. Quelli che sono instabili e tendono all’equilibrio emettendo radiazioni gamma o elettroni (beta emittenti), sono radioattivi. Captando la radioattività dall’esterno del paziente, è possibile studiare l’accumulo in un organo, averne l’immagine ovvero, per la ricerca di metastasi o come tracciante di un processo metabolico. Sapendo che la tiroide accumula la quasi totalità di iodio corporeo, molti anni fa si cominciò ad utilizzare lo Iodio 131 per lo studio della ghiandola, e studiarne captazione e morfologia. Tre sono state le vie aperte dai radioisotopi: la diagnostica in vivo, la diagnostica in vitro e la radioterapia metabolica.
I radioisotopi. Per ridurre la dose radiante in campo diagnostico oggi si usa prevalentemente il Tecnezio (Tc99m) che si ottiene nella camera calda di reparto dalla eluizione di una colonna di Molibdeno radioattivo. Il Tc99m è stato scoperto nel 1939 a Palermo dal Prof. Emilio Segrè, Direttore dell’Istituto di Fisica della nostra Università, che si era fatto spedire dei campioni radioattivi dagli Stati Uniti. Questo isotopo ha caratteristiche ideali in quanto è gamma emittente puro, ha breve emivita (di 6 ore) e può essere coniugato a molecole diverse che hanno tropismo specifico verso gli organi (ossa, reni, cervello, cuore etc.).Altri isotopi gamma emittenti utilizzati sono: il gallio 67, l’indio 111, lo iodio 123, il tallio 201. Lo iodio 131 in atto viene utilizzato prevalentemente in radioterapia metabolica in quanto è anche beta emittente ed ha emivita di circa una settimana. Gli isotopi beta emittenti positivi sono oggi impiegati nella metodica PET (Tomografia ad emissione di positroni) e sono: il fluoro 18, l’ossigeno 15, l’azoto 13, il carbonio 11 ed il gallio 68. Tutti questi, tranne il gallio 68, che può essere eluito in reparto come il tecnezio, sono prodotti con ciclotrone in centri attrezzati che possono fornire altre sedi. Hanno rapido decadimento.
Diagnostica in vitro. E’ utilizzata per il dosaggio prevalentemente di ormoni tramite uso di anticorpi antiormone marcato con radioisotopo. Il sangue del paziente viene cimentato con l’anticorpo dell’ormone di cui si vuole conoscere il dosaggio. Dalla radioattività residua si risale alla quantità dell’ormone che è espressa in nanogrammi.
Le macchine. Sono: la gamma camera, il tomografo PET e le ibride che associano gamma camera e TC e, oggi, anche RM. La gamma camera a testa multipla somiglia al gantry della TC, in cui viene introdotto il paziente tramite un lettino mobile sospeso. Le radiazioni emesse dal paziente a cui è stato somministrato l’isotopo, vengono captate dalle testate della gamma camera che contengono cristalli a scintillazione, che trasformano gli impulsi in segnali luminosi; questi vengono trasformati in segnali elettrici, inviati al computer, ed elaborati per la diagnosi. Sistemi i registrazione e di stampa stanno a supporto. Il tomografo PET somiglia anch’esso al gantry della TC; nel gantry si trovano due testate che ricevono i positroni emessi dal paziente iniettato. Vengono registrate le reazioni di annichilazione dei positroni in coincidenza. I segnali sono inviati al computer ed elaborati per la diagnosi. Impiego principale di questa metodica si ha per lo studio delle metastasi, poiché è metodica molto sensibile. L’associazione della TC, con la mappa corporea contemporanea alla scansione radio isotopica, permette la perfetta localizzazione.
Impieghi clinici. La diagnostica medico nucleare più comune comprende: la scintigrafia ossea, la miocardica, tiroidea, paratiroidea, renale, cerebrale, polmonare, scintigrafia del linfonodo sentinella. La scintigrafia ossea è impiegata per la ricerca di metastasi; la captazione del radio farmaco è legata al metabolismo osseo poiché si inietta una molecola di fosfonato coniugata a Tc99 che viene metabolizzata dall’osso. Notoriamente il focolaio neoplastico ha metabolismo molto attivo e cattura l’isotopo rivelandosi così alla gamma camera. La scintigrafia miocardica ha indicazione preventiva alla terapia di rivascolarizzazione del cuore che ha subito processo ischemico: isotopi impiegati il Tallio od il Tc99 legato a molecola cardiotopica: Essi sono potassio mimetici, ossia si collocano all’interno della fibrocellula muscolare cardiaca che, per accettarla, dev’essere in vita o quanto meno “ibernata”, ossia sofferente ma non morta. Infatti, un intervento di rivascolarizzazione cardiaca (by-pass) sarebbe inutile in un settore miocardico non vitale. Altri dati che l’indagine ci dà sono la motilità delle pareti cardiache, i suoi movimenti paradossi, la presenza di aneurismi parietali, la frazione di eiezione cardiaca (gittata cardiaca). L’avvento dell’ecografia ha drasticamente ridotto il numero delle scintigrafie tiroidee che, tuttavia, conserva la sua validità per differenziare i noduli freddi (cancerogeni nel 25%) dai caldi, generalmente benigni. La scintigrafia paratiroidea è indicata nelle iperplasie con iperfunzione e conseguente demineralizzazione delle ossa, come si verifica nelle neoplasie o nei dializzati. La scintigrafia renale è indagine prettamente funzionale: l’iniezione del radio farmaco permette di studiare la funzionalità di ogni singolo rene tramite l’estrazione del radio farmaco che l’organo fa dal sangue e l’eliminazione per via ureterale, sino alla vescica, come una vera urografia radioisotopica. Un’ interessante scintigrafia cerebrale è quella dello studio del sistema extrapiramidale, per differenziare il parkinsonismo vero (che reagisce alla costosa terapia) da quello vascolare, che non migliora. La scintigrafia polmonare è oggi scarsamente utilizzata, grazie all’avvento della TC ad alta risoluzione. Interessante è l’uso della perfusionale, che permette di studiare la funzionalità alveolare (attraversamento dei gas della barriera alveolare); essa pone dei problemi tecnici legati soprattutto alla raccolta dei gas respiratori radioattivi emessi dal paziente, che impongono l’uso di apparecchiature idonee per la raccolta sicura. La scintigrafia del nodo sentinella è estremamente utile nella terapia chirurgica del cancro del seno; la somministrazione di radio farmaco nel territorio mammario prima dell’intervento permette al chirurgo, munito di contatore geiger, di rilevare ed asportare linfonodi radioattivi infiltrati. Una scintigrafia particolare è quella praticata con granulociti marcati, che permette di differenziare la patologia infiammatoria ossea dalla degenerativa.
Terapia radiometabolica. Si utilizza lo Iodio 131 per il gozzo tireotossico o per il cancro tiroideo fissante iodio (carcinoma tiroideo differenziato) e nelle metastasi ossee tiroidee. Recentemente sono utilizzati anticorpi organo specifici legati a radio farmaci per la terapia dei linfomi. Studi ulteriori stanno cercando di allargare il numero dei bersagli possibili sviluppando altri anticorpi.
