Engenharia Biomédica

Resumo-O propósito deste artigo é abordar as aplicabilidades da Tomografia por Emissão de Pósitrons (TEP, em português) na Engenharia Biomédica. Utilizando a abordagem conceitual-idealizada por Edward J. Hoffman e Michael E. Phelps-e a sucessão de fatos históricos-embasados pelas teorias da Mecânica Quântica-que contribuíram para a construção do maquinário de emissão, descreve-se o funcionamento da Tomografia por Emissão de Pósitrons e suas características dentro da área, levantando várias questões de estudo. Diante o exposto, utilizam-se métodos para a análise de imagens funcionais que desempenham um importante papel no diagnóstico e estadiamento da malignidade, bem como na monitoração do tratamento de patologias. As análises obtidas por meio da Tomografia por Emissão de Pósitrons aplicam-se diretamente em exames médicos de diagnóstico por imagem, sobretudo, da fisiologia dos sistemas, embora haja dificuldades de aplicação dos métodos no Brasil. Estudos realizados nos Estados Unidos, em 1994, demonstraram que, mesmo sendo um exame custoso, o exame de Tomografia por Emissão de Pósitrons é benéfico quando inserido nos protocolos para diagnósticos de diversas enfermidades. Palavras-Chave-Tomografia por Emissão de Pósitrons, análises, imagens, aplicações, exame. I. INTRODUÇÃO TOMOGRAFIA POR EMISSÃO DE PÓSITRONS (TEP) é um exame de diagnóstico por imagem que utiliza radiofármacos para determinar características metabólicas e fisiológicas de um organismo. Esse tipo de exame é capaz de produzir uma imagem a partir da emissão raios-gama e assim apresentar as condições de órgãos e estruturas que absorveram os radionuclídeos, logo se diferencia de outros exames por ser altamente sensível e funcionalizado. Estes exames imagiológicos surgiram com o propósito de entregar um diagnóstico por imagem mais completo. Por ser um exame que utiliza radiofármacos, ou seja, compostos que seguem caminhos metabólicos específicos no corpo humano, possuem características biológicas peculiares, que outros exames não partilham. No decorrer do trabalho serão abordados os aspectos históricos do exame, para prover contextualização, em seguida serão discutidos os aspectos físicos, em conjunto aos métodos de análise de imagem, expondo). funcionamento do exame, em seguida será comentado sobre as vantagens e desvantagens do exame, bem como a situação atual de aplicabilidade da TEP no Brasil. II. ASPECTOS HISTÓRICOS Essa ferramenta só é possível de ser utilizada graças ao desenvolvimento da medicina nuclear, seus primórdios datam das descobertas de Henri Becquerel em 1898 nos estudos da radioatividade natural, e outro trabalho elaborado por Marie Curie, de elementos radioativos naturais (que lhe rendeu o prêmio Nobel de física em 1903). Com os pilares definidos surgiu uma técnica elaborada por Geroge de Hevesy denominada "princípio do traçador", em 1913, que basicamente exibe caminhos de afinidades que certos compostos possuem no organismo, deste modo traçam um caminho específico a uma estrutura do organismo. Analogamente a uma folha no rio que segue a correnteza deste, o composto marcado com radiofármacos segue o caminho sendo levado pela afinidade que possui com a estrutura, a exemplo da glicose marcada com flúor-18 e o miocárdio. Na TEP é utilizado radionuclídeos artificiais que começaram a ser produzidos com o advento do cíclotron, uma invenção de Ernest O. Lawrence e M. Stanley Livingstone em 1932, baseado nos princípios de reatores nucleares, bombardeavam núcleos-alvo com partículas positivas aceleradas e obtiveram as partículas radioativas. Tendo em vista os pilares da medicina nuclear e mecanismos de ação, restava apenas o aperfeiçoamento da análise, este requisito foi suprido com o trabalho de Benedit Cassen em 1958, que revolucionou os exames de diagnóstico por imagem, com o advento do mapeador linear em conjunto com o trabalho de Anger em 1958, com a criação da câmara de cintilação, o que oferece maior nitidez na imagem por possuir detectores estáticos de raios gama. Com todos esses equipamentos e técnicas presentes. Edward Hoffman e Michael E. Phelps em 1973 na Universidade de Washington em St. Louis, Estados Unidos, desenvolveram a TEP e atualmente é um dos exames mais precisos em diagnósticos oncológicos no mundo. III. ASPECTOS FÍSICOS O processo para produzir imagens faz o uso da produção de energia, na forma de fótons. Essa produção de fótons para o funcionamento do PET baseia-se primordialmente em um fenômeno quântico conhecido como aniquilação de pósitron-elétron, mas para que isso aconteça, primeiramente se for