La Medicina Nucleare è una specialità medica che si basa sull’uso di basse quantità di radiazioni elettromagnetiche di natura identica ai raggi X impiegati in Radiologia; il ramo della medicina che ha come fine fornire immagini vere, virtuali o ricostruite, dell´interno di un organismo, che siano di supporto nella creazione della diagnosi (per questo motivo si parla anche di Radiodiagnostica).

CENNI STORICI

La storia della terapia medico-nucleare fa parte della storia delle radiazioni, e perciò si interseca con la storia delle più importanti scoperte che la fisica ha realizzato negli ultimi cento anni ed anche con la storia di importanti vicende che hanno condizionato in senso positivo, ma anche in senso negativo, la storia dell’Umanità.
Tutto iniziò nel 1895 quando un professore di fisica tedesco, Wilhelm Roentgen, scoprì, attraverso una serie di accurati esperimenti, un nuovo tipo di raggi in grado di impressionare le lastre fotografiche. Preso dall´entusiasmo, radiografò vari oggetti di uso comune per valutarne la loro “opacità”, se sottoposti ai questo tipo di raggi, infine fece anche la radiografia della propria mano. Un mese dopo pubblicò un libretto intitolato “Un Nuovo Genere di Raggi” e diede nome a questa sua scoperta Raggi X. Nel corso della settimana successiva, tutti i magnati di fisica d´Europa e d´oltreoceano vennero a conoscenza delle potenzialità di questi raggi e, neanche un mese dopo dalla scoperta di Roentgen, un chirurgo di Vienna, li usò per eseguire la radiografia al piede di una donna colpita da un proiettile, operandola secondo le indicazioni fornite dall´esame.
Un anno dopo, Antoine Becquerel, professore di fisica applicata di Parigi, esperto di fosforescenza (emissione radioattiva di alcune sostanze chimiche), fece esperimenti sui Sali di uranio posti nell´oscurità a diverse distanze da una lastra fotografica. Il fenomeno non era di brevissima durata, come nel caso della fosforescenza, ma questi raggi, simili ai raggi X, persistevano più a lungo.
Fu una donna, Maria Sklodowska, scienziata di origine polacca trasferita a Parigi, da sempre conosciuta come Madame Curie, a parlare per la prima volta di radioattività, descrivendola così: “L´attività radiante è una proprietà atomica, indipendente dallo stato fisico o chimico dell´elemento radioattivo”. Nel 1906, insieme a suo marito e a Becquerel, ricevono il premio Nobel per la fisica: furono scoperti alcuni materiali radioattivi come il Torio, il Polonio, un milione di volte più radioattivo e il Radio, due volte e mezzo più radioattivo del Polonio. Nel 1904 Madame Curie riceve anche il premio Nobel per la chimica, per avere isolato chimicamente il Radio.
Di pari passo con le innovazioni portate dalla fisica, vengono effettuati esperimenti medici: approdano le prime conoscenze di Radiobiologia, la scienza che studia gli effetti delle radiazioni su organismi viventi.
Già nel 1900, due medici tedeschi, Giesel e Wakhoff, si accorsero dell´azione distruttiva che hanno sull´epidermide i raggi emessi dal radio. Nel 1901, un dermatologo francese, Danlos, cercò di curare una lesione cutanea provocata da tubercolosi ponendo il radio a contatto con essa. Nel 1903, venne pubblicato il primo studio sull´iniezione endovenosa di radio per la terapia di differenti malattie. Da qui, soprattutto negli anni ´20, la falsa convinzione degli effetti benefici legati al contatto o all´assunzione diretta di composti contenenti il radio, portò alla diffusione nel commercio (ed in seguito ritirati) di molti prodotti come il Radithor (e la sua versione italiana, l´Argo), usato da molti per curare i postumi delle fratture ma con effetti collaterali letali.
Negli anni ´30, il radiologo italiano Alessandro Vallebona, ha proposto una metodica per rappresentare un solo strato del corpo sulla pellicola radiografica: questo esame porta il nome di Stratigrafia.
Il fisico ungherese, Georg De Hevesy, di nobile famiglia, è riconosciuto da tutti il Padre della Medicina Nucleare. Utilizzò gli isotopi di radio (atomi di uno stesso elemento chimico, ma con massa differente) per studiare piante ed animali, ed infine impiegò dell´acqua contenente deuterio, un isotopo dell´idrogeno, per analizzare il ciclo dell´acqua stessa nel corpo umano. Nel 1935 venne dimostrato che il fosforo rinnovava i componenti minerali delle ossa, che in futuro sarebbe divenuta la terapia radiometabolica per curare le metastasi (tumori) osee, oggi molto utilizzata.
Nel 1938, John Lawrence, utilizzò un radioisotopo per curare un paziente affetto da leucemia cronica. Ripropose la somministrazione sullo stesso paziente per altre tre volte a distanza di tre mesi: il soggetto non aveva più sintomi e risultava normale all´esame fisico.
Nel 1941, Charles Pecher, un medico belga, impiegò un radioisotopo per il trattamento delle metastasi ossee, osservando risultati eccellenti.
Da allora in poi, numerosi radioisotopi sono stati impiegati, con rilevanti risultati clinici.

SCUOLE DI FORMAZIONE, UNIVERSITA´ E CORSI DI AGGIORNAMENTO

Conseguita la laurea in Medicina e Chirurgia, il futuro medico nucleare, o il futuro radiologo, possono frequentare scuole di formazione, di specializzazione e master di primo e secondo livello presso le università di: Ancona, Bari, Bologna, Brescia, Catanzaro, Chieti,  Firenze, Genova, Messina, Milano, Modena, Palermo, Padova, Parma, Pavia, Perugia, Pisa, Roma (La Sapienza, Torvergata, Cattolica, Campus Bio-Medico), Sassari, Siena, Torino, Udine, Varese, e Verona.
È in vigore anche un corso di laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia della durata di tre anni. Per accedervi non si deve effettuare il test di Medicina e Chirurgia, ma quello di accesso per tutte le professioni tecnico sanitarie.
Per quanto invece riguarda i corsi di aggiornamento di medicina nucleare, radiodiagnostica e radioterapia, in tutte le regioni italiane, sono tenuti corsi di aggiornamento ECM ( Educazione Continua in Medicina) per medici e tecnici del settore, sono consultabili on line dal sito http://www.corsiecm.com

DIFFUSIONE IN ITALIA ED EFFICACIA SULLA POPOLAZIONE

La Medicina Nucleare in Italia, al contrario della Radiologia, tecnica oramai molto nota anche alla popolazione, è ancora circondata da un alone di sospetto e di timore, legato più che altro all´aggettivo “nucleare”. È un termine che fa ritornare alla memoria comune il disastro di Hiroshima o l´esplosione di Chernobyl, anche se in realtà quell’aggettivo, semplicemente indica che le radiazioni utilizzate, i raggi gamma, provengono da nuclei atomici.
È anche vero che le radiazioni ionizzanti possono provocare gravi lesioni, ma tutto dipende dalle dosi a cui si viene sottoposti. L´uso di queste radiazioni, tuttavia, deve essere sempre limitato e giustificato: questo per evitare inutili allarmismi di fronte all´impiego di queste in campo medico.
Si può dunque affermare che la moderna medicina nucleare non è né più nociva né più salutare ed efficace della tradizionale terapia radiologica. Per entrambe vale il principio di limitazione del loro impiego allo stretto indispensabile (in questo modo, il rischio di indurre un tumore diviene bassissimo).
Lo stato di gravidanza è l´unica vera controindicazione: un qualsiasi esame di terapia medico-nucleare per una donna incinta, deve essere valutato con attenzione ed eseguito solo se strettamente necessario, non prorogabile e, soprattutto, insostituibile con altre terapie che non facciano uso di radiazioni ionizzanti.

TRATTATO DESCRITTIVO

L´aggettivo “nucleare”,  riferito a questa disciplina medica, fa riferimento alle radiazioni elettromagnetiche che vengono usate come terapia. Esse vengono emesse dai nuclei di alcuni atomi, prodotti per il solo fine medico, detti anche isotopi radioattivi, atomi che emettono radiazioni. Per il loro utilizzo, essi vengono legati chimicamente a sostanze creando dei radio-farmaci in grado di inserirsi, dopo la somministrazione, nei processi metabolici di un organismo, esaminandone i meccanismi di funzionamento degli organi. L´emissione radioattiva di questi farmaci dura al massimo un paio di giorni: il decadimento fisico del prodotto (le sostanze radioattive si disintegrano) e l´eliminazione dal corpo (tramite urine e feci) comportano la fine dell´interazione tra radiofarmaci e l´organismo che li ha assunti, contribuendo alla Radioprotezione del paziente stesso e degli specialisti.
Le strumentazioni adoperate per questi scopi sono costituite da cristalli a scintillazione, materiali capace di emettere impulsi di luce in genere visibile o ultravioletta. Questi apparecchi consentono di visualizzare il contatto ed il fissaggio di questi nuclei radioattivi (radionuclidi) all´interno del corpo umano, fornendo, in questo modo, un´immagine radiologica istantanea. I cristalli a scintillazione, entrando in contatto con il radiofarmaco, iniettato precedentemente al paziente, emettono luce; il macchinario cattura così l´emissione luminosa convertendola in un segnale digitale, poi trasmesso al computer.
Tramite questi fenomeni fisici è possibile lo studio tridimensionale dell´organo grazie alle tecniche di PET e SPECT. Sono entrambi metodi di scintigrafia che, anche se molto più sensibile rispetto ad una normale radiografia, non ne possiede l´alta specificità morfologica.

Scintigrafia
Esame di medicina nucleare utile a diagnosticare alcune patologie. Si ottiene somministrando una sostanza radioattiva (un tracciante), in genere radioisotopi o radiofarmaci, che consente di evidenziare, tramite strumenti particolari come la gammacamera, l´accumulo di questo tracciante nel tessuto che si intende studiare.
La scintigrafia è un metodo efficace per fornire notizie sui processi di funzionamento di diversi organi: polmoni, cuore o tiroide, ma anche per rilevare tessuti anomali come le metastasi (tumori) o ancora per avere una chiara visione sanguigna nei vari distretti dell´organismo.
–Scintigrafia Ossea
Esame diagnostico utilizzato per cercare eventuali anomalie scheletriche.
In seguito alla somministrazione di un composto radioattivo, la gammacamera posta sopra al paziente sdraiato, procede allo scanner completo del corpo. L´immagine ottenuta sarà quella dell´intero scheletro e il tracciante evidenzierà in maniera maggiore nelle zone interessare da rimodellamento osseo (traumi, fratture).
–Scintigrafia Ventilo-Perfusoria
Esame diagnostico utilizzato per cercare eventuali anomalie nella ventilazione o perfusione nel circolo polmonare.
Il composto radioattivo viene fatto inalare dal paziente analizzandone in seguito la reazione a livello dei polmoni. Attraverso più proiezioni captate dalla gammacamera il radiofarmaco verrà visualizzato in maniera più concentrata a livello polmonare in modo proporzionale alla perfusione. In un caso di embolia polmonare, ad esempio, non vi sarà perfusione nella zona colpita.
–Scintigrafia Miocardica
Esame diagnostico utilizzato  per cercare eventuali anomalie del cuore sotto stress e a riposo.
In seguito alla somministrazione del radiofarmaco, viene effettuata la seduta, prima in una condizione di stress e successivamente si confrontano i risultati con quelli dell´esame fatto a riposo. L´anomalia della perfusione anche a riposo rappresenta il tessuto miocardico andato incontro a necrosi (morte non programmata di cellule).

PET
PET (dall´inglese Positron Emission Tomogrphy), o tomografia a emissione di positroni, è una tecnica diagnostica che consente di fornire informazioni fisiologiche (sul funzionamento) degli organi, ma non morfologiche (come sono fatti gli organi) come è lo scopo delle TAC o delle Risonanze Magnetiche Nucleari. Ciò che si ottiene con l´esame PET, cono delle mappe dei processi funzionali all´interno di un organismo. Dapprima al paziente viene iniettato un radiofarmaco che, dopo un breve tempo di attesa, raggiunge una determinata concentrazione all´interno delle zone da analizzare. Dopo questa fase l´individuo viene posto sotto uno scanner che, inseguito ad una serie di processi chimico-fisici, contenente uno scintillatore, cattura il lampo luminoso innescato da queste reazioni chimiche.
La mappa risultante rappresenta i tessuti in cui le sostanze iniettate si sono maggiormente concentrate, questa viene letta e interpretata da uno specialista in medicina nucleare o in radiologia per determinare la diagnosi ed trattamento da seguire.
L´esame PET è usato molto in oncologia, per avere immagini di tumori e per ricercare le metastasi, in cardiologia, studiare il cuore, e in neurologia.
Con una scansione PET è possibile visualizzare e quantificare con discreta precisione il cambio di afflusso sanguigno nelle varie aree del corpo umano.
Spesso, e sempre più frequentemente, le scansioni della Tomografia a Emissione di Positroni sono raffrontate con le scansioni della TAC, fornendo informazioni sia anatomiche e morfologiche, sia metaboliche (in sostanza, su come il tessuto o l´organo siano conformati e su cosa stiano facendo). La PET, inoltre, gioca un ruolo sempre maggiore nella verifica della risposta alla terapia, specialmente in particolari terapie contro il cancro.

SPECT
SPECT (dall´inglese Single Photon Emission Computed Tomography), o tomografia ad emissione di fotone singolo, è una tecnica diagnostica che utilizza i raggi gamma per fornire immagini dell´interno del corpo umano in 3D. Solitamente le immagini ricavate sono riprodotte come sezioni assiali (orizzontali) del paziente, ma il computer può facilmente trasformarle a seconda delle necessità della sezione che si deve analizzare, o ruotarle.
Per catturare le immagini SPECT, l´apparecchiatura viene ruotata attorno al paziente, in modo da ottenere una ricostruzione 3D ottimale. Ogni proiezione viene ottenuta in circa venti secondi.
Questo tipo di esame, non solo permette di analizzare e localizzare tumori, ma riproduce anche l´imaging (visualizzazione) di infezioni, della tiroide, del funzionamento del cuore e del cervello.
La scansione richiede del tempo ed è essenziale che, durante il processo di acquisizione dei dati, il paziente non si muova perchè si potrebbe verificare un significativo deterioramento dell´immagine ricostruita, anche se le tecniche di ricostruzione dell´immagine che compensano il movimento stesso possono venire in aiuto in questo senso.
L´analisi SPECT viene usata per verificare la presenza di tumori e di diagnosticare demenze (disturbi delle facoltà intellettive).