Entorno Nuclear Beneficios de las aplicaciones nucleares al Sector Salud Por Lydia Paredes Gutiérrez 1. INTRODUCCIÓN Las técnicas nucleares han brindado importantes beneficios al cuidado de la salud, la calidad de vida de las personas y del ambiente, así como al desarrollo de la ciencia y la tecnología. De manera particular, la investigación en técnicas nucleares ha coadyuvado a lograr avances tecnológicos relevantes en la medicina, a través de estudios especializados de diagnóstico y tratamiento de enfermedades en humanos y animales, la esterilización de materiales de uso médico, la producción de alimentos y en el mejoramiento de propiedades físicas de polímeros, el control de procesos industriales, la identificación y caracterización de materiales, así como el entendimiento de la relación del hombre con el cosmos. En este trabajo se presentan sus principales aplicaciones y su amplio potencial de utilización en México, donde la contribución de la demanda de radisótopos como fuentes abiertas es del 89% para el sector salud, 9% para la industria y 2% para la investigación. La demanda nacional anual de radisótopos distribuidos a hospitales públicos y privados para el periodo 2000-2008 muestra un crecimiento constante que, en los últimos tres años, se aproxima al 3.3% anual. A nivel nacional la aplicación de técnicas nucleares en el sector salud durante los últimos 110 años ha dado por resultado el incremento del diagnóstico 2 8 Contacto Nuclear correcto de enfermedades, el éxito en cirugías y el tratamiento de enfermedades. Ha disminuido también el periodo de estancias hospitalarias y la dosis de medicamentos, y ha aumentado la generación de nuevos conocimientos de procesos metabólicos derivados del empleo de fármacos para algunas enfermedades. Para México, el área de la salud reporta los beneficios más importantes, esperándose a corto y mediano plazo un incremento en la demanda de estas metodologías. 2. APLICACIONES NUCLEARES AL SECTOR SALUD Las técnicas nucleares emplean radiación ionizante, radioisótopos y radiofármacos para efectuar estudios de diagnóstico, terapia e investigación médica. Sus resultados han generado avances significativos en el conocimiento y el ejercicio clínico de algunas especialidades de la medicina, como la Oncología, Neurología, Cardiología, Biología Molecular, Medicina Interna y Veterinaria entre otras, de tal forma que actualmente estas metodologías forman parte de la infraestructura básica de muchos hospitales. En las especialidades de Imagenología y Medicina Nuclear, estas técnicas permiten realizar estudios in vivo de humanos y animales, obteniéndose imágenes estáticas, dinámicas o metabólicas de órganos o tejidos, que proporcionan información sobre los siguientes temas: Imagenología ! ! ! ! ! ! Conocimiento de la estructura ósea Conocimiento individualizado de las dimensiones de órganos y tejidos Localización y caracterización de tumores, lesiones, inflamaciones o alteraciones en tejidos Guías individualizadas para las intervenciones quirúrgicas Generación de bases de datos digitalizados sobre el modelos de referencia de hombre y mujer. ! ! nuevos fármacos Investigación sobre efectos secundarios producidos por la administración de nuevos fármacos a animales de experimentación o al hombre Evaluación de programas de nutrición humana y animal, sobre asimilación de minerales, proteínas, vitaminas y la cuantificación de la absorción de los alimentos fortificados. Supervisión de los cambios en la composición elemental del cuerpo en casos de obesidad, desnutrición y diferentes enfermedades Medicina Nuclear (diagnóstico) Medicina Nuclear (terapia) ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Información acerca del funcionamiento de órganos o tejidos Selección del tratamiento clínico adecuado Vigilancia del progreso de una enfermedad Vigilancia de los efectos de un tratamiento clínico Confirmación del pronóstico de un paciente Localización y caracterización de tumores malignos o benignos en uno o varios órganos. Diferenciación de procesos inflamatorios e infecciosos Estudios sobre los efectos generados por la ingestión de drogas, sustancias tóxicas, efectos de la contaminación ambiental a la salud y cambios en los hábitos alimenticios Investigación sobre la evolución de una enfermedad y su respuesta a diferentes fármacos Investigación sobre procesos fisiológicos y bioquímicos que se realizan en el cuerpo humano y en los animales en estado sano y enfermo Validación de los modelos farmacocinéticos de acuerdo a resultados biomoleculares para el desarrollo de ! ! ! Tratamiento de algunos tipos de tumores malignos Tratamiento de enfermedades como la artritis reumatoide y leucemia Tratamiento de enfermos terminales con radiofármacos paliativos del dolor Por otra parte, en el área de radioterapia se emplean fotones de baja energía en braquiterapia, así como haces de radiación de alta energía (electrones, fotones, protones o neutrones) para el tratamiento del cáncer, donde se ha reportado una variedad de 300 tipos sólo para los seres humanos. Dependiendo de las características del tumor, entre las cuales se tienen su tejido huésped, tamaño, agresividad, estadio y profundidad del tumor, estas metodologías se emplean en forma independiente o complementaria con quimioterapia y cirugía. Las principales aplicaciones son: Radioterapia ! ! Tratamiento individualizado de tumores malignos en diferentes órganos y tejidos Tratamiento post-operatorio de un órgano Contacto Nuclear 2 9 ! ! ! para prevenir el resurgimiento del tumor Tratamiento de tumores malignos y benignos en la piel Tratamiento de malformaciones de arterias y venas no operables Tratamiento de lesiones superficiales para mejorar la cicatrización de cirugías ! ! ! Aceleradores lineales para radioterapia con electrones, fotones, protones y neutrones Sistemas automatizados para braquiterapia intracavitaria o intersticial con alta tasa de dosis Sistemas manuales para braquiterapia intracavitaria o intersticial con baja tasa de dosis 3. DESARROLLOS TECNOLÓGICOS En el mundo se ha desarrollado software especializado para realizar cálculos dosimétricos y el procesamiento de señales e imágenes en dos y tres dimensiones, así como el diseño y construcción de sistemas electrónicos altamente especializados para la generación de haces de radiación o el control de fuentes radiactivas. Estos sistemas facilitan la aplicación de las diferentes técnicas nucleares en las áreas de medicina, veterinaria e investigación: Imagenología ! ! ! ! ! ! Rayos X (tipo placa) Tomografía axial computarizada Fluoroscopía Mamografía Angiografía Rayos X (aplicación dental, tipo placa y panorámicos) Medicina Nuclear ! ! ! Gammagrafía Tomografía computarizada por emisión de fotón único Tomografía computarizada por emisión de positrón 4. SITUACIÓN EN MÉXICO En México se tiene una experiencia acumulada de aproximadamente 110 años en la aplicación de las técnicas nucleares no energéticas. En 1956 el Gobierno Federal dio un fuerte apoyo con la creación de la Comisión Nacional de Energía Nuclear con una inversión importante para infraestructura y equipamiento mayor, para la formación de recursos humanos especializados, para la integración de grupos interdisciplinarios para realizar investigación básica y aplicada, y para una mayor difusión al público sobre los usos pacíficos de la energía nuclear. A partir de esta fecha, las aplicaciones pacíficas de la energía nuclear han tenido un crecimiento sostenido. Actualmente en el país se cuenta con la siguiente infraestructura para aplicación de las técnicas nucleares en el Sector Salud: ! ! ! ! ! Radioterapia ! ! 3 0 Contacto Unidades de terapia superficial con rayos X Unidades para cobaltoterapia Nuclear ! ! 10,000 sistemas para estudios de rayos X; 103 gammacámaras; 26 gammacámaras para hacer diagnóstico en medicina nuclear (sistemas SPECT, SPECT-PET y SPECT-CT); 8 sistemas para tomografía computarizada por emisión de positrón. 78 aceleradores; 66 para uso médico, 3 para uso industrial, 3 baby ciclotrones y 6 para investigación. 64 unidades para cobaltoterapia. 2 sistemas Gamma Knife para cobaltoterapia. Tabla 1. Demanda anual de radiosótopos para diagnóstico y terapia en México ! 24 sistemas automáticos para braquiterapia con iridio-192 con alta tasa de dosis. ! Incremento en un 38% en el diagnóstico correcto de enfermedades La demanda nacional de radisótopos como fuentes abiertas se distribuye de la siguiente forma: el sector salud como el principal consumidor con el 89%, seguido de la industria con el 9% y 2% restante se utiliza en investigación. La Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias reporta que existen en el país 1,900 licencias de uso y posesión de material radiactivo y que en los últimos 5 años han tenido un incremento del 5%. ! Incremento en un 40% en el éxito de cirugías ! Incremento en un 35% en el éxito de los tratamientos de enfermedades ! Incremento en un 40% en el éxito en el tratamiento de cáncer ! Disminución en un 38% en las estancias hospitalarias de pacientes, debido a un mejor y oportuno diagnóstico de la enfermedad En la tabla 1 se presenta la demanda nacional anual de radisótopos en curies (Cu) como fuentes abiertas que se distribuyen a hospitales públicos y privados para estudios de diagnóstico o terapia, observándose que en el período 2000-2008 la demanda ha presentado un crecimiento constante y en los últimos tres años un incremento anual promedio aproximado del 3.3%. ! Disminución en un 36% en las dosis de medicamentos a pacientes ! Mejora en un 38% en la selección de fármacos efectivos para el tratamiento de enfermedades. Como resultado de una encuesta realizada con autoridades del Sector Salud del país, se estima que debido a la aplicación de las técnicas nucleares en hospitales públicos y privados del país en los últimos 110 años, se han generado los siguientes beneficios: 5. CONCLUSIONES Las técnicas nucleares han brindado importantes beneficios al cuidado de la salud, la calidad de vida de las personas y del ambiente, así como al desarrollo de la ciencia y la tecnología. En México el área de la salud es la que reporta los beneficios más importantes, esperándose un incremento en la demanda de estas metodologías dado su amplio potencial y el comportamiento del mercado nacional en los últimos 9 años. Contacto Nuclear 3 1