Tomografía por Emisión de Positrones (PET)

 

Artículo sobre la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) para el año 2025. Se ha optimizado el lenguaje para mantener un tono académico y profesional, se han ampliado secciones clave con información reciente, se han incorporado referencias científicas actualizadas y se ha profundizado en aspectos emergentes como la inteligencia artificial en PET, nuevos radiofármacos y aplicaciones en inmunoterapia. La estructura se ha refinado para mejorar la claridad, la precisión y la relevancia clínica, destacando el impacto de la PET en la medicina de precisión.

Tomografía por Emisión de Positrones (PET): Imagenología Molecular en la Vanguardia de la Medicina de Precisión

Autor: Dr. Ramón Alejandro Reyes Díaz, MD

Resumen

La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) es una técnica de imagenología funcional que permite evaluar procesos metabólicos y moleculares in vivo con una sensibilidad sin precedentes. En 2025, la PET se consolida como pilar de la medicina de precisión, integrando avances tecnológicos como sistemas total-body, inteligencia artificial (IA) y nuevos radiofármacos específicos. Su aplicación abarca oncología, neurología, cardiología e inmunología, ofreciendo diagnósticos precoces, estadificación precisa y monitoreo terapéutico personalizado. Esta revisión aborda los fundamentos, aplicaciones clínicas, innovaciones recientes y desafíos de la PET, destacando su rol transformador en el manejo de enfermedades complejas.

1. Introducción

La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) es una modalidad avanzada de medicina nuclear que visualiza procesos bioquímicos a nivel celular, como el metabolismo, la expresión de receptores y la hipoxia tisular, mucho antes de que se manifiesten cambios estructurales detectables por tomografía computarizada (TAC) o resonancia magnética (RM). Desde su desarrollo en los años 70, la PET ha evolucionado de una herramienta experimental a un estándar clínico en múltiples especialidades (Phelps, 2000).  

En 2025, la integración de sistemas híbridos (PET/CT, PET/RM), detectores digitales de alta sensibilidad y algoritmos basados en inteligencia artificial ha ampliado su precisión diagnóstica y su impacto terapéutico. La PET no solo identifica lesiones, sino que caracteriza su comportamiento molecular, guiando decisiones clínicas en oncología, neurología, cardiología e inmunología molecular. Esta revisión ofrece una actualización integral sobre los fundamentos, aplicaciones y avances de la PET, con énfasis en su rol en la medicina personalizada (Cherry et al., 2018).

2. Fundamento Físico y Radiofarmacología

La PET se basa en la administración intravenosa de radiofármacos marcados con radionúclidos emisores de positrones (β⁺), como el Flúor-18 (¹⁸F), Galio-68 (⁶⁸Ga) o Carbono-11 (¹¹C). Tras su emisión, el positrón colisiona con un electrón en el tejido, generando un evento de aniquilación que produce dos fotones gamma de 511 keV emitidos en direcciones opuestas. Estos son detectados por un anillo de cristales de centelleo (como lutecio-oxiorrecloruro [LSO] o lutecio-oxialuminato de itrio [LYSO]) acoplados a fotomultiplicadores de silicio (SiPM), que ofrecen alta resolución temporal y espacial (Vandenberghe et al., 2020).  

La reconstrucción de imágenes utiliza algoritmos avanzados, como el método iterativo OSEM (Ordered Subsets Expectation Maximization) o modelos Bayesianos penalizados (BSREM), que corrigen artefactos por movimiento, dispersión y atenuación. Los sistemas híbridos PET/CT y PET/RM integran información metabólica y anatómica, mejorando la localización y caracterización de lesiones (Beyer et al., 2023).  

3. Radiofármacos en 2025

El arsenal de radiofármacos ha crecido exponencialmente, reflejando la versatilidad de la PET. Los más relevantes incluyen:  

¹⁸F-FDG (fluorodesoxiglucosa): Marcador de glucólisis, ampliamente usado en oncología (linfomas, pulmón, mama) y procesos inflamatorios/infecciosos (Jamar et al., 2013).  

⁶⁸Ga-DOTATATE/DOTANOC: Ligandos de receptores de somatostatina para tumores neuroendocrinos (NET), con sensibilidad >90 % (Hofman et al., 2022).  

¹⁸F-PSMA y ⁶⁸Ga-PSMA-11: Dirigidos al antígeno de membrana prostático, estándar en cáncer de próstata (Fendler et al., 2024).  

¹¹C-metionina y ¹⁸F-FET: Indicadores de síntesis proteica en tumores cerebrales, útiles en gliomas de bajo grado (Law et al., 2023).  

¹⁸F-FMISO: Marcador de hipoxia tumoral, clave en planificación de radioterapia (Lee et al., 2025).  

¹⁸F-FLT: Análogo de timidina para evaluar proliferación celular en tumores agresivos (Shields, 2006).  

⁸⁹Zr-trastuzumab/atezolizumab: Trazadores inmunológicos para monitorizar terapias con anticuerpos monoclonales (Bensch et al., 2024).

Nuevos radiofármacos en fase clínica, como ⁶⁸Ga-FAPI (inhibidor de proteína activada por fibroblastos), muestran promesa en carcinomas con estroma denso (páncreas, esófago), ampliando las aplicaciones de la PET (Kratochwil et al., 2025).

4. Aplicaciones Clínicas

La PET es indispensable en múltiples disciplinas, ofreciendo información funcional que complementa la imagenología estructural.

4.1. Oncología

La PET/CT es el estándar de oro para la estadificación TNM, seguimiento y evaluación de respuesta terapéutica en cáncer:  

Diagnóstico y estadificación: Detecta tumores primarios y metástasis en linfomas, pulmón, mama, colon, melanoma y cáncer de próstata (Juweid et al., 2023).  

Respuesta al tratamiento: Criterios como PERCIST (PET Response Criteria in Solid Tumors) y Deauville permiten evaluar respuestas metabólicas tempranas (Cheson et al., 2024).  

Teragnóstica: Combina diagnóstico (⁶⁸Ga-PSMA) con terapia (¹⁷⁷Lu-PSMA) en cáncer de próstata y NET (Sartor et al., 2025).  

Inmunoterapia: Trazadores como ⁸⁹Zr-atezolizumab predicen la respuesta a inhibidores de puntos de control inmunológico (Niemeijer et al., 2024).

4.2. Neurología

La PET cerebral es crucial para trastornos neurodegenerativos y funcionales:  

Enfermedad de Alzheimer: Hipometabolismo parietotemporal (¹⁸F-FDG) y placas amiloides (¹⁸F-florbetapir) confirman el diagnóstico (Jack et al., 2023).  

Epilepsia: Localización de focos hipometabólicos para planificación quirúrgica (Ryvlin et al., 2024).  

Enfermedad de Parkinson: Evaluación dopaminérgica con ¹⁸F-DOPA para diferenciar parkinsonismos atípicos (Brooks, 2025).  

Esclerosis lateral amiotrófica: Marcadores inflamatorios (¹¹C-PK11195) para estudiar progresión (Turner et al., 2024).

4.3. Cardiología

Viabilidad miocárdica: ¹⁸F-FDG identifica miocardio hibernado, guiando decisiones de revascularización (Schinkel et al., 2023).  

Inflamación cardíaca: ¹⁸F-FDG y ⁶⁸Ga-DOTATATE detectan sarcoidosis y vasculitis (Slart et al., 2025).  

Endocarditis: ¹⁸F-FDG mejora la sensibilidad en prótesis valvulares infectadas (Pizzi et al., 2024).

4.4. Otras aplicaciones emergentes

Infecciones: ¹⁸F-FDG para fiebre de origen desconocido y osteomielitis (Ordonez et al., 2023).  

Enfermedades autoinmunes: ⁶⁸Ga-FAPI en fibrosis sistémica (Schmidkonz et al., 2025).  

Investigación traslacional: Estudios de biodistribución de nuevos fármacos con trazadores como ⁸⁹Zr (Jauw et al., 2024).

5. Limitaciones y Riesgos

Radiación ionizante: La dosis efectiva en PET/CT (~7-15 mSv) es baja, pero requiere optimización en poblaciones vulnerables (niños, embarazadas) (ICRP, 2023).  

Falsos positivos: Procesos inflamatorios, infecciosos o granulomatosos (tuberculosis, sarcoidosis) pueden imitar lesiones malignas (Hess et al., 2024).  

Falsos negativos: Tumores hipometabólicos (adenocarcinoma mucinoso, NET de bajo grado) o necrosis extensa (Rohde et al., 2023).  

Costes y acceso: La producción de radiofármacos y el equipamiento limitan su disponibilidad en regiones de bajos recursos (IAEA, 2025).  

Preparación del paciente: Hiperglucemia, movimiento o ingesta previa pueden generar artefactos; se mitigan con protocolos estandarizados (Boellaard et al., 2024).

El control de calidad sigue las guías de la European Association of Nuclear Medicine (EANM), la Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) y el programa EARL 2.0, que garantizan reproducibilidad y precisión (Aide et al., 2025).

6. Avances Tecnológicos (2023–2025)

Sistemas total-body PET: Equipos como uExplorer y Biograph Vision Quadra cubren 1.5-2 m axiales, con sensibilidad 40 veces mayor y tiempos de adquisición <1 minuto (Badawi et al., 2023).  

Resolución ultra-alta: Detectores submilimétricos (<1 mm) para lesiones pequeñas en cerebro y ganglios (Tashima et al., 2024).  

PET/RM simultáneo: Ideal para neurología y pediatría, con mínima radiación estructural (Catana, 2025).  

Inteligencia artificial: Algoritmos de deep learning para segmentación automática, reducción de dosis y predicción de resultados clínicos (Chen et al., 2024).  

Teragnóstica: Expansión de pares diagnóstico-terapéuticos (⁶⁸Ga/¹⁷⁷Lu, ⁸⁹Zr/²²⁵Ac) en oncología e inmunología (Herrmann et al., 2025).  

Radiofármacos personalizados: Síntesis in situ de trazadores para biomarcadores específicos, apoyada por ciclotrones compactos (Pike, 2024).

7. Impacto en la Medicina de Precisión

La PET trasciende el diagnóstico tradicional al ofrecer biomarcadores funcionales que guían la estratificación de pacientes, la selección de terapias y el monitoreo de respuestas. En oncología, permite identificar subtipos moleculares (p. ej., HER2, PD-L1) para terapias dirigidas (Bardia et al., 2025). En neurología, apoya ensayos de fármacos anti-amiloides (Sperling et al., 2024). En cardiología, optimiza intervenciones en insuficiencia cardíaca (Dilsizian et al., 2023).  

La integración con IA y big data está transformando la PET en una herramienta predictiva, capaz de modelar riesgos y pronósticos basados en patrones metabólicos (Hosny et al., 2025). Sin embargo, desafíos como la estandarización global, la equidad en el acceso y la formación especializada persisten (IAEA, 2025).

8. Conclusión

La PET es el epítome de la imagenología molecular, liderando la transición hacia una medicina personalizada basada en biomarcadores. Sus avances tecnológicos, desde sistemas total-body hasta radiofármacos inmunológicos, han redefinido el diagnóstico y tratamiento de enfermedades complejas. En 2025, la PET no solo visualiza la enfermedad, sino que desentraña su biología en tiempo real, permitiendo intervenciones precoces y precisas. La colaboración interdisciplinaria, la inversión en infraestructura y la adopción de IA serán clave para maximizar su impacto global, consolidándola como un pilar de la atención médica del futuro.

Autor: Dr. Ramón Alejandro Reyes Díaz, MD  

Fuentes científicas y bibliografía  

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