Ficha Técnica: O que é a Medicina Nuclear e a Imagiologia Molecular?

Estudos de imagem convencionais não semelhantes aos que produzem principalmente imagens estruturais, a medicina nuclear e a imagem molecular visualizam como o corpo está a funcionar e o que está a acontecer a nível celular e molecular. A evolução na imagiologia diagnóstica – desde a produção de imagens anatómicas até à imagiologia e medição dos processos fisiológicos do corpo – é extremamente importante para todas as facetas da medicina actual, desde o diagnóstico da doença na sua fase inicial e o desenvolvimento de terapias mais eficazes até à personalização do tratamento médico.Com a ajuda da medicina nuclear e da imagiologia molecular, os cientistas e os prestadores de cuidados de saúde estão:
– a ganhar uma melhor compreensão das vias da doença
– a avaliar rapidamente novos medicamentos
– a melhorar a selecção da terapia
– a monitorizar a resposta do paciente ao tratamento
– a encontrar novas formas de identificar indivíduos em risco de doença.

Porque são únicas a Medicina Nuclear e a Imagiologia Molecular?

p>- na imagiologia convencional de diagnóstico, uma fonte externa de energia como raios X, campos magnéticos ou ondas de ultra-sons é utilizada para produzir imagens de osso e tecido mole. Na medicina nuclear e nos procedimentos de imagem molecular, a fonte de energia é introduzida no corpo, onde é incorporada num tecido, órgão ou processo específico e depois detectada por um dispositivo externo (câmara gama, SPECT ou PET scanners) para fornecer informação sobre a função dos órgãos e a actividade celular. Como a doença começa com alterações celulares microscópicas, a medicina nuclear e a imagiologia molecular têm o potencial de identificar a doença numa fase mais precoce e tratável, muitas vezes antes de a imagiologia convencional e outros testes serem capazes de revelar anomalias.

Para obter esta informação única sem medicina nuclear e testes de imagem molecular, seriam necessários procedimentos mais invasivos – tais como biopsia ou cirurgia – ou seriam simplesmente inalcançáveis.

Com a sua capacidade de identificar os primeiros sinais de doença e outras anomalias, a medicina nuclear e a imagiologia molecular oferecem o potencial de mudar os cuidados médicos de reactivos para proactivos, salvando e melhorando
inúmeras vidas.

Como são usadas a medicina nuclear e a imagiologia molecular?

A medicina nuclear e a imagiologia molecular estão a desempenhar um papel cada vez mais importante nos cuidados ao paciente, na investigação médica e no desenvolvimento farmacêutico.

Hoje em dia, estão disponíveis estudos de imagiologia de diagnóstico nuclear e molecular para praticamente todos os principais sistemas de órgãos do organismo. O número de terapias nucleares baseadas em medicina para o cancro e outras doenças também está a expandir.

p> A medicina nuclear e a imagiologia molecular são parte integrante do tratamento de pacientes com cancro, doenças cardíacas e doenças cerebrais:
– Linfoma e cancro do esófago, cólon e pulmão são apenas alguns dos muitos tipos de cancro para os quais a imagiologia nuclear e molecular podem verdadeiramente mudar a direcção e o resultado do tratamento de pacientes.
– A medicina nuclear – através da perfusão miocárdica – oferece um teste muito preciso para o diagnóstico da doença arterial coronária em pacientes que podem estar em risco de ataque cardíaco.
– Para além de ajudar os médicos a diagnosticar a demência, a imagiologia nuclear oferece agora agentes de imagem que identificam com sucesso as alterações precoces no cérebro associadas à doença de Alzheimer.

Exemplos de imagiologia anatómica (TC) em comparação com a imagiologia funcional
(PET). Neste paciente, a tomografia computorizada (A) é negativa para a recorrência da doença.
No entanto, a tomografia computorizada (B) mostra uma mancha que sugere malignidade. A PET/CT
imagem de fusão (C) dá uma imagem mais clara do que está a acontecer.
Referência: http://jnm.snmjournals.org/content/49/6/938.full

No laboratório, a medicina nuclear e as tecnologias de imagem molecular estão a ajudar os cientistas numa variedade de disciplinas a obter uma melhor compreensão das vias e mecanismos moleculares da doença. Ao ajudar os investigadores a avaliar rapidamente novas terapias, a medicina nuclear e a imagiologia molecular estão também a contribuir para o desenvolvimento acelerado de medicamentos novos e mais eficazes.

Como funciona a medicina nuclear e a imagiologia molecular?

A medicina nuclear e a imagiologia molecular envolvem um agente de imagem produtor de sinais (radiofarmacêutico ou sonda) que é introduzido no corpo, geralmente por injecção, e um dispositivo de imagem capaz de detectar e utilizar os sinais da sonda para criar imagens detalhadas. As sondas, que são concebidas para se acumularem num órgão específico ou ligarem-se a determinadas células, permitem visualizar e medir a actividade celular e os processos biológicos.

Na medicina nuclear, o agente de imagem é um composto que inclui uma pequena quantidade de material radioactivo chamado radiotraçador. Os radiotraçadores (que também são chamados radiofármacos ou radionuclídeos) produzem um sinal que pode ser detectado por uma câmara gama ou um scanner de tomografia por emissão de positrões (PET).
Modalidades de imagem molecular não-nuclear, incluindo imagem óptica e ultra-som direccionado, utilizam sondas não radioactivas, tais como luz ou som. A espectroscopia MR utiliza diferenças no magnetismo para medir níveis químicos no corpo sem o uso de uma sonda.

P>P>FImografiaPET

p>P>FImografiaPET com o radiotraçador FDG é uma das ferramentas de diagnóstico por imagem mais significativas alguma vez desenvolvidas. A maioria dos estudos PET hoje em dia são combinados com estudos de tomografia computorizada (TAC) para melhor localizar áreas de actividade celular anormal.

FDG é um composto semelhante à glucose, ou açúcar, que se acumula em áreas do corpo mais metabolicamente activas (utilizando glucose a uma taxa elevada). Depois de o FDG ser injectado na corrente sanguínea do paciente e permitido acumular-se por um curto período de tempo, o scanner PET cria então imagens que mostram a distribuição do radiotraçador por todo o corpo, o que ajuda a determinar se estão presentes anomalias. Por exemplo, as células cancerosas altamente activas
apresentam níveis mais elevados, ou “absorção” de FDG, enquanto que as células cerebrais afectadas por demência consomem quantidades menores de glucose e mostram uma absorção mais baixa de FDG.

p>Além de FDG, estão disponíveis outros radiotraçadores PET para visualizar uma grande variedade de processos cancerosos e não cancerosos.

Spect Imaging

A tomografia computorizada por emissão de fotões (SPECT) é um procedimento de imagem muito significativo e comum que também envolve a injecção de um radiotraçador na corrente sanguínea do paciente, onde se acumula num órgão alvo ou se liga a células específicas. Uma câmara gama roda então em torno do paciente, recolhendo dados para criar imagens tridimensionais de distribuição do radiotraçador que revelam informações sobre o fluxo sanguíneo e a função dos órgãos. Muitos estudos SPECT são combinados com estudos CT.

Usos de PET e SPECT

PET é uma ferramenta poderosa para diagnosticar o cancro e determinar a gravidade e extensão do cancro. As tomografias PET são um dos meios mais eficazes para detectar uma recorrência de doença.

as tomografiasPET são também cada vez mais utilizadas para avaliar rapidamente a forma como um paciente responde ao tratamento do cancro. Em alguns casos, a PET pode determinar dentro de vários dias se uma terapia está a funcionar, enquanto que levaria meses a avaliar uma mudança no tamanho do tumor com a TC.

Os investigadores esperam que as informações dos estudos PET ajudem em breve os médicos a prever quais os pacientes que irão responder a um medicamento quimioterápico específico. Novos radiotraceradores estão também a ser concebidos para identificar condições biológicas dentro do corpo (chamadas biomarcadores) que assinalam a presença de cancro e para captar informações importantes sobre tumores que guiarão os médicos na selecção do plano de tratamento mais eficaz.

estudosPET e SPECT são regularmente utilizados para detectar bloqueios nas artérias coronárias, avaliar os danos musculares após um ataque cardíaco, e determinar se o coração está a bombear sangue de forma adequada – especialmente quando se encontra em stress. Novos radiotraceradores oferecem o potencial de identificar indivíduos em risco de morte cardíaca súbita ou com sinais de insuficiência cardíaca congestiva.

Both PET e SPECT são altamente úteis na detecção de demência, avaliando o declínio cognitivo em curso e identificando a área do cérebro envolvida em distúrbios convulsivos. Investigadores que utilizam novos radiotraxadores PET marcaram recentemente um grande avanço quando identificaram as primeiras alterações no cérebro associadas com a doença de Alzheimer.

PET com agentes de imagem amilóides (tais como os agentes recentemente aprovados Amyvid®, Vizamyl®, e Neuraceq®) revelam a extensão e localização da placa amilóide no cérebro, que pode, em conjunto com uma avaliação clínica e outros testes de diagnóstico, ajudar no diagnóstico da doença de Alzheimer.

SPECT também é útil na identificação da localização e causa de um acidente vascular cerebral, bem como áreas do cérebro que estão em risco após um acidente vascular cerebral. Espera-se que um radiotraçador recentemente aprovado para SPECT (chamado DaTscan®) ajude a avaliar a causa dos tremores e a diferenciar entre síndromes essenciais de tremores e síndromes de Parkinson.

Os investigadores que utilizam PET e SPECT estão a ganhar novos conhecimentos sobre a biologia da doença psiquiátrica, toxicodependência e perturbações neurológicas. Compreender como o circuito cerebral é alterado em pessoas com distúrbios cerebrais é fundamental para o desenvolvimento de novos tratamentos e estratégias de prevenção.

Hoje em dia, a imagem óptica e o ultra-som molecular direccionado são utilizados principalmente em laboratórios de investigação. No entanto, várias tecnologias ópticas estão a ser submetidas a testes clínicos iniciais – e novos procedimentos poderão estar disponíveis aos pacientes num futuro próximo.

Optical Imaging

O campo da imagem óptica inclui numerosas tecnologias que utilizam a luz para medir a função e as características celulares. Os cientistas desenvolvem moléculas minúsculas, tais como proteínas que emitem naturalmente luz, para se ligarem a células ou produtos químicos específicos no interior do corpo. Os detectores ópticos altamente sensíveis são capazes de seguir o movimento e a actividade destes agentes de imagem e de medir a forma como os tecidos absorvem a luz.

Uma ferramenta essencial para a investigação básica, a imagem óptica tem o potencial de ajudar as pacientes no futuro:
– detectando linfoma e cancro dos ovários, pele e mama
– monitorizando a resposta das pacientes à terapia
– fornecendo medicamentos directamente às células cancerosas
– orientando a cirurgia.

O ultrassom molecular direccionado

A imagem ultrassonográfica tradicional, que utiliza ondas sonoras de alta frequência para produzir imagens do interior do corpo, é um procedimento de imagem padrão com muitas aplicações. Na imagem de ultra-som molecular direccionada, as microbolhas – estruturas ocas e extremamente pequenas – ou outras partículas microscópicas (chamadas nanopartículas) servem como agente de imagem. Os cientistas são capazes de modificar quimicamente as microbolhas para visar tecidos específicos dentro do corpo, onde produzem sinais que revelam informação molecular.

O ultra-som molecular visado pode ser útil:
– diagnóstico de mama, ovário, cabeça e pescoço e outros cancros
– medição do fluxo sanguíneo no coração e outros órgãos
– identificação de doença arterial coronária e outras anomalias dos vasos sanguíneos.

Por encapsular medicamentos dentro das microbolhas, a tecnologia de ultra-sons moleculares direccionados também tem potencial como meio de administração de medicamentos direccionados.

Espectroscopia de ressonância magnética

Espectroscopia de ressonância magnética (RM) é uma variação da imagem de RM convencional que fornece informação sobre a concentração de compostos químicos – chamados metabolitos – dentro do corpo.
Espectroscopia de RM ajuda no diagnóstico e tratamento do cancro e distúrbios metabólicos – especialmente os que afectam o cérebro. Os investigadores também esperam que a espectroscopia de RM seja útil na detecção do cancro recorrente, como guia para a radioterapia e na distinção entre tecido maligno e saudável na mama e próstata.

Terapia

A capacidade de visada celular dos agentes de imagem nuclear e molecular oferece um excelente meio de tratamento. De facto, uma das primeiras aplicações da ablação de iodo radioactivo nuclear (I-131) tem sido um tratamento altamente bem sucedido do cancro da tiróide e do hipertiroidismo há mais de meio século. Na I-131 terapia com radionuclídeos alvo (TRT), o iodo radioactivo é introduzido no corpo e absorvido pelas células da tiróide ou células cancerosas da tiróide, onde as mata.

TRT está agora a ser utilizado para tratar outras formas de cancro e para proporcionar alívio da dor a alguns doentes com cancro ósseo. O tratamento do linfoma não-Hodgkin com radioimunoterapêutica como o Zevalin® é uma forma eficaz de TRT.

Os investigadores também estão a trabalhar na incorporação de medicamentos de quimioterapia em agentes de imagem concebidos para se ligarem apenas a células cancerosas, a fim de poupar os tecidos saudáveis próximos dos efeitos tóxicos do medicamento.

Are Nuclear Medicine and Molecular Imaging Safe?

A medicina nuclear e os procedimentos de imagem molecular são não invasivos e seguros. Os procedimentos de diagnóstico da medicina nuclear utilizam pequenas quantidades de material radioactivo, por vezes aproximadamente a mesma quantidade de radiação que uma pessoa recebe num ano de vida normal. Como resultado, o risco de radiação envolvido em tais procedimentos é muito baixo em comparação com os potenciais benefícios.
Os especialistas em medicina nuclear utilizam o princípio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) para seleccionar cuidadosamente a quantidade de radiotraçador que proporcionará um teste preciso com a menor quantidade de exposição à radiação para o paciente. A dose real é determinada pelo peso corporal do paciente, a razão do estudo, e a parte do corpo a ser imersa. Além disso, estão constantemente a surgir novas tecnologias de imagem para reduzir a exposição à radiação dos pacientes, mantendo ao mesmo tempo a precisão diagnóstica do teste.

Procedimentos de medicina nuclear têm sido realizados há mais de 50 anos em adultos e há mais de 40 anos em bebés e crianças de todas as idades, sem quaisquer efeitos adversos conhecidos.

Procedimentos de medicina nuclear e imagiologia molecular cobertos por seguros?

As companhias de seguros privadas e de cuidados médicos cobrem o custo de muitos procedimentos de medicina nuclear e imagiologia molecular. Deve consultar a sua companhia de seguros para obter informações específicas sobre o seu plano.

Qual é o Futuro da Imagiologia Nuclear e Molecular?

Todos os dias, os procedimentos de imagiologia nuclear e molecular fazem a diferença na vida dos pacientes, contribuindo para a detecção, diagnóstico, tratamento e monitorização de doenças. Com o desenvolvimento de novas tecnologias e agentes de imagem, muitos dos quais se encontram agora em ensaios clínicos, a medicina nuclear e a imagiologia molecular prometem continuar a proporcionar melhorias no tratamento dos pacientes. Informações sobre ensaios clínicos podem ser encontradas em www.clinicaltrials.gov e www.discovermi.org. Os desenvolvimentos no horizonte incluem:

Imagem Híbrida

A combinação de duas técnicas de imagiologia – registo de cor, imagem de fusão ou imagem híbrida – permite que a informação de dois tipos diferentes de varrimentos seja vista num único conjunto de imagens. PET/ CT e SPECT/CT, uma combinação de PET ou SPECT e CT, tornaram-se ferramentas de diagnóstico padrão porque fornecem detalhes tanto sobre a anatomia como sobre a função dos órgãos e tecidos.
Novas formas de imagem híbrida estão em uso ou em desenvolvimento, incluindo PET/MR, PET/ultrasom, e várias tecnologias ópticas fundidas com técnicas de imagem convencionais.

p>Novos Agentes de Imagem Molecular e Nanopartículas
Além de novos agentes de imagem molecular concebidos para detectar processos específicos de cancro, os investigadores estão a trabalhar noutros agentes, incluindo um capaz de identificar placas de alto risco nas artérias do coração, bem como nanopartículas activadas por laser que irão procurar e destruir a acumulação de gordura.

Biomarcadores
Os investigadores estão a trabalhar na utilização de biomarcadores de imagem molecular – condições bioquímicas específicas do corpo que podem ser reveladas nas imagens – que ajudarão os médicos a adaptar o plano de tratamento aos indivíduos e à sua doença e a avaliar rapidamente a eficácia da terapia. No futuro, os cientistas esperam que estes biomarcadores também ajudem a detectar doenças e a identificar doentes em risco.
O metabolismo da glucose – um possível sinal de aviso de um tumor ou outra função celular anormal – é um exemplo de um biomarcador de imagem molecular actualmente utilizado pelos médicos.

Tratamento personalizado
A medicina nuclear e a imagiologia molecular estão na vanguarda da tendência para o tratamento personalizado do cancro e das doenças cardíacas. Nos cuidados personalizados, o tratamento é individualizado com base em marcadores bioquímicos específicos encontrados no paciente e nas características da sua doença. O objectivo é identificar pacientes para terapias particulares e optimizar a resposta do paciente ao tratamento, minimizando ao mesmo tempo os efeitos secundários.