SPECT (Single photon emission tomography): Gama câmara, reconstrução tomográfica e características funcional

The SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) systems are part of a medical image acquisition technology which has been outstanding, because the resultant images are functional images complementary to those that give anatomic information, such as X-Ray CT, presenting a high diagnostic value. These equipments acquire, in a non-invasive way, images from the interior of the human body through tomographic mapping of radioactive material administered to the patient. The SPECT systems are based on the Gamma Camera detection system, and one of them being set on a rotational gantry is enough to obtain the necessary data for a tomographic image. The images obtained from the SPECT system consist in a group of flat images that describe the radioactive distribution on the patient. The trans-axial cuts are obtained from the tomographic reconstruction techniques. There are analytic and iterative methods to obtain the tomographic reconstruction. The analytic methods are based on the Fourier Cut Theorem (FCT), while the iterative methods search for numeric solutions to solve the equations from the projections. Within the analytic methods, the filtered backprojection (FBP) method maybe is the simplest of all the tomographic reconstruction techniques. This paper's goal is to present the operation of the SPECT system, the Gamma Camera detection system, some tomographic reconstruction techniques and the requisites for the implementation of this system in a Nuclear Medicine service

Gama Câmara CZT: alteração de paradigmas em aquisição de imagens de medicina nuclear

Nuclear medicine is a medical specialty related to imagery that deals with imaging techniques, diagnosis and therapy, allowing observing the physiological state of tissues noninvasively by marking the molecules participating of these physiological processes with radioactive isotopes, thus creating the called radionuclides. The image of a radionuclide is one of the most important applications of radioactivity in nuclear medicine. The equipment’s of nuclear medicine imaging use the principle of radiation detection, turning it into an electrical signal which, through specific algorithms, allows forming tomographic images that provide information about the functional status of organs. New detection systems have been developed for tomographic acquisitions using solid state detectors. These devices use crystals of cadmium zinc telluride (CdZnTe). Some of the advantages of this detector are a significant improvement of signal to noise ratio, the increased spectral and spatial resolution, which in sum, result in greater clarity of the images obtained, opening new perspectives for imaging protocols previously unattainable. In contrast, all other gamma-cameras equipped with vacuum tubes have remained relatively unchanged for nearly fifty years. In these gamma-cameras, the images are obtained using two steps significantly less efficient: the gamma rays are converted to light through a first device, and then the light is converted into an electrical signal through a second device. One of functions the Medical Physicist is related to the quality control of equipment. This control ensures that the information and images provided are true and thus credible to be used in medical reports. To perform this type of analysis the physicist must understand the performance characteristics and operation of all equipment of the department concerned; besides, in the absence of specific legislation, proposing...(Complete abstract click electronic access below)

Quantificação da área de infarto usando-se SPECT de perfusão miocárdica de alta resolução em ratos

FUNDAMENTO: Técnicas de imageamento in vivo permitem avaliar sequencialmente a morfologia e a função dos órgãos em diversos modelos experimentais. Desenvolvemos um dispositivo de adaptação de uma gama-câmara clínica para obter imagens tomográficas por emissão de fótons singulares (SPECT) de alta resolução, baseado em colimador pinhole. OBJETIVO: Determinar a acurácia desse sistema na quantificação da área de infarto miocárdico em ratos. MÉTODOS: Treze ratos Wistar machos (250 g) foram submetidos a infarto do miocárdio por oclusão da artéria coronária esquerda. Após 4 semanas, foram adquiridas imagens tomográficas com o sistema desenvolvido, 1,5 hora após a injeção endovenosa de 555MBq de 99mTc-Sestamibi. Na reconstrução tomográfica, utilizamos software especialmente desenvolvido baseado no algoritmo de Máxima Verossimilhança. Comparamos as médias e analisamos a correlação entre a extensão dos defeitos perfusionais detectados pela cintilografia e a extensão da fibrose miocárdica avaliada pela histologia. RESULTADOS: As imagens apresentaram ótima relação órgão-alvo/fundo, com apropriada visualização das paredes e da cavidade do ventrículo esquerdo. Todos os animais exibindo áreas de infarto foram corretamente identificados pelas imagens de perfusão. Não houve diferença entre a área do infarto medida pelo SPECT (21,1 ± 21,2%) e pela histologia (21,7 ± 22,0%; p = 0,45), obtendo forte correlação entre os valores da área de infarto mensurada pelos dois métodos (r = 0,99; p < 0,0001). CONCLUSÃO: O sistema desenvolvido apresentou resolução espacial adequada e elevada acurácia para detecção e quantificação das áreas de infarto miocárdico, sendo uma opção de baixo custo e grande versatilidade na obtenção de imagens em SPECT de alta resolução de órgãos de pequenos roedores.

Proposta de metodologia para tratamento individualizado com iodo-131 em pacientes portadores de hipertireoidismo da doença de Graves

OBJETIVO: Diferentes métodos são usados para determinar atividade do radioiodo para tratamento de hipertireoidismo (doença de Graves). Alguns não consideram a dose absorvida pela tireóide ou os parâmetros necessários para este cálculo. A relação entre dose absorvida e atividade administrada depende da meia-vida efetiva, da captação do iodo e da massa da tireóide de cada paciente. O objetivo deste trabalho é propor uma metodologia para tratamento individualizado com 131I em pacientes portadores de hipertireoidismo da doença de Graves. MATERIAIS E MÉTODOS: Usou-se um simulador de tireóide-pescoço desenvolvido no Instituto de Radioproteção e Dosimetria contendo solução de 131I, para calibração da gama-câmara e sonda cintilométrica do Serviço de Medicina Nuclear do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho da Universidade Federal do Rio de Janeiro. RESULTADOS: O campo de visão colimador-detector apresentou valores compatíveis com o tamanho da glândula para as distâncias de 25 cm (sonda de captação) e 45,8 cm (gama-câmara). Os fatores de calibração (cpm/kBq) foram 39,3 ± 0,78 e 4,3 ± 0,17, respectivamente. O intervalo entre 14 e 30 horas da curva de retenção permite o cálculo de atividade entre dois pontos, para determinação da meia-vida efetiva do iodo na tireóide. CONCLUSÃO: A utilização de equipamentos usualmente disponíveis em serviços de medicina nuclear é viável, tornando esta metodologia simples, eficaz e de baixo custo.

Novos métodos funcionais na avaliação de lesões mamárias

O câncer de mama é um dos mais prevalentes nas mulheres. A mamografia é um excelente método com impacto comprovado na redução da mortalidade pelo câncer de mama. Porém, não é um método perfeito, apresentando alguns pontos fracos, principalmente no rastreamento de mulheres com mamas densas, estadiamento e avaliação de tratamento. A ressonância magnética mamária mostrou a necessidade e importância da avaliação funcional mamária. Descrevemos dois métodos de avaliação funcional mamária e demonstramos nossa experiência com a mamografia digital com contraste e com a imagem molecular mamária realizada em gama-câmara específica. Estes dois métodos já estão disponíveis em nosso meio e apresentam resultados promissores na detecção de lesões mamográficas ocultas, confirmação de lesões suspeitas e redução de biópsias desnecessárias, podendo assim melhorar o estudo mamário, principalmente nos pontos falhos da mamografia.

Estudo de otimização de protocolo em cintilografia de perfusão miocárdica com a utilização de um simulador antropomórfico

Objetivo:Realizar um estudo de otimização de exames de cintilografia de perfusão miocárdica.Materiais e Métodos:Foram adquiridas imagens de um objeto simulador antropomórfico de tórax contendo coração, pulmões, fígado e coluna vertebral, em uma gama câmara SPECT GE modelo Ventri, utilizando-se diferentes atividades e variando-se os tempos de aquisição, de forma a verificar a influência destes parâmetros na qualidade da imagem clínica reconstruída. Foi utilizado o radiofármaco 99mTc-sestamibi e os testes realizados foram avaliados clinicamente a partir de notas, tanto para o summed stress score quanto para a qualidade técnica da imagem e perfusão. As quantificações foram realizadas pelo software ImageJ.Resultados:Os resultados demonstraram que, para o tempo padrão utilizado na realização dos exames de 15 segundos por ângulo, a atividade injetada poderia ser reduzida em 33,34%. Além disso, se o tempo usual de exame for reduzido em 54,34% (7 segundos por ângulo), ainda assim a atividade padrão injetada poderia ser reduzida em 16,67%, sem prejudicar a qualidade da imagem e a confiabilidade do diagnóstico.Conclusão:O método desenvolvido e os resultados obtidos podem ser utilizados para o desenvolvimento de um estudo clínico de pacientes em um protocolo otimizado.

Radiação gama na conservação pós-colheita da nectarina (Prunus persica var. Nucipersica) frigoconservada

O trabalho foi desenvolvido no laboratório de Frutas e Hortaliças do Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Câmpus de Botucatu, tendo como objetivo principal a caracterização do comportamento da radiação gama, na conservação pós-colheita da nectarina cv. "Sunred". Os frutos foram colhidos no início do estádio de maturação, selecionados, limpos, pré-resfriados (4ºC por 12 horas) e submetidos a diferentes doses de radiação gama, constituindo assim os tratamentos: 1 0,0 kGy, 2 - 0,2 kGy, 3 - 0,4 kGy, 4 - 0,6 kGy, 5 - 0,8 kGy, sendo após armazenados em câmara fria com temperaturas de 0ºC e 90-95% de UR, por 28 dias. As análises foram realizadas a cada sete dias, determinando-se o aspecto visual dos frutos, a perda de massa fresca, a firmeza de polpa, a acidez total titulável (ATT), os sólidos solúveis totais (STT) e a razão STT/ATT. Após 28 dias de armazenamento, verificou-se que os frutos submetidos à dose de 0,4 kGy apresentaram o melhor aspecto visual, as menores perdas de massa fresca, e a maior firmeza de polpa, não ocorrendo, entretanto, variações significativas nos teores de acidez total titulável, sólidos solúveis totais e nos valores da razão SST/ATT.

Radiação gama e atmosfera modificada passiva na qualidade de goiabas 'Pedro Sato'

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da irradiação gama associada à atmosfera modificada passiva na qualidade pós-colheita de goiabas 'Pedro Sato', verificando suas características físico-químicas. Foram utilizadas goiabas provenientes da região de Vista Alegre do Alto-SP,Brasil. Após a colheita, as goiabas foram imediatamente transportadas ao Laboratório de Frutas e Hortaliças, pertencente ao Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial, da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Câmpus de Botucatu-SP, onde foram armazenadas a 10ºC e 90-95%UR, em câmara frigorífica, por 28 dias. Os tratamentos foram: controle 1 (sem embalagem e sem irradiação); controle 2 (embalagem de poliestireno (PS) + polietileno de baixa densidade (PEBD) e sem irradiação); tratamento 1 (PS+PEBD e 0,2kGy); tratamento 2 (PS+PEBD e 0,6kGy), e tratamento 3 (PS+PEBD e 1,0kGy). As análises realizadas foram: firmeza, sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT) e índice de maturação. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com esquema fatorial 5 x 5 (tratamento x tempo). Concluiu-se que as altas doses de irradiação promoveram efeito negativo nas características físico-químicas da goiaba 'Pedro Sato', e que apenas a menor dose utilizada (0,2kGy) associada à atmosfera modificada conservou frutos com maior qualidade e aceitabilidade, indicado por maiores índice de maturação e teor de sólidos solúveis obtidos.

Comparação entre fatores de calibração em termos de dose absorvida no ar para uma câmara de ionização de placas paralelas

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho foi realizar uma comparação entre os fatores de calibração em termos de dose absorvida no ar determinados em feixes gama (60Co) e de elétrons. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados um irradiador de 60Co e um acelerador linear Varian, modelo Clinac 2100C, com feixes de fótons e de elétrons. Foram testadas uma câmara de ionização cilíndrica e três de placas paralelas. RESULTADOS: Os sistemas de medidas foram submetidos aos testes preliminares (estabilidade de resposta e corrente de fuga), com resultados muito bons. Os fatores de calibração em termos de dose absorvida no ar foram determinados utilizando-se quatro sistemas de medidas e dois tipos de objetos simuladores, com a obtenção de resultados dentro das recomendações internacionais. CONCLUSÃO: Os resultados mostraram que os fatores de calibração em termos de dose absorvida no ar obtidos para câmaras de ionização de placas paralelas, determinados em feixes de 60Co, são no máximo 1,2% mais altos que os valores obtidos em feixes de elétrons de altas energias.

Radiação gama e atmosfera modificada passiva na qualidade de goiabas 'Pedro Sato'

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da irradiação gama associada à atmosfera modificada passiva na qualidade pós-colheita de goiabas 'Pedro Sato', verificando suas características físico-químicas. Foram utilizadas goiabas provenientes da região de Vista Alegre do Alto-SP,Brasil. Após a colheita, as goiabas foram imediatamente transportadas ao Laboratório de Frutas e Hortaliças, pertencente ao Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial, da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Câmpus de Botucatu-SP, onde foram armazenadas a 10ºC e 90-95%UR, em câmara frigorífica, por 28 dias. Os tratamentos foram: controle 1 (sem embalagem e sem irradiação); controle 2 (embalagem de poliestireno (PS) + polietileno de baixa densidade (PEBD) e sem irradiação); tratamento 1 (PS+PEBD e 0,2kGy); tratamento 2 (PS+PEBD e 0,6kGy), e tratamento 3 (PS+PEBD e 1,0kGy). As análises realizadas foram: firmeza, sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT) e índice de maturação. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com esquema fatorial 5 x 5 (tratamento x tempo). Concluiu-se que as altas doses de irradiação promoveram efeito negativo nas características físico-químicas da goiaba 'Pedro Sato', e que apenas a menor dose utilizada (0,2kGy) associada à atmosfera modificada conservou frutos com maior qualidade e aceitabilidade, indicado por maiores índice de maturação e teor de sólidos solúveis obtidos.

Radiação gama na conservação pós-colheita da nectarina (Prunus persica var. Nucipersica) frigoconservada

O trabalho foi desenvolvido no laboratório de Frutas e Hortaliças do Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Câmpus de Botucatu, tendo como objetivo principal a caracterização do comportamento da radiação gama, na conservação pós-colheita da nectarina cv. Sunred. Os frutos foram colhidos no início do estádio de maturação, selecionados, limpos, pré-resfriados (4ºC por 12 horas) e submetidos a diferentes doses de radiação gama, constituindo assim os tratamentos: 1 0,0 kGy, 2 - 0,2 kGy, 3 - 0,4 kGy, 4 - 0,6 kGy, 5 - 0,8 kGy, sendo após armazenados em câmara fria com temperaturas de 0ºC e 90-95% de UR, por 28 dias. As análises foram realizadas a cada sete dias, determinando-se o aspecto visual dos frutos, a perda de massa fresca, a firmeza de polpa, a acidez total titulável (ATT), os sólidos solúveis totais (STT) e a razão STT/ATT. Após 28 dias de armazenamento, verificou-se que os frutos submetidos à dose de 0,4 kGy apresentaram o melhor aspecto visual, as menores perdas de massa fresca, e a maior firmeza de polpa, não ocorrendo, entretanto, variações significativas nos teores de acidez total titulável, sólidos solúveis totais e nos valores da razão SST/ATT.