Generadores de Radionúclidos (RN)

Los generadores de RN son dispositivos en los que se obtienen isótopos radiactivos de vida media breve que se utilizan directamente y de forma inmediata para el marcaje de fármacos. El uso de RN de vida media corta permite repetir estudios y reducir la radiación. Este sistema permite obtener RN en el propio servicio de Medicina Nuclear, evitando la desintegración rápida del elemento y un coste asumible.

Componentes Clave de un Generador

• Padre: RN que se desintegra para originar el RN hijo. Ej: Mo-99.
• Hijo: RN que se pretende obtener. Ej: Tc-99m.
• Columna: Soporte que sostiene el RN padre y el adsorbente.
• Adsorbente: Sustancia que permite la separación del RN padre e hijo.
• Eluyente: Solución que se hace atravesar por la columna para separar ambos RN.
• Eluido: Solución obtenida al final y que contiene el RN hijo.

Un generador permite obtener un RN de T_1/2 corto (RN hijo) a partir de otro RN de vida media más larga (RN padre).

Elución

La elución es el proceso de obtención del RN hijo.

Requisitos de la Pareja RN Padre/RN Hijo

• T_1/2 muy diferentes, siendo la del padre bastante más larga.
• Propiedades físico-químicas muy diferentes, para separarlos fácilmente.
• RN hijo inocuo y emisor con nivel de emisión adecuado (aprox. 150 keV).
• Acceso al RN padre sencillo y barato.

Generador Molibdeno/Tecnecio (⁹⁹Mo/^99mTc)

Dentro del generador se produce el equilibrio transitorio debido a que la T_1/2 del padre es mayor que la del hijo. Cuando se alcanza el equilibrio, la actividad del hijo decae dependiendo del padre.

Componentes Básicos

1. Columna cromatográfica: De pirex rellena de polvo de alúmina (Al₂O₃). Se usa este material porque es un compuesto estable a la radiación, insoluble, no tóxico, con propiedades mecánicas aceptables y una unión muy fuerte con el ⁹⁹Mo, dada su carga -2.
2. Blindaje: De plomo con forma cilíndrica-cónica.
3. Carcasa de plástico: En la tapa, dos receptáculos para viales de distinto tamaño que albergan sendas agujas. Una está conectada con la parte superior de la columna y de su parte inferior surge otra conexión que desemboca en la otra aguja.

Funcionamiento

Se utiliza un vial de suero fisiológico (no tóxico, isotónico, con pH fisiológico y químicamente estable) que funciona como eluyente y otro vial estéril donde existe una presión de vacío. En un extremo de la tapa se coloca el vial de eluyente previamente desinfectado con toallitas alcohólicas en el receptáculo de menor tamaño. Se desinfecta un vial de vacío, se introduce en un protector plomado y se coloca en el receptáculo de mayor tamaño. La presión del vial de vacío, unida a la fuerza de gravedad, succiona el suero fisiológico contenido en el vial eluyente y lo hace pasar a través de la columna, provocando la interacción de este con los RN presentes en la columna. El suero fisiológico arrastra al ^99mTc, obteniéndose una solución estéril, apirógena e isotónica de ^99mTc en forma de pertecnetato de sodio (Na^99mTcO₄). La concentración de ^99mTc en el eluido es extraordinariamente baja. Al finalizar la elución, el TER ha de medir el eluido en un activímetro, registrando la actividad obtenida. El eluido debe estar correctamente etiquetado mostrando el símbolo del RN, su forma química, fecha y hora de la elución y actividad por mL. Se determinarán los controles de calidad para comprobar que el generador funcione correctamente.

Cálculo de la Actividad Eluible

La actividad del ^99mTc eluido depende de:

1. La actividad del ⁹⁹Mo en el momento de la elución.
2. El tiempo transcurrido desde que fue realizada la última elución.

Se comercializan generadores con actividades variables de ⁹⁹Mo. Una práctica habitual es el suministro de un generador por semana y una elución diaria. Se recomienda utilizar el ^99mTc pertecnetato de sodio hasta 8 horas después de la elución. El ^99mTc se concentra en las glándulas salivales, en plexos coroideos, estómago y en la tiroides como pertecnetato, permitiendo estudiar la tiroides, las glándulas salivales y el flujo vascular. Pero lo más importante es que se une con ciertos preparados (kits fríos) para obtener radiofármacos que se concentran en los órganos a estudiar.

Renovación y Mantenimiento del Generador

Los generadores se entregan los lunes antes de las 8. La documentación técnica de cada generador incluye la ficha técnica del medicamento, información sobre el origen del principio activo y las instalaciones industriales. El periodo de validez es de 14 días desde la fecha de calibración. La fecha de caducidad está en la etiqueta.

Conservación del Generador

Debe ser almacenado entre 15° y 25°C, dentro del blindaje específico o detrás de una protección de plomo con espesor adecuado. Una vez eluido, la disolución inyectable debe ser almacenada a una temperatura de -25°C. Con el generador se proporcionan 10 viales de elución de 15 mL, cerrados con tapones de goma y cápsulas de aluminio.

Características Necesarias para Administrar el Eluido a los Pacientes

1. Contenido de molibdeno.
2. Contenido de otros radionúclidos.
3. Contenido de aluminio.
4. pH.
5. Pureza radioquímica.

Detectores de Ionización Gaseosa

Utilizan la capacidad ionizante de las radiaciones al atravesar la materia. En la ionización se generan pares de iones: iones negativos (electrones liberados) e iones positivos (los átomos que han perdido electrones). Se han diseñado equipos que detectan la ionización que la radiación genera al atravesar un gas.

Activímetro (Cámara de Ionización)

Es un instrumento básico en cualquier servicio de medicina nuclear. Permite conocer la actividad de un trazador contenido en un vial y de este modo calcular la dosis que se desea administrar al paciente. Es una cámara de ionización en forma de pozo rellena de gas (argón), blindada y presurizada. En su interior se introduce el material radiactivo con el fin de medir su actividad. La actividad del material se mide en términos de corriente de ionización producida por la radiación al interaccionar con el gas que contiene la cámara. La corriente de ionización se convierte en una señal de voltaje que es amplificada, procesada y expresada digitalmente en forma de unidades de actividad (becquerel o curio). La mayor parte de los activímetros tienen diferentes selectores para los radionúclidos más habituales. Un adecuado blindaje de la cámara de ionización permite la protección del personal y reduce la respuesta del equipo a la radiación ambiental.

Controles del Activímetro

Los controles van referidos a:

1. Control de constancia y precisión: Se realiza a lo largo del tiempo mediante la fuente de ¹³⁷Cs sellada y certificada con una actividad aproximada de 200 mCi. La precisión y exactitud se miden conforme al patrón dado por el fabricante. Se inicia midiendo la actividad en cada canal sin fuente: actividad de fondo. Se introduce la fuente en el activímetro y se realizan 10 medidas en cada canal y se anotan quitándole la de fondo. Se hace la media y el coeficiente de variación entre ellas. La variación entre ellas es inferior al 5% y el error menor al 10%.
2. Control de respuesta de fondo: Observar la respuesta del activímetro sin tener fuentes radiactivas en las proximidades y en condiciones de conexión eléctrica de trabajo habituales. Se miden 10 veces el fondo en los diversos canales del activímetro, se calcula la media de las medidas y su coeficiente de variación. No se admiten incrementos de respuesta de fondo de más del 20%. Generalmente las variaciones se deben a contaminación del equipo o por aumento de la radiación ambiental.

Reactor Nuclear

Componentes

• Combustible: Barras de material fisionable, U-235.
• Elemento moderador: Barras de material inerte intercaladas con las de combustible. Grafito o agua.
• Blindaje: Con hormigón, agua y plomo.

En un reactor nuclear se obtienen RN mediante un proceso de fisión del núcleo de ²³⁵U. En la reacción de fisión nuclear se generan:

• RN ligeros
• Neutrones
• Radiación γ
• Energía calorífica

De la misma manera pueden fisionarse otros elementos, obteniéndose RN de interés en medicina nuclear. Al incorporarse el neutrón al núcleo crea un exceso de masa y energía que provoca la expulsión de un protón, una partícula α o un fotón γ.

Reacciones más Utilizadas para Producir RN

• Reacción neutrón-γ: Es la más frecuente, se bombardea el blanco con neutrones y se obtiene un isótopo del blanco más radiación γ. Pero el isótopo obtenido no se puede separar del blanco: actividad baja.
• Reacción neutrón-protón: Se bombardea el blanco con neutrones rápidos. Se obtiene un nuevo elemento fácilmente separable del elemento blanco: actividad específica.
• Reacción neutrón-α: En el campo de la medicina nuclear es la producción de tritio (³H) a partir de ⁶Li.