U.2: La radiación gamma en la materia produce ionización y excitación.

Rayos gamma: radiación electromagnética sin carga ni masa, con gran poder de penetración y baja capacidad de ionización. Se blinda con capas gruesas de plomo o paredes de hormigón. RX y rayos gamma: tienen propiedades similares pero diferentes orígenes. Los rayos X interactúan con las capas externas atómicas (con electrones), mientras que la radiación gamma proviene del núcleo atómico. Detector de ionización de gases (cámara de ionización):

1. Opera a tensiones bajas (Zona de saturación 2).
2. La señal obtenida es débil, con impulsos de baja amplitud y corriente eléctrica de baja intensidad.
3. Es útil para medir radiación muy ionizante.
4. Existen detectores de bolsillo tipo pluma (lectura directa) y detectores portátiles (cutie pie).

Detector de centelleo: las sustancias luminiscentes emiten luz visible o UV como respuesta al estímulo externo. Sus componentes son:

1. Sustancia fluorescente: SZn(Ag) y NAi(Ti).
2. Fotocátodo: cátodo emisor de electrones cuando la radiación incide.
3. Tubo fotomultiplicador (TFM): amplifica la señal del fotocátodo.

La eficiencia en la conversión depende de la longitud de onda (a mayor longitud, mayor eficacia). La eficiencia del fotocátodo es de entre 1 y 3 electrones retroalimentados por cada 10 fotones incidentes.

Activímetro:

Permite conocer la actividad del radiofármaco o trazador contenido en el vial. Es una CI en forma de pozo que contiene gas a presión y 2 electrodos cilíndricos coaxiales a diferentes voltajes. La corriente de ionización se mide en Bq o Ci. Trabaja a baja tensión para evitar ionizaciones secundarias.

Gammacámara:

Capta la distribución corporal de un trazador y detecta radiación gamma. Existen gammacámaras simples, de cuerpo entero y tomográficas (SPECT y PET). Sus componentes son:

1. Detector: convierte la radiación gamma en pulsos eléctricos.
   • Colimador: focaliza la radiación.
   • Cristal de centelleo: absorbe energía de las desintegraciones gamma y la convierte en luz visible o UV.
   • Fotocátodo: convierte los fotones en electrones.
   • TFM: amplifica la señal del fotocátodo y la mide.
   • Guías de luz: evitan la pérdida de fotones y los cambios bruscos de refracción.
   • Blindaje: aísla el cristal de centelleo del ambiente y la humedad.
   • Preamplificador: amplifica la señal de salida.
2. Circuito de posicionamiento: convierte la señal del TFM en coordenadas x-y.
3. Sistema de tratamiento de señal: filtra la señal, computa solo los fotones de energía adecuada y mejora la calidad de imagen.

Ventana de detección: intervalo energético de los electrones computables para la obtención de imagen.

Componentes de la gammacámara:

1. Colimadores:
   • Según la distribución:
     • Divergente: aumenta el campo de visión (FOV) y se utiliza en regiones anatómicas grandes (en desuso).
     • Convergente: reduce el FOV y la resolución espacial, pero aumenta el tamaño de la imagen (cada vez menos utilizado).
     • De orificios paralelos: perpendiculares al cristal, no modifica proporciones ni disminuye la resolución espacial, y es el más empleado.
     • Pin Hole: único orificio que da una imagen invertida, con pérdida de resolución en los bordes. Si el objeto está cerca del colimador, aparecerá ampliado y viceversa.
   • Según sensibilidad y resolución:
     • Alta sensibilidad y baja resolución: baja calidad de imagen, pero útil para estudios dinámicos y adquisición rápida.
     • Baja sensibilidad y alta resolución: adquisición más lenta, pero mayor calidad de imagen para estudios estáticos.
   • Según la energía de los fotones emitidos:
     • Alta energía: más de 300 keV.
     • Media energía: entre 160 y 300 keV.
     • Baja energía: menos de 160 keV.
2. Colimadores más utilizados:
   • LEAP (de todo propósito): baja energía, baja resolución y sensibilidad media (utilizados en SPECT).
   • CEHR (alta resolución): baja energía y alta resolución, orificios paralelos (SPECT cerebral).
   • LEHS (alta o ultra sensibilidad): baja energía y alta sensibilidad, orificios paralelos, útil en estudios rápidos (estudio cardíaco).
   • Pinhole: gran resolución, escasa sensibilidad, útil para regiones anatómicas pequeñas.
   • MEAP (media energía): media energía, septos más anchos que en LEAP.
3. Gammacámara simple: una cabeza, aproximación casi total del paciente para mayor resolución. Se utiliza en estudios bidimensionales localizados, pero está descatalogada.
4. Gammacámara de 2 cabezas: el cabezal gira alrededor del paciente, permitiendo imágenes 2D y 3D. Puede adquirir imágenes de forma continua o en ángulos prefijados de 180º para estudios cardíacos.
5. Gammacámara de cuerpo entero: movimiento traslacional horizontal de cabezales y camilla, realiza un barrido de cuerpo entero (las de 1 cabezal tardan mucho). Se utiliza corrección energética para compensar cada imagen adquirida durante los estudios. También se realiza corrección de linealidad para evitar falsas posiciones de impacto debido a la no uniformidad de los PMT.
6. Gammacámara tomográfica: de doble cabezal, el tiempo de adquisición se reduce inversamente al número de cabezales. Cada imagen es un plano o corte, y a mayor número de proyecciones, mayor tiempo y resolución de imagen. La órbita es de 360º, excepto en SPECT cardíaco que es de 180º.

Aplicaciones SPECT:

Oncología, cardiología, estudios de perfusión cerebral y patologías óseas.