The mile-stone of PET radiopharmaceuticals development / Hitos en el desarrollo de los radiofármacos PET

The positron emitting nuclides were already tried in 1940's as in vivo radio-tracers in the research field of medical biology. In 1976, the discovery of 18FDG with the developing of a positron imaging device, allowed to obtain the image of the human brain by PET technology. Today, 18FDG is widely used in tumour diagnosis by a metabolic trapping mechanism, which is a new concept for functional imaging and makes possible the monitoring of the therapy process. This is first milestone of PET radiopharmaceutical development. The second milestone is the establishment of a molecular imaging method in nuclear medicine and third, is the development of the theragnostic concept of radiopharmaceuticals. At present highlight works are focused in tau protein imaging for Alzheimer disease diagnosis and inflammation imaging

Los núclidos emisores de positrones fueron tratados en 1940 como radiotrazadores in vivo en el campo de las investigaciones biomédicas. En 1976, el descubrimiento de 18FDG, con el desarrollo de un equipo de imagenología positrónica, facilitó la obtención de imágenes del cerebro humano mediante la aplicación de la tecnología PET. En la actualidad, el 18FDG tiene amplia utilización en el diagnóstico de tumores mediante el mecanismo de captura metabólica. Este mecanismo es un concepto nuevo para la obtención de imágenes funcionales lo que permite realizar el monitoreo de los procesos terapéuticos. Este es el primer hito del desarrollo de radiofármacos PET. El segundo hito lo constituye el establecimiento del método de imagen molecular en la medicina nuclear. El tercer hito es el desarrollo del concepto teragnóstico de los radiofármacos. En el momento actual los trabajos principales están enfocados a la imagen de proteínas tau para el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer y las imágenes de inflamaciones

Evaluación de parámetros tomográficos de una cámara gamma utilizando método Monte Carlo / Evaluation of tomographic ISOCAM Park II gamma camera parameters using Monte Carlo method

En este trabajo se realizó la evaluación de parámetros tomográficos de la cámara gamma Park Isocam II mediante el código Monte Carlo SIMIND. Los parámetros uniformidad, resolución y contraste se evaluaron a través de la simulación del maniquí de Jaszczak. Además, se realizó la evaluación cualitativa del centro de rotación. Los resultados obtenidos en la simulación se evaluaron tomando como referencia las especificaciones del fabricante de la cámara gamma y teniendo en cuenta el Protocolo Nacional de Control de Calidad de Instrumentos de Medicina Nuclear del Centro de Control de Equipos Médicos en Cuba. Se obtuvo un modelo computacional del maniquí de Jaszczak con tres distribuciones diferentes de actividad que se puede usar para realizar estudios con cámaras gamma.

In this paper the evaluation of tomographic ISOCAM Park II gamma camera parameters was performed using the Monte Carlo code SIMIND. The parameters uniformity, resolution and contrast were evaluated by Jaszczak phantom simulation. In addition the qualitative assessment of the center of rotation was performed. The results of the simulation are compared and evaluated against the specifications of the manufacturer of the gamma camera and taking into account the National Protocol for Quality Control of Nuclear Medicine Instruments of the Cuban Medical Equipment Control Center. A computational Jaszczak phantom model with three different distributions of activity was obtained. They can be used to perform studies with gamma cameras.

La Cardiología nuclear en Cuba / Nuclear cardiology in Cuba

En este trabajo se presenta un breve resumen de la historia de la Cardiología Nuclear en Cuba; se refieren las principales causas de mortalidad en la actualidad y el valor e indicaciones de los estudios nucleares dentro de las técnicas de imagen que se emplean actualmente en cardiología, tanto lo referente al SPECT gatillado como al PET y a la imagen híbrida que combina información funcional y anatómica. Se refiere también cómo se inserta el país en la Cardiología Nuclear actual, cuál ha sido el desarrollo de la subespecialidad en los últimos años y cuáles son las perspectivas futuras, así como algunas recomendaciones de interés...

This paper is a brief summary of the Nuclear Cardiology history in Cuba, mentioning the current main mortality causes, the usefulness and results of nuclear tests among the imaging techniques nowadays used in Cardiology, including gated-SPECT, PET and hybrid imaging combining anatomical and functional information. This paper also reviews our present worldwide performance in Nuclear Cardiology, with emphasis on our development and future trends, and proposes some recommendations...

Is Technetium-99m dead or still alive? An outlook to recent developments with specialfocus on myocardial perfusion imaging / ¿Murió o permanece con vida el Tecnecio 99m? Una panorámica de desarrollos recientes con énfasis en la imagen de perfusión del miocardio

Despite the advances associated with the introduction of PET technology, reasons to consider that SPECT, particularly with 99mTc radiopharmaceuticals will continue playing an important role in Nuclear Medicine, are presented. The details examined are the following ones. An improvement of the technology SPECT is appreciated with the development of new detection systems and the advantages of the appearance of the hybrid systems SPECT / TAC. The biggest half-life of the main SPECT radionuclides like 123 pipe and 99mTc in comparison with PET radionuclides, facilitates its transportation at larger distances, allow the realization of studies with radiopharmaceuticals with different radionuclides in the same patient, and the possibility of the detection of lesions of low tracer accumulation. Finally the main base core for 99mTc complex formation with different ligands are reviewed, as a background that assure the appearance of new radiopharmaceuticals of practical interest. The oncological and cardiological potential applications are examined with emphasis in these last ones. It is clear that 99mTc radiopharmacy will continue playing an important role in nuclear medicine.

En el trabajo se exponen razones para considerar que el SPECT, particularmente con radiofármacos de 99mTc continuará teniendo un importante papel en medicina nuclear, no obstante los avances asociados a la incorporación de la tecnología PET. Las razones que se examinan son las siguientes. Se aprecia un mejoramiento de la tecnología SPECT con el desarrollo de nuevos sistemas de detección y las ventajas de la aparición de los sistemas híbridos SPECT/TAC, la mayor vida media de los principales radionúclidos SPECT como 123 pipe y 99mTc en comparación con los radionúclidos PET, lo que posibilita su traslado a mayores distancias, la realización de estudios con radiofármacos con más de un radionúclido en el mismo paciente y la posibilidad de detectar lesiones de baja captación, favorecido por lo indicado de las vidas medias. Finalmente se examinan los principales núcleos base de formación de complejos de 99mTc con distintos ligandos que aseguran la aparición de nuevos radiofármacos de interés. Se examinan las potenciales aplicaciones oncológicas y cardiológicas con énfasis en estas últimas. Se considera que la radiofarmacia del 99mTc continuará jugando un importante papel en medicina nuclear.

Análisis comparativo de la sensibilidad del escáner rSPECT usando GAMOS: nueva interfaz de Geant4 / Comparative analysis of the scanner rSPECT sensitivity: using GAMOS a newGeant4-based framework

La obtención de imágenes moleculares de procesos celulares in vivo mediante estudios preclínicos con animales y técnica SPECT constituye una de las razones fundamentales para el diseño de nuevos dispositivos con resolución espacial mínima. Como herramienta auxiliar, la simulación vía Monte Carlo ha permitido la caracterización y optimización de dichos sistemas de imagen médica de manera efectiva. Actualmente, se cuenta con una nueva plataforma de simulación llamada GAMOS (GEANT4-based Architecture for Medicine-Oriented Simulations); herramienta, cuyo código, librerías y método de transporte de partículas corresponden a los desarrollados por GEANT4, la cual contiene aplicaciones específicas de medicina nuclear. Esta herramienta ha sido validada mediante comparación con datos experimentales para la técnica PET, no siendo así con la técnica SPECT. El presente trabajo demuestra las potencialidades de GAMOS para generar datos simulados realistas con este tipo de técnica de imagen nuclear. Para ello se realizó la simulación de una instalación novedosa, "rSPECT", dedicada al estudio con roedores que fue previamente validada experimentalmente. El estudio comprendió las geometrías de colimación y detección, así como las características fundamentales de las mediciones experimentales publicadas para la instalación rSPECT: estudios con 99mTc y una ventana energética del 20%. Los valores de sensibilidad obtenidos mediante simulación mostraron coincidencia aceptable con los valores experimentales. Se concluye que la simulación muestra buena concordancia con los datos reales lo que permite estimar el comportamiento de la nueva plataforma de simulación de GEANT4 "GAMOS" en aplicaciones SPECT y demuestra, que es factible la reproducción de sus datos experimentales.

The molecular imaging of in vivo cellular processes using preclinical animal studies and SPECT technique is one of the main reasons for the design of new devices with high spatial resolution. As an auxiliary tool, Monte Carlo simulation has allowed the effective characterization and optimization of those medical imaging systems. At present there is a new simulation framework called GAMOS (GEANT4-based Architecture for Medicine-Oriented Simulations); which code, libraries and particle transport method correspond to those developed by GEANT4 and contains specific applications for nuclear medicine. This tool has been already validated for PET technique by comparison with experimental data, while not yet been done the correct evaluation of GAMOS for SPECT systems. Present work have demonstrated the potential of GAMOS in obtaining simulated realistic data using this nuclear imaging technique. For this purpose, simulation of a novel installation "rSPECT", devote to study rodents, has been done. The study comprises the collimation and detection geometries and the fundamental characteristics of the previuos published experimental measurements for rSPECT installation. Studies have been done using 99mTc and 20% energy window. Sensitivity values obtained by simulation revealed an acceptable agreement with experimental values. Therefore we can conclude that simulation results have shown good agreement with the real data. This fact allowed us to estimate the behavior of the new GEANT4 simulation platform "GAMOS" in SPECT applications and have demonstrated the feasibility of reproducing experimental data.