O Ciclotron e o PET

A parte mais difícil e sofisticada da instalação PET é o ciclotron. Esta é uma máquina usada para produzir os radioisótopos (elementos químicos radioativos) , que são usados para sintetizar os radiofármacos (as substâncias que serão usadas na realidade para fazer a imagem do cérebro ).

O ciclotron é um acelerador de particulas nucleares subatomicas. Ele produz uma grande quantidade de prótons (particulas pesadas com uma carga elétrica positiva) e coloca-os em movimento a uma taxa acelerada ao longo de uma órbita circular, dentro de uma câmara controlada por campos eletromagnéticos poderosos alternantes. Assim, as partículas ganham energia e são esmagadas/colididas contra um alvo a uma velocidade quase igual a da luz. Os atomos, em uma substância colocada neste alvo, são transformadas pelo seu bombardeamento em isotopos instáveis e radioativas , por meio de uma reação nuclear.

Existem muitos isótopos radioativos que podem ser produzidos no ciclotron. De modo a usá-los no equipamento PET para obter imagens do corpo, eles precisam:

• Serem capazes de emitir positrons quando eles decaim radioativamente, ou seja, quando eles se transformam em isotopos instáveis em outros, estáveis. O positron é a anti-particula de um elétron, ou seja, nós podemos pensar que ele é como se fosse um tipo de elétron com uma carga elétrica positiva ao invés de uma negativa.
• Terem um período curto de estabilidade, ou seja, eles devem demorar poucos minutos para que qualquer átomo determinado de seu isotopo emita um positron e se transforme em um elemento instável. A medida média de estabilidade é chamada de meia vida, que é o tempo que demora para diminuir pela metade os números de isótopos radioativos daquele elemento. Os isótopos mais frequentemente usados no PET são :
• Carbono-11, com uma meia-vida de 20 min
• Nitrogênio-13, com uma meia-vida de10 min
• Oxigênio-15, com uma meia-vida de2 min
• Flúor-18, com uma meia-vida de110 min
• Serem fácilmente incorporados em um radiofármaco útil, através de síntese química. Como o carbono, o nitrogênio e o oxigênio existem em praticamente todas as substâncias que ocorrem naturalmente no corpo, muitas moléculas diferentes podem ser sintetizadas, e usadas para obter imagens funcionais específicas.

Este é o motivo porque muitas das instalações PET do mundo tem o ciclotron bem ao lado do tomógrafo PET. É uma verdadeira corrida contra o relógio, pois assim que o radioisótopo é obtido, restam poucos minutos para sintetizar o radiofármaco e injetá-lo no paciente, de modo que o PET e o ciclotron não devem estar muito distantes um do outro.

O ciclotron de marca RDS, fabricado pela empresa CTI, do grupo multinacional Siemens, e que é mostrado na figura superior, é um dos mais usados em centros de PET no mundo. Ele incorpora um terminal de computador, que é usado para controlar o fluxo de produção, e uma unidade de biosíntese. que tem diversos tipos de aparelhos especializados para realizar as sínteses químicas dos radiofármacos.

Créditos das imagens: The Crump Institute for Biological Imaging, Department of Pharmacology, University of California at Los Angeles. The Center for Positron Emission Tomography, State University of New York at Buffalo, USA

De: A Tomografia PET: Uma Nova Janela Para o Cérebro
Por: Renato M.E. Sabbatini, PhD
Em: Cérebro & Mente, Março 1997.