UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

INSTITUTO DE FÍSICA

Declaração

Disciplina: Princípios Físicos de Medicina Nuclear
Código: IFI0262
Carga Horária Total: 64h
Núcleo: Específico Optativo
Unidade: IF

Ementa

Estrutura, energia e estabilidade nuclear; Reações nucleares: radioatividade e transições radioativas; Produção de radiofármacos; Ação dos principais radiofármacos utilizados na Medicina Nuclear; Detectores cintilográficos e a gama câmara; Formação de imagens; Estatística das medidas; Conceitos de Dosimetria interna; Noções de proteção radiológica em serviços de Medicina Nuclear; Aplicações clínicas: estudos estáticos, cinéticos e tomográficos. Grandezas e unidades. Decaimento radioativo. Espectrometria. Estatística aplicada à medicina nuclear. Produção de radionuclídeos. Dosimetria interna. Instrumentação. Detecção e medidas da radiação. Sistemas de contagem. Câmaras de cintilação. Qualidade de imagem em Medicina Nuclear. Tomografias tipo SPECT e PET.

Programa

1. Estrutura Nuclear:
1.1. Composição do núcleo;
1.2. Notação e terminologia;
1.3. Raio nuclear, forças e níveis de energia no núcleo;
1.4. Energia de ligação nuclear;
1.5. Características dos núcleos estáveis.
2. Radioatividade:
2.1. A constante de decaimento e a meia-vida;
2.2. Meia-vida efetiva e biológica;
2.3. Fatores de decaimento e a sua determinação;
2.4. Correção no decaimento;
2.5. Atividade específica;
2.6. Decaimento de uma amostra formada por uma mistura de radionuclídeos.
3. Modos de decaimento radioativo de interesse na Medicina Nuclear:
3.1. Decaimento beta;
3.2. Captura eletrônica;
3.3. Decaimento gama e conversão interna.
4. Produção de radionuclídeos:
4.1. Radionuclídeos produzidos em reatores;
4.2. Ativação neutrônica;
4.3. Atividade de saturação;
4.4. Radionuclídeos produzidos em aceleradores;
4.5. O cíclotron;
4.6. Geradores de radionuclídeos.
5. Produção de radiofármacos:
5.1. Considerações gerais;
5.2. Métodos de separação, troca iônica e difusão térmica;
5.3. Estratégias de marcação;
5.4. Radiofármacos para Medicina Nuclear diagnóstica e terapêutica.
6. Estatística aplicada à Medicina Nuclear:
6.1. Fontes de erro em medições na Medicina Nuclear;
6.2. Distribuição binomial, de Poisson e Normal;
6.3. Efeitos das contagens de radiação de fundo;
6.4. Contagem mínima detectável, taxa de contagens e atividade;
6.5. Comparação entre sistemas de contagem;
6.6. Testes estatísticos: “chi-quadrado” e “t de Student”.
7. Espectrometria:
7.1. Princípios básicos;
7.2. Espectrometria com o NaI(Tl);
7.3. Espectro ideal e real;
7.4. Efeitos do tamanho do detector;
7.5. Efeitos da taxa de contagem;
7.6. Linearidade e resolução em energia;
7.7. Espectrometria com outros detectores.
8. Sistemas de contagem:
8.1. Contador de NaI(Tl) tipo poço;
8.2. Eficiência de detecção;
8.3. Blindagem e radiação de fundo;
8.4. Calibração e tempo morto;
8.5. Contador de NaI(Tl) tipo convencional;
8.6. Princípios de funcionamento e aplicações;
8.7. Detectores gasosos: calibradores de dose;
8.8. Sistemas de detecção com semicondutores;
8.9. Sistemas de contagem in-vivo.
9. Instrumentação para Medicina Nuclear:
9.1. Pré-amplificadores;
9.2. Amplificadores;
9.3. Analisadores de pulso;
9.4. Conversores;
9.5. Contadores digitais;
9.6. Unidades de coincidência;
9.7. Fontes de alta tensão;
9.8. Osciloscópios.
10. A gama câmara:
10.1. Componentes do sistema;
10.2. Princípios de detecção e eletrônica;
10.3. Colimadores;
10.4. Detecção de eventos numa gama câmara;
10.5. Desempenho;
10.6. Resolução espacial intrínseca;
10.7. Eficiência de detecção;
10.8. Resolução energética;
10.9. Limitações do detector;
10.10. Não-linearidade e não uniformidade da imagem.
11. O sistema SPECT:
11.1. Descrição do princípio de funcionamento;
11.2. Correção da atenuação e espalhamento;
11.3. Resolução espacial;
11.4. Sensibilidade volumétrica;
11.5. Controle de qualidade e aplicações do SPECT.
12. O sistema PET:
12.1. Princípios básicos do sistema PET;
12.2. Detecção de coincidência;Detecção de coincidência;
12.3. Tempo de voo dos pósitrons;
12.4. Resolução espacial;
12.5. Aquisição de dados e correções;
12.6. Aplicações do PET.
T/CT e PET/CT:
13.1. Motivação para sistemas híbridos;
13.2. Noções de tomografia computadorizada;
13.3. Sistemas SPECT/CT;
13.4. Sistemas PET/CT;
13.5. Atenuação e correção do espalhamento usando CT.
14. Qualidade da imagem em Medicina Nuclear:
14.1. Resolução espacial;
14.2. Contraste;
14.3. Ruído;
14.4. CNR;
14.5. Estudos contraste-detalhe.
15. Conceitos de dosimetria interna:
15.1. Grandezas e unidades;
15.2. Atividade acumulada;
15.3. Fração de absorção;
15.4. Fração de absorção específica;
15.5. O teorema da reciprocidade da dose;
15.6. Dose média por atividade acumulada;
15.7. Dose de corpo inteiro;
15.8. Dose efetiva;
15.9. Dosimetria interna na prática clínica.
16. Proteção radiológica em serviços de Medicina Nuclear:
16.1. Deveres de um serviço de medicina nuclear;
16.2. Requisitos operacionais de um serviço de medicina nuclear;
16.3. Requisitos de proteção radiológica de um serviço de medicina nuclear;
16.4. Gerenciamento de rejeitos;
16.5. Treinamento de IOE em proteção radiológica;
16.6. Testes de controle de qualidade e procedimentos de calibração em diversos equipamentos;

Bibliografia Básica

MCPARLAND, B. J. Nuclear Medicine Radiation Dosimetry: Advanced Theoretical Principles, 1 a ed, Springer, 2010.
BOURNE, R. Fundamentals of Digital Imaging in Medicine, 1 a ed, Springer, 2010.
SAHA, G. B. Basics of PET Imaging:Physics, Chemistry, and Regulations, 1 a ed, Springer, 2010.

Bibliografia Complementar

CHERRY, S. R.; SORENSON, J. A.; PHELPS, M. E. Physics in Nuclear Medicine, Philadelphia: Saunders, 2003.
RHODES, B. Quality Control in Nuclear Medicine, Partes 1 e 2, Londres: The C. V. Mosby Company, 1977.
STABIN, M. G. Fundamentals of Nuclear Medicine Dosimetry, 1 a ed, Springer, 2008.
THRALL, J. H.; ZIESSMAN, H. A. Nuclear medicine, St. Louis; Londres: Mosby, 2001.
JOHNS, H. E.; CUNNINGHAN, J. R. The physics of radiology, 4 a ed., Charles C. Thomas, 1983.

Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Massanori Vilela Utino, Secretário, em 11/11/2021, às 11:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no § 3º do art. 4º do Decreto nº 10.543, de 13 de novembro de 2020.

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