La Medicina Nucleare è la branca specialistica della medicina che si avvale dell'uso di radionuclidi artificiali impiegandoli in forma non sigillata (ossia non racchiusi in involucri a tenuta né fisicamente adesi a supporti) a scopo diagnostico, terapeutico e di ricerca biomedica.

• In una opportuna forma chimica o coniugati a molecole o cellule che fungono da vettori, i radionuclidi vengono introdotti nell'organismo sotto forma di soluzioni, sospensioni, aerosol o altro e possono comportarsi come traccianti funzionali, permettendo studi diagnostici "in vivo", o concentrarsi in tessuti patologici, permettendone sia il riconoscimento sia - a volte - l'irradiazione terapeutica.
  
  
• La medicina nucleare è prima di tutto un servizio diagnostico spesso insostituibile, a disposizione della medicina generale e specialistica, in grado di fornire valide risposte a numerosi quesiti diagnostici. Perchè ciò sia possibile è necessario che il medico nucleare abbia una approfondita conoscenza delle moderne problematiche medico-chirurgiche e un costante dialogo con i medici che ne sono fruitori.
  La medicina nucleare deve quindi progredire insieme alle altre branche della medicina, anche sfruttando le possibilità di sviluppo tecnologico offerte dalla collaborazione di ingegneri, programmatori, fisici, radiochimici e radiofarmacologi.
  
  
• Al contrario delle immagini radiologiche, che vengono ottenute sfruttando l'attenuazione del fascio di radiazioni "x" da parte dei tessuti interposti tra l'apparecchiatura che le ha prodotte e il sistema di rilevazione, le immagini medico-nucleari vengono ottenute per mezzo della rilevazione di radiazioni emesse da radiofarmaci distribuiti nell'organismo.
E' quindi il paziente che emette le radiazioni ("gamma" o "x") che vengono registrate da apposite apparecchiature in grado di ricreare l'immagine corrispondente. Dal termine "scintillazione", che definisce il fenomeno fisico sfruttato da queste apparecchiature per trasformare in energia elettrica l'energia quantica dei fotoni "gamma" o "x", le immagini da esse fornite vengono dette "SCINTIGRAFIE".
Esempio di Scintgrafia Scheletrica
• Le varie metodiche medico nucleari prevedono la somministrazione ai pazienti di un radiofarmaco (un radionuclide o una molecola che incorpori o che sia legata ad esso), scelto opportunamente in modo che si concentri nell'organo oggetto di studio o che si comporti come tracciante di una particolare funzione biologica.
La distribuzione nell'organismo del radiofarmaco dipende dalla costituzione chimico-fisica dello stesso, dalla via di somministrazione, dalla capacità di attraversare barriere biologiche e di essere trasportato dai carrier, dalle condizioni metaboliche del paziente.


• La immagini scintigrafiche esprimono la distribuzione spaziale o spazio-temporale del radiofarmaco. Spesso le informazioni ricavate sono esprimibili anche in forma di parametri numerici, permettendo di ottenere dati di ordine semiquantitativo o quantitativo.
  La peculiarità di queste immagini è, quindi, di essere "funzionali", cioè l'espressione morfologica di una funzione vitale. Perchè, infatti, una sostanza radioattiva possa concentrarsi in un tessuto qualsiasi dell'organismo è necessario che il tessuto stesso sia vivo e funzionante.
  Rispetto alle altre metodiche di "imaging" (Radiologia, ECO e RMN), le immagini medico-nucleari sono caratterizzate, in genere, da un dettaglio morfologico nettamente inferiore, ma sono molto più ricche di informazioni funzionali.

Nata nei primi anni '30 con l'uso dei radionuclidi per studi di fisiologia, la medicina nucleare è ha sviluppato numerose metodiche correntemente utilizzate in diagnostica ("in vivo" e "in vitro"), nella ricerca scientifica e, per alcune forme patologiche, in terapia.

• L'impiego per uso DIAGNOSTICO comprende:
  • applicazioni di laboratorio, totalmente "in vitro" (es. dosaggi RIA);
  • applicazioni "in vivo" e "in vitro", ossia studi di patologie mediante conteggi della radioattività nei fluidi corporei dopo aver somministrato opportuni radiofarmaci ai pazienti da esaminare (es. determinazione del volume ematico e plasmatico, calcolo della massa eritrocitaria, test di assorbimento della vit. B12);
  • applicazioni "in vivo", di imaging morfo-funzionale, comunemente chiamate scintigrafie, che presentano un campo di applicazione potenzialmente vastissimo in quanto, utilizzando il radiofarmaco adatto, possono essere studiate numerose funzioni fisiologiche e le loro eventuali alterazioni.
  L'imaging scintigrafico si contraddistingue, rispetto alle altre metodiche di imaging, per la capacità di mettere in evidenza una compromissione funzionale anche prima che siano riconoscibili alterazioni anatomiche.
  
  
• Il razionale dell'uso della medicina nucleare in TERAPIA è che il radiofarmaco somministrato al paziente, concentrandosi nei tessuti patogici, possa irradiarli e distruggerli risparmiando, per quanto possibile, quelli sani.
I radiofarmaci che vengono usati in terapia sono, per lo più, differenti rispetto a quelli usati in diagnostica perchè emettono radiazioni corpuscolate in grado di dissipare tutta la loro energia in uno spazio molto piccolo (<1 cm); ciò permette una radioterapia metabolica selettiva e mirata. Ovviamente, come per gli usi diagnostici anche per gli usi terapeutici è fondamentale una costante ricerca per la messa a punto di nuovi radiofarmaci che presentino sempre migliori caratteristiche fisiche e farmacologiche.
Esempi di applicazioni di radioterapia metabolica sono:
• in campo endocrinologico: la terapia dell'ipertiroidismo, con radioiodio;
• in campo ematologico: la terapia della policitemia vera (Morbo di Vaquez), con radiofosforo;
• in campo reumatologico: la terapia intra-articolare della sinovite cronica da artrite reumatoide, con radiocolloidi;
• in campo oncologico: la radioterapia metabolica del carcinoma tiroideo con radioiodio, la terapia delle metastasi ossee con radiostronzio, la terapia palliativa dei versamenti sierosi neoplastici con radiocolloidi.
• Le metodiche medico nucleari hanno avuto ed hanno un ruolo di primaria importanza nella RICERCA biomedica.
  Di particolare interesse, a questo riguardo, sono le nuove possibilità fornite dalla tomografia ad emissione di positroni (PET) che può utilizzare le stesse molecole che normalmente entrano nel metabolismo dei tessuti, come ad esempio il glucosio. Infatti, l'uso di radionuclidi emittenti positroni, come il Carbonio-11, l'Azoto-13, l'Ossigeno-15, il Fluoro-18, permette di marcare le molecole biologiche sostituendo uno o più isotopi stabili con il loro isotopo radioattivo, con il pregio di non modificarne in alcun modo le altre caratteristiche fisiche e chimiche, mantenendo quindi invariate la biodistribuzione e la funzione. Ciò permette di superare l'inconveniente dell'alterazione della molecola che si provoca quando viene marcata con i classici radionuclidi che, essendo in genere di peso atomico elevato ed estranei alla molecola naturale, ne possono modificare più o meno pesantemente il comportamento biologico. E' quindi prevedibile un importante impulso nell'impiego di queste metodiche per la ricerca farmacologica, poichè sono in grado di fornire dati precisi sulla farmacocinetica delle molecole prodotte dall'industria.

Recarsi presso un centro di medicina nucleare per sottoporsi ad una indagine diagnostica, oltre all'inevitabile ansia dell'attesa del responso diagnostico, non deve generare preoccupazioni riguardo alla pericolosità o alla dolorosità delle metodiche impiegate. In molti casi, il disagio maggiore è l'attesa causata dai tempi tecnici necessari per l'esecuzione di alcuni esami.

• Le tecniche di imaging radionuclidico hanno il pregio di essere poco o per nulla invasive e gravate da un tasso di morbidità estremamente basso; il paziente per la stragrande maggioranza delle indagini subisce, al più, una semplice iniezione endovenosa. Sono assai poche le metodiche che prevedono una maggior invasività, come l'accesso arterioso o il cateterismo.


• I radiofarmaci usati possono essere considerati del tutto sicuri in quanto, in anni di impiego clinico rigorosamente controllato in tutte le medicine nucleari del mondo, è stato osservato un numero esiguo di reazioni avverse. Anche i farmaci non radioattivi a volte utilizzati come parte integrante di una indagine, come la furosemide per la scintigrafia renale sequenziale o il dipiridamolo per lo stress farmacologico del miocardio, sono per lo più farmaci di comune impiego.


• La medicina nucleare, al contrario della radiologia che è ormai ben conosciuta anche dal pubblico, è però ancora circondata da un alone di mistero e di timore, legato più che altro all'aggettivo "nucleare".
  Questo termine, che fa riaffiorare alla memoria olocausti bellici e tragedie recenti, indica che le radiazioni utilizzate - i raggi gamma - provengono dai nuclei atomici, al contrario dei raggi "x" utilizzati in radiologia che provengono dagli orbitali elettronici.
  A tale proposito è bene ricordare che le radiazioni elettromagnetiche sono tutte uguali: dalle radiazioni emesse dai normali campi elettrici (a 50-60 cicli/secondo) alle onde radio, allo spettro visibile, alle radiazioni "UV", "x" e gamma, l'unica caratteristica che le differenzia è la loro lunghezza d'onda e quindi la loro energia che è inversamente proporzionale ad essa. In particolare, non c'è alcuna differenza, a parità di energia, fra una radiazione "x" di impiego radiologico ed una radiazione gamma di impiego medico-nucleare.
  Non si deve dimenticare, inoltre, che la radioattività è una normale componente dell'ambiente naturale. L'uomo è da sempre stato esposto alle radiazioni naturali, fin dalla sua comparsa sulla terra e le radiazioni naturali sono ancora adesso la principale fonte di dose alla popolazione mondiale.
  La radioattività naturale in parte origina dalle rocce o dalle acque terrestri, in parte dallo spazio raggiungendo la Terra sotto forma di raggi cosmici (costituiti principalmente da particelle cariche positive come protoni, raggi alfa, nuclei pesanti) e di prodotti secondari, derivanti dall'interazione dei raggi cosmici con l'atmosfera terrestre (mesoni, elettroni, protoni, neutroni e fotoni). La concentrazione dei radionuclidi naturali nel suolo e nelle acque varia molto da luogo a luogo a seconda della costituzione geologica; anche i raggi cosmici sono distribuiti difformemente sulla superficie terrestre poichè, risentendono del campo gravitazionale terrestre, vengono deviati verso i Poli. L'atmosfera riduce l'esposizione ai raggi cosmici fungendo da schermo; la riduzione dell'atmosfera che i raggi cosmici devono attraversare, come avviene in alta montagna o a bordo di aerei ad alta quota, produce un aumento dell'esposizione alle radiazioni.
  Tutto questo viene ricordato non per generare una pericolosa familiarità verso l'uso delle radiazioni ionizzanti, che deve essere invece limitato e giustificato, quanto per evitare inutili allarmismi di fronte all'uso delle radiazioni in campo medico da parte di persone che invece, giustamente, non temono la dose di radiazioni che ricevono in vacanza, alle terme o viaggiando in aerei intercontinentali.
  Si può quindi affermare che la medicina nucleare moderna non fa né più né meno male della radiologia tradizionale. Per entrambe l'essenziale è limitarne l'impiego allo stretto indispensabile.
  Attenendosi a quanto affermato, viste le basse dosi generalmente utilizzate per le indagini medico-nucleari, il rischio più temuto, quello cioè di indurre una neoplasia, è sicuramente estremamente basso. Unica controindicazione è la gravidanza, durante la quale non è possibile escludere potenziali danni all'embrione o al feto: l'esecuzione di una scintigrafia in una gravida deve essere attentamente valutata ed effettuata solo se l'indagine risulta indispensabile, improrogabile e insostituibile con altre che non facciano uso di radiazioni ionizzanti.