Camere gamma

La più diffusa della diagnostica medica nucleare

Le telecamere gamma o telecamere a scintillazione sono apparecchi che permettono ai radiologi di effettuare “scintigrafie”, test che forniscono diagnosi dettagliate sul funzionamento della tiroide, del cuore, dei polmoni e di molte altre parti del corpo. Le scintigrafie prendono il loro nome dalla capacità di alcuni cristalli (come lo ioduro di sodio) di scintillare (in altre parole, emettere scintille) quando sono esposti alle radiazioni.
I fotomoltiplicatori per la rilevazione dei raggi gamma sono stati sostituiti da rivelatori al silicio meno ingombranti, più efficienti e più accurati. La risoluzione dell’immagine è migliorata, le esposizioni per lo stesso esame divise per 2 o talvolta per 5.

Gamma camera a doppia testa
Questa gamma camera è dotata di due teste in grado di rilevare la presenza di radiazioni. La testa inferiore è parzialmente nascosta sotto il letto, e l’intero apparecchio può essere spostato orizzontalmente per ottenere una scintigrafia di tutto il corpo. Raddoppiando il numero di raggi gamma utilizzati, una scintigrafia facciale può essere eseguita nello stesso tempo di una scintigrafia posteriore per la stessa quantità di radioisotopo ingerito. Rispetto a uno scanner PET, una gamma camera richiede molte meno attrezzature ed è più facile da impostare.
CHU Avicenne

La procedura consiste nel dare al paziente una molecola radiofarmaceutica marcata con un radioisotopo che emette raggi gamma. Una volta che la molecola si è fissata sull’organo o sul tessuto bersaglio, i raggi gamma emessi, altamente penetrativi, escono facilmente dal corpo e lasciano il loro segno sui pannelli di rilevazione. La molecola che viene seguita nel corpo è scelta con cura rispetto alla parte del corpo in esame. Una quantità molto piccola di isotopo radioattivo è tutto ciò che serve, poiché i sistemi di rilevamento sono abbastanza sensibili da registrare il decadimento dei singoli atomi.
Inoltre, ruotando la telecamera si ottengono scintigrafie prese ad angoli diversi. Poi, combinando queste immagini planari, è possibile ricostruire, grazie all’informatica, delle tomografie, immagini spaziali tridimensionali. Questa tecnica basata su scintigrafie con telecamere gamma è chiamata tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli (SPECT). Le informazioni di base sono tipicamente presentate come fette trasversali attraverso il paziente.

Principi di rilevamento della gamma-camera
In una gamma-camera, ogni radionucleo di tecnezio in decadimento emette un fotone gamma. Dopo aver misurato la posizione dell’impatto gamma sul rivelatore, bisogna conoscere la sua direzione per tornare alla sua origine. Una collimazione è necessaria. Questa collimazione si ottiene selezionando i canali di piombo attraverso i quali viaggiano i fotoni. Nella figura qui sopra, solo il fotone A che raggiunge lo scintillatore sarà rilevato dai fotomoltiplicatori, essendo i fotoni B e C assorbiti dal piombo.
André Aurengo, Hôpital Pitié-Salpêtrière

Come suggerisce il suo nome, una ‘gamma camera’ rileva le scintillazioni prodotte dai raggi gamma emessi da un marcatore radioattivo. L’impatto di questi raggi gamma su un cristallo di ioduro di sodio genera scintillazioni che vengono rilevate da fotomoltiplicatori. Una volta osservato un gran numero di queste scintillazioni, è possibile localizzare gli emettitori radioattivi di questi raggi gamma.
Scintillatori e fotomoltiplicatori per la rilevazione dei gamma sono oggi sempre più sostituiti da rivelatori al silicio, meno ingombranti, più efficienti, più precisi. La risoluzione delle immagini è migliorata, mentre le esposizioni per un esame sono divise per 2 o a volte per 5.
Grazie alla tecnologia informatica, si possono eseguire molto rapidamente calcoli complessi per convertire le radiazioni rilevate in informazioni utili ai radiologi. Le immagini, create in una frazione di secondo, permettono ai medici di seguire in tempo reale la diffusione del radioisotopo nel corpo del paziente. Questo permette di ottenere immagini molto dettagliate della contrazione del cuore, o della filtrazione del plasma sanguigno nei reni. Una scintigrafia con gamma camera può anche essere usata per formare immagini dello scheletro, iniettando ai pazienti una soluzione radioattiva che si attacca alle ossa. Questo è spesso il modo in cui vengono rilevate le metastasi scheletriche.

Due tecniche di rilevamento
La tecnica più antica a sinistra è quella di un cristallo scintillatore associato ad un fotomoltiplicatore. L’impatto di un gamma genera un segnale luminoso, amplificato attraverso una valanga di elettroni dal fotomoltiplicatore.Questa tecnica è oggi sostituita dall’uso di semiconduttori (a destra). L’impatto gamma innesca direttamente una valanga di elettroni molto più grande.
Fonte Université Paris-Sud

La telecamera a scintillazione è stata inventata dal fisico americano H.O. Anger a Berkeley nel 1957. Da allora si è rivelata uno strumento insostituibile in una vasta gamma di diagnosi diverse. Indiscutibilmente l’attrezzatura preferita nel campo della medicina nucleare, ce n’erano 14.000 nel mondo nel 1996 e molto di più adesso.
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