IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE INTERCOMPARAÇÃO DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EM SERVIÇOS DE MEDICINA NUCLEAR NO NORDESTE

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENERGIA NUCLEAR PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES (PROTEN) IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE INTERCOMPARAÇÃO DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EM SERVIÇOS DE MEDICINA NUCLEAR NO NORDESTE MARIA DA CONCEIÇÃO DE FARIAS FRAGOSO RECIFE PERNAMBUCO BRASIL FEVEREIRO

2 IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE INTERCOMPARAÇÃO DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EM SERVIÇOS DE MEDICINA NUCLEAR NO NORDESTE

3 MARIA DA CONCEIÇÃO DE FARIAS FRAGOSO IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE INTERCOMPARAÇÃO DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EM SERVIÇOS DE MEDICINA NUCLEAR NO NORDESTE Dissertação submetida ao Programa de Pós- Graduação em Tecnologias Energéticas e Nucleares, do Departamento de Energia Nuclear, da Universidade Federal de Pernambuco, para obtenção do título de Mestre em Ciências, Área de Concentração: Dosimetria e Instrumentação. ORIENTADOR: Dr. RICARDO DE ANDRADE LIMA CO-ORIENTADORA: Dra. MÉRCIA L. DE OLIVEIRA RECIFE PERNAMBUCO BRASIL FEVEREIRO 2010

4 F811i Fragoso, Maria da Conceição de Farias. Implantação de um programa de intercomparação de medidas de atividade de radiofármacos utilizados em serviços de medicina nuclear no nordeste/ Maria da Conceição de Farias Fragoso. - Recife: O Autor, f., il : grafs.,tabs., figs. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal de Pernambuco. CTG. Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Energéticas e Nucleares, Inclui bibliografia.e anexos. 1. Energia nuclear 2. Medicina nuclear 2. Radiofármacos. I. Título. UFPE CDD (22. ed.) BCTG/

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6 Aos meus pais, Maria e Newton, exemplos de força, coragem e perseverança, minha homenagem e eterna gratidão.

7 AGRADECIMENTOS A Deus, por ter me concedido, através de Sua infinita bondade, o potencial de concretizar mais uma conquista em minha vida. Aos meus pais, por estarem presentes em todos os momentos da minha vida, incentivando-me a lutar pelos meus sonhos. A eles expresso todo o meu amor. Ao meu orientador, Dr. Ricardo de Andrade Lima, pela oportunidade, dedicação e apoio durante o desenvolvimento desta dissertação. À minha co-orientadora, Dra. Mércia L. de Oliveira, meu agradecimento especial, por suas observações, empenho e dedicação com que me orientou, tornando possível a realização dessa dissertação. Expresso minha gratidão e admiração. À Universidade Federal de Pernambuco e, em particular, o Departamento de Energia Nuclear (DEN), pelo apoio institucional e oportunidades oferecidas. Ao Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste (CRCN-NE), por fornecer todas as ferramentas necessárias à realização deste trabalho. Aos professores Clóvis Abrahão Hazin, Fabiana Farias de Lima, Ferdinand Lopes Filho, Fernando Roberto de Andrade Lima e Marcus Aurélio Pereira dos Santos, pelas preciosas discussões e sugestões no desenvolvimento deste trabalho. Às instituições de medicina nuclear dos estados de Alagoas, Ceará, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte e Sergipe pela participação na implantação do programa de intercomparação. Em particular à Arnos Oliveira, Aline

8 urlan, Dr. Paulo Ramos, Joelan Angelo, Wellingta Rodrigues, Lívia Soares, Dra. Thamara dos Santos e Fernanda Carla, pelas valiosas contribuições para este trabalho. Aos meus amigos do DEN e do CRCN, em especial a Fernanda Pessoa, Carlaine Batista, Kleber Souza, Renato Gonçalves e Samuel Pimentel, pelo apoio, amizade e carinho em todos os momentos. Ao meu amigo Antônio Morais, por toda dedicação, amizade e companheirismo, sempre me ajudando em todas as etapas deste trabalho. Meus sinceros agradecimentos. Aos funcionários do DEN e do CRCN, em especial a Magali e a Margarete, pela amabilidade e colaboração prestada sempre que solicitada. À FACEPE, pela concessão de bolsa de apoio técnico, e à CAPES, pela concessão da bolsa de mestrado. Meus sinceros agradecimentos a todos aqueles que de alguma forma doaram um pouco de si para que a conclusão deste trabalho se tornasse possível. F

9 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABELAS LISTA DE ABREVIATURAS RESUMO SUMMARY INTRODUÇÃO REVISÃO DE LITERATURA Medicina Nuclear Radiofármacos Detecção e Medição da Radiação Calibradores de Radionuclídeos Calibração Controle da Qualidade em Medicina Nuclear Exatidão e Precisão Reprodutibilidade Linearidade Geometria Auto zero, tensão e radiação de fundo Programas de Intercomparação de Medições METODOLOGIA Materiais Equipamento de medição Fontes radioativas Sistemas auxiliares e acessórios importantes Procedimentos Programa de garantia da qualidade Auto zero, tensão e radiação de fundo Teste de exatidão e precisão... 48

10 Teste de reprodutibilidade Teste de Linearidade Teste de Geometria Intercomparação de calibradores de radionuclídeos Avaliação das incertezas RESULTADOS Programa de Garantia da Qualidade Avaliação do auto zero, tensão e radiação de fundo Determinação da exatidão e precisão Determinação da reprodutibilidade Avaliação da linearidade Determinação dos fatores de correção pelo teste de geometria Intercomparação de calibradores de radionuclídeos CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APÊNDICE I APÊNDICE II... 83

11 LISTA DE FIGURAS Figura Página 1. Distribuição percentual dos principais exames realizados nos serviços de medicina nuclear de Pernambuco no período de 2000 a Esquema de um detector do tipo gasoso Distribuição dos SMN nas regiões brasileiras Esquema de um calibrador de radionuclídeos Calibradores de radionuclídeos comerciais da marca Capintec Curva de eficiência de um calibrador de radionuclídeos comercial Representação gráfica do teste de linearidade de um sistema de referência utilizando-se uma fonte de 99m Tc Distribuição dos resultados para diferentes modelos de calibradores radionuclídeos Comparação do desempenho dos calibradores de radionuclídeos do tipo câmara de ionização e Geiger-Müller. Quanto mais próximo de 100% menor será o erro da medição efetuada Intercomparação das medidas de atividade entre os serviços de medicina nuclear e o LNMRI Comparação entre o desempenho da primeira e segunda rodada de intercomparação com a fonte de 131 I Comparação do desempenho de calibradores de radionuclídeos, em %, para os serviços de medicina nuclear do Rio de Janeiro, Brasília, Porto Alegre e cidades da Região Centro-oeste do Brasil, para 131 I e 99m Tc Calibrador de radionuclídeos CRC-15R da Capintec Fontes padrão de 57 Co, 60 Co, 133 Ba e 137 Cs Laboratório de Medidas de Atividade de Radionuclídeos da Divisão de Técnicas Analíticas e Nucleares (DITAN) do CRCN-NE... 47

12 16. Suporte para amostra de altura variável adaptado para realizar testes de geometria em relação à posição da amostra dentro do poço do calibrador de radionuclídeos Avaliação do auto zero no calibrador de radionuclídeos de referência durante o período de setembro de 2008 a dezembro de Avaliação da radiação de fundo (Background) no calibrador de radionuclídeos de referência durante o período de setembro de 2008 a dezembro de Avaliação da tensão aplicada no calibrador de radionuclídeos de referência durante o período de setembro de 2008 a dezembro de Teste de reprodutibilidade do calibrador de radionuclídeos de referência, utilizando a fonte padrão de 137 Cs Teste de linearidade do calibrador de radionuclídeos de referência, utilizandose a fonte de 99m Tc Teste de geometria do sistema de referência utilizando um frasco de penicilina Intercomparações de medidas de radiofármacos no estado de Alagoas, utilizando as fontes de 57 Co, 131 I, 201 Tl e 99m Tc Intercomparações de medidas de radiofármacos no estado do Ceará, utilizando as fontes de 57 Co, 67 Ga e 131 I Intercomparações de medidas de radiofármacos no estado do Rio Grande do Norte e Sergipe, utilizando a fonte de 57 Co, 67 Ga e 131 I Intercomparações de medidas de radiofármacos no estado de Pernambuco, utilizando as fontes de 57 Co, 67 Ga, 131 I, 201 Tl e 99m Tc Intercomparações de medidas de radiofármacos nos estados da Paraíba, Piauí e Sergipe, utilizando as fontes de 57 Co, 67 Ga, 131 I e 201 Tl... 71

13 LISTA DE TABELAS Tabela Página 1. Principais radionuclídeos utilizados na medicina nuclear e seus respectivos métodos de produção Detectores de radiação e suas respectivas características Protocolos internacionais com seus testes de controle da qualidade e respectiva periodicidade Testes e periodicidade recomendados para o controle da qualidade dos calibradores de radionuclídeos no Brasil Testes recomendados pelo NPL e LNHB e sua respectiva periodicidade Comparação do desempenho dos calibradores de radionuclídeos em diferentes países durante o programa de intercomparação Características do calibrador de radionuclídeos de referência Fontes padrão de referência para os testes de controle da qualidade fornecidas pelo Isotope Products Laboratoire Tempo de meia-vida dos radionuclídeos utilizados nos programas de intercomparação Planilha de avaliação de incerteza para comparações interlaboratoriais Fatores de correção referente à posição da amostra, em relação à posição 0cm SMN participantes do programa de intercomparação de medidas de atividade de radiofármacos Calibradores de radionuclídeos avaliados no programa de intercomparação de medidas de atividade de radiofármacos... 67

14 LISTA DE ABREVIATURAS ANSI IAEA IRD LNHB LNMRI NPL NRC SEFM SEMN SEPR CRCN-NE CNEN American National Standards Institute International Atomic Energy Agency Instituto de Radioproteção e Dosimetria Laboratoire National Henri Becquerel Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes National Physical Laboratory Nuclear Regulatory Commission Sociedad Española de Física Médica Sociedad Española de Medicina Nuclear Sociedad Española de Protección Radiológica Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste Comissão Nacional de Energia Nuclear

15 IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE INTERCOMPARAÇÃO DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EM SERVIÇOS DE MEDICINA NUCLEAR NO NORDESTE Autora: Maria da Conceição de Farias Fragoso Orientador: Ricardo de Andrade Lima Co-orientadora: Mércia L. de Oliveira RESUMO Os calibradores de radionuclídeos são instrumentos essenciais nos serviços de medicina nuclear (SMN) para a determinação da atividade dos radiofármacos que serão administrados aos pacientes. O desempenho inadequado desses equipamentos leva a doses sub ou superestimadas, comprometendo o sucesso de diagnósticos ou terapias. A intercomparação é uma ferramenta importante para avaliação da qualidade da medição da atividade de radiofármacos nos serviços de medicina nuclear, uma vez que avalia o procedimento de medição como um todo, incluindo o desempenho dos profissionais envolvidos. O propósito deste trabalho é implantar o programa de intercomparação de medidas de atividade de radiofármacos utilizados em SMN localizados na região Nordeste do Brasil, utilizando fontes de 99m Tc, 131 I, 67 Ga, 201 Tl e 57 Co. Um calibrador de radionuclídeos comercial foi caracterizado como equipamento de referência para este programa. O programa de medidas de atividade foi implantado em serviços de medicina nuclear dos estados de Alagoas, Ceará, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte e Sergipe. Verificou-se que 89% dos resultados apresentaram valores dentro dos limites estabelecidos pela CNEN (±10%) e 11% dos resultados foram considerados inaceitáveis decorrentes da utilização de equipamentos baseados em detectores do tipo Geiger-Müller e da falta de treinamento dos operadores. Os serviços cujas medidas se encontraram fora dos limites estabelecidos poderão contar com a colaboração do laboratório de referência, contribuindo com a otimização do procedimento de medição empregado pelo SMN. Palavras-chave: medicina nuclear; calibradores de radionuclídeos; radiofármacos; controle da qualidade; intercomparação.

16 ESTABLISHMENT OF COMPARISON PROGRAM OF ACTIVITY MEASUREMENTS OF RADIOPHARMACEUTICALS USED IN NUCLEAR MEDICINE SERVICES IN THE BRAZILIAN NORTHEAST Author: Maria da Conceição de Farias Fragoso Adviser: Ricardo de Andrade Lima Coadviser: Mércia L. de Oliveira SUMMARY The radionuclide calibrators are essential instruments in nuclear medicine services (NMS) to determine the activity of radiopharmaceuticals which will be administered to the patients. Inappropriate performance of these equipments could provide underestimation or overestimation of the activity, compromising the success of diagnosis or treatment of illnesses. The comparison program is an important tool to evaluate the quality of activity measurement of radiopharmaceuticals in the NMS, because it evaluate not only the instruments, but also the procedure employed and the performance of the personnel involved in the measurements. The aim of this work is to establish the intercomparison program of activity measurements of radiopharmaceutical used in nuclear services in the Brazilian northeast region, using 99m Tc, 131 I, 67 Ga, 201 Tl and 57 Co sources. A commercial radionuclide calibrator was established as the standard instrument for the comparison program. The activity measurements comparison program was established in Alagoas, Ceará, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte and Sergipe. The comparison results demonstrated that 89% of NMS complied with the limit established by CNEN (±10%) and 11% not complied this limit. This is caused by the use of devices based on Geiger- Müller detectors and inadequate qualification of the personnel operating the equipment. The services whose results were outside the recommended limits can count the reference laboratory, contributing to optimization of the measurement procedure employed at the NMS. Keywords: nuclear medicine; radionuclide calibrators; radiopharmaceuticals; quality control; intercomparison

17 16 1. INTRODUÇÃO O desenvolvimento da tecnologia no campo da medicina nuclear possibilitou diagnósticos precoces de processos patológicos, permitindo o estudo do comportamento fisiológico de forma simples, não invasiva e com risco baixo para o paciente. Além disso, as práticas terapêuticas têm sido empregadas com bastante eficácia. Os procedimentos na medicina nuclear baseiam-se na administração de um radioisótopo marcado com uma substância química que apresenta afinidade pelo órgão ou tecido que esteja sendo investigado. A atividade administrada a um paciente deve ser conhecida com exatidão para não apenas cumprir os requisitos de radioproteção, como também garantir o sucesso dos procedimentos a que for submetido. Os calibradores de radionuclídeos possuem a vantagem de realizar as medidas de atividade de maneira rápida e exata. Estes instrumentos consistem essencialmente de uma câmara de ionização do tipo poço, acoplada a um eletrômetro com mostrador digital, fornecendo medidas diretas em unidades de atividade. A International Atomic Energy Agency (IAEA) e a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) estabelecem normas que visam garantir o melhor desempenho dos calibradores de radionuclídeos, recomendando testes de controle da qualidade, com seus limites de aceitação e a periodicidade de sua execução. Testes como exatidão, precisão, reprodutibilidade e linearidade devem ser executados no próprio serviço de medicina nuclear pelo seu Supervisor de Proteção Radiológica (CNEN, 1996). Os programas de garantia da qualidade em medicina nuclear são importantes ferramentas para assegurar a confiabilidade nas medições de atividades, estabelecendo rastreabilidade metrológica com padrões nacionais e internacionais, tendo como objetivos

18 17 Assegurar a administração da atividade correta, minimizando os efeitos colaterais e garantindo a atividade mínima que promova o fim terapêutico desejado; Garantir a obtenção de imagens de boa qualidade que facilitem a execução de diagnósticos corretos, evitando a repetição de exames. Dentre os procedimentos recomendados em programas de garantia da qualidade em medicina nuclear, a intercomparação destaca-se como uma ferramenta de importância singular uma vez que avalia o procedimento de medição como um todo, incluindo o desempenho dos profissionais que operam o equipamento. As comparações interlaboratoriais consistem no envio do item de ensaio a ser medido (amostras de solução contendo radionuclídeos conhecidos) aos laboratórios participantes. Em seguida, os resultados individuais das medições são comparados aos valores de referência estabelecidos por um Laboratório de Referência e posteriormente tratados por métodos estatísticos avaliando-se, desta forma, o desempenho dos calibradores de radionuclídeos (ISO, 1997). Com o intuito de obter informações acerca da qualidade das medições de atividade dos radiofármacos nos serviços de medicina nuclear (SMN) brasileiros, desde 1998, o Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes (LNMRI) do Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD/CNEN) vem realizando comparações interlaboratoriais estabelecendo, desta forma, a rastreabilidade para os padrões nacionais de medições (IWAHARA, 2001). O objetivo deste trabalho é implantar o programa de intercomparação de medidas de atividade de radiofármacos utilizados em serviços de medicina nuclear localizados na região Nordeste do Brasil, utilizando as fontes de 99m Tc, 131 I, 67 Ga, 201 Tl e 57 Co. Espera-se que a implantação deste programa contribua para a consolidação da cultura de segurança que visa à otimização dos procedimentos médicos que se utilizam da radiação ionizante, de modo a garantir o bem-estar da população, sem comprometer

19 18 o sucesso dos diagnósticos e terapias, evitando exposições desnecessárias aos pacientes e indivíduos do público.

20 19 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1. Medicina Nuclear A medicina nuclear é a especialidade médica que emprega compostos radioativos para avaliar a morfologia e sobretudo a funcionalidade de órgãos e tecidos, destacando-se das demais técnicas de radiodiagnóstico. Ao ser empregada no estudo dos fenômenos biológicos, sem neles interferir, proporciona a prevenção, identificação, monitoração e terapias de doenças. O primeiro uso dos radionuclídeos em humanos ocorreu em 1926, quando Blumgart e Yens mediram a circulação humana após a injeção de uma solução salina exposta ao radônio (BLUMGART; YENS, 1926). Mais tarde, em 1938, surgiram estudos sobre a função da tireóide com o uso de iodo radioativo, marcando o início do uso sistemático dos radionuclídeos na clínica médica (HERTZ; ROBERT; EVANS, 1938). O grande poder diagnóstico da medicina nuclear se firmou quando, em 1939, Seaborg e Segre produziram o 99m Tc (KEREIAKES, 1987), radionuclídeo amplamente utilizado nos centros de medicina nuclear devido à facilidade em marcar um grande número de fármacos, tornando-se aplicável em estudos de diversos órgãos e sistemas do corpo humano (MORAES, 2007). Nesta época, o principal instrumento utilizado para detecção da radiação ionizante era o contador Geiger-Müller, que apenas realizava medição e indicação da presença do radiofármaco, não permitindo distinguir a energia da radiação gama detectada, nem produzir imagens da distribuição do composto na área de interesse (MORAES, 2007). Em 1951, Benedict Cassen construiu o mapeador linear, dando início à produção de imagens diagnósticas por meio do uso dos radiofármacos.

21 20 Posteriormente, com o desenvolvimento da câmara de cintilação e dos computadores, houve a melhoria no processo de formação e armazenamento de imagens, contribuindo para o desenvolvimento da medicina nuclear (MORAES, 2007) Radiofármacos O radiofármaco é uma substância radioativa cujas propriedades físicas, químicas e biológicas fazem com que seja apropriada para uso em seres humanos (CNEN, 1996). Seja em pesquisas clínicas ou terapias, destaca-se por não perturbar a função de órgãos e tecidos, ao contrário de inúmeras outras drogas que promovem profundos efeitos quando administrados por via intravenosa. A maioria dos radiofármacos é uma combinação de um componente radioativo (radionuclídeo) e um fármaco (carregador ou ligante). Estes ligantes deverão possuir uma biodistribuição adequada entre órgãos e tecidos, além de serem substâncias seguras e atóxicas. As características físico-químicas dos radiofármacos determinam a sua farmacocinética, ou seja, sua fixação no órgão alvo, metabolização e posterior eliminação do organismo, enquanto que as características físicas dos radionuclídeos estão relacionadas à determinação do composto que será utilizado no diagnóstico ou terapia (OLIVEIRA et al, 2006). A administração destes compostos poderá ocorrer por via oral ou inalatória, mas principalmente por meio de injeção intravenosa. Os radionuclídeos ocorrem naturalmente ou são produzidos artificialmente. A maioria dos radionuclídeos naturais possui uma meia-vida longa, além de serem tóxicos (SAHA, 1998). Os principais radionuclídeos utilizados na medicina, para diagnóstico ou terapia, produzidos artificialmente, são mostrados na Tabela1..

22 21 Tabela 1: Principais radionuclídeos utilizados na medicina nuclear e seus respectivos métodos de produção. Adaptado de (SAHA, 1998). Tipo de Tempo de Energia (kev) Método de Radionuclídeo decaimento meia-vida a raios-γ produção Carbono-11 β + (20,370±0,029) min 511 Acelerador Nitrogênio-13 β + (9,9670±0,0037)min 511 Acelerador Oxigênio-15 β + (2,041±0,006) min 511 Acelerador Flúor-18 β + (1,8288±0,0003) h 511 Acelerador Cromo-51 CE b (27,703±0,003) d 320,1 Reator Gálio-67 CE (3,2613±0,0005) d 93/185/300/393 Acelerador Estrôncio-89 β - (50,57±0,03) d Reator Tecnécio-99m TI c (6,0067±0,0010) h 140 Gerador de 99 Mo Índio-111 CE (2,8047±0,0004) d 171 Acelerador Iodo-123 CE (13,2234±0,0037) h 159 Acelerador Iodo-131 β - (8,0233±0,0019) d 354 Reator Samário-153 β - (1,92849±0,00011)d 103 Reator Tálio-201 CE (3,0421±0,0017) d 167 Acelerador a Dados do Laboratório National Henri Becquerel. b CE: Captura eletrônica c TI: Transição isomérica Idealmente, os radionuclídeos empregados em medicina nuclear devem possuir características como: emissão de fótons com energia e quantidade adequadas para os equipamentos de detecção empregados nos SMN e suficientes para atravessar órgãos e tecidos do paciente (na faixa de 100 a 300 kev), meia-vida correspondendo ao tempo necessário para a aplicação desejada, fácil aquisição e viabilidade econômica (NOGUEIRA, 2001). O 99m Tc (tecnécio-99-metaestável) destaca-se dos demais radionuclídeos uma vez que preenche todos os requisitos citados anteriormente: emissor gama com energia de 140 kev, tempo de meia vida (6,0067 horas) suficientemente longo para a preparação dos radiofármacos, administração e aquisição das imagens e curto para

23 22 minimizar a dose de radiação no paciente, além de possuir uma grande afinidade química com inúmeros compostos químicos, sendo amplamente utilizado nos serviços de medicina nuclear (OLIVEIRA et al, 2006). Apesar de 95% dos procedimentos em medicina nuclear estarem relacionados ao diagnóstico, o tratamento com radiofármacos tem crescido consideravelmente, sendo significativamente efetivo para certas enfermidades, como por exemplo, o hipertireoidismo e o câncer de tireóide (ARAÚJO et al, 2008). Um levantamento realizado em sete clínicas de medicina nuclear no estado de Pernambuco, durante o período de 2000 a 2004, verificou que foram realizados exames de diagnóstico. Dentre eles, destaca-se o exame de cintilografia do miocárdio, devido ao aumento de doenças cardiovasculares na população e à divulgação deste procedimento diagnóstico (ARAÚJO; LIMA; KHOURY, 2008). A Figura 1 representa uma distribuição percentual destes exames durante o período mencionado. 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Figura 1: Distribuição percentual dos principais exames realizados nos serviços de medicina nuclear de Pernambuco no período de 2000 a 2004 (ARAÚJO; LIMA; KHOURY, 2008).

24 Detecção e Medição da Radiação Na medicina nuclear é necessário verificar, por meio de instrumentos detectores de radiação, a presença, o tipo, a intensidade e a energia das radiações emitidas pelos radionuclídeos que serão administrados aos pacientes. Nesta área, os detectores gasosos têm grande destaque. O princípio de operação destes instrumentos consiste na interação da radiação com o detector, de tal maneira que a resposta obtida esteja relacionada ao efeito ou propriedade da radiação que está sendo mensurada (CEMBER; JOHNSON, 2008). Alguns exemplos destes detectores e algumas de suas características são mostrados na Tabela 2. Tabela 2: Detectores de radiação e suas respectivas características (SAHA, 1998). Eficiência Tempo Discriminação Utilizações na Detector Intrínseca Morto de Energia Medicina Nuclear Câmaras de Calibradores de Muito baixa -----* Nenhuma Ionização radionuclídeos Geiger-Müller Moderada ~mseg Nenhuma Inspeção de radiação * Não pode ser usado como um contador. Os detectores gasosos em geral consistem em uma câmara contendo em seu interior um gás ou uma mistura de gases na qual se encontram dois eletrodos isolados, um positivo (o anodo) e outro negativo (catodo). O circuito ainda é composto por um capacitor e uma resistência, que converterá o pulso de corrente em um pulso elétrico mensurável. A operação destes detectores consiste na ionização das moléculas do gás pela radiação ionizante, seguido da coleta dos pares de íons mediante a aplicação de uma tensão entre os dois eletrodos (SAHA, 1998). Uma representação esquemática de um detector gasoso é mostrada na Figura 2. :

25 24 Figura 2: Esquema de um detector do tipo gasoso. A presença do campo elétrico promoverá o deslocamento dos íons positivos para o eletrodo negativo enquanto os íons negativos dirigem-se para o eletrodo positivo, produzindo uma corrente, a qual será mensurada pelo circuito eletrônico durante determinado período. Nos detectores gasosos do tipo câmara de ionização, o número de partículas carregadas que serão produzidas na câmara será diretamente proporcional à energia que foi depositada pela radiação (CEMBER; JOHNSON, 2008). As câmaras de ionização foram um dos primeiros detectores gasosos utilizados na medição de radiação, sendo amplamente utilizados na medição de radionuclídeos emissores de fótons (SCHRADER, 1997) Calibradores de Radionuclídeos O calibrador de radionuclídeos, ou curiômetro, é um dos mais importantes instrumentos utilizados na medicina nuclear. De acordo com Norma NN-3.05 da Comissão Nacional de Energia Nuclear, que estabelece os requisitos de radioproteção e segurança para os serviços de medicina nuclear, trata-se do instrumento destinado à medição da atividade dos radionuclídeos, que serão posteriormente administrados para

26 25 propósitos médicos, devendo existir, no mínimo, uma unidade em cada SMN (CNEN, 1996). No Brasil, um levantamento realizado em 2004 estimou a existência de, aproximadamente, 360 serviços de medicina nuclear, totalizando cerca de 420 calibradores de radionuclídeos (MENDES; DA FONSECA; CARVALHO, 2004). A Figura 3 mostra a distribuição destes serviços em cada região do país. 2% 59% 8% 15% 16% Norte Centro-oeste Nordeste Sul Sudeste Figura 3: Distribuições de SMN nas regiões brasileiras. Um calibrador de radionuclídeos, esquematizado na Figura 4, diferencia-se dos outros sistemas baseados em câmaras de ionização devido a seu circuito eletrônico ser especial, permitindo que a resposta do instrumento seja mostrada diretamente em múltiplos da unidade becquerel 1 ou submúltiplos da unidade anteriormente empregada, o curie. Estes equipamentos são de fácil operação, apresentando boa estabilidade a curto e longo prazos, além de grande versatilidade, podendo ser utilizados para determinação da atividade de radionuclídeos de geometrias diferentes (COSTA; CALDAS, 2003). Nos calibradores de radionuclídeos, o material radioativo é introduzido por meio de um suporte apropriado no poço da câmara de ionização (Figura 4), tendo sua atividade quantificada em função da corrente gerada pela ionização do gás no volume. 1 Unidade do SI definida como sendo uma desintegração por segundo (CEMBER e JOHNSON, 2008).

27 26 sensível da câmara. A corrente produzida é convertida em tensão, sendo posteriormente amplificada, processada e finalmente visualizada no mostrador, em unidades da atividade (IAEA, 1991). SUPORTE DA AMOSTRA ELETRODO AMOSTRA RADIOATIVA ELETRÔMETRO BLINDAGEM DE CHUMBO Figura 4: Esquema de um calibrador de radionuclídeos. Nas versões comerciais dos calibradores de radionuclídeos, canais são predeterminados para um número de radionuclídeos, por meio de botões seletores da faixa de energia, permitindo a medida de atividade de vários radionuclídeos. A Figura 5 representa alguns modelos de calibradores de radionuclídeos comerciais Calibração A forma usual de caracterizar o desempenho metrológico de um sistema de medição é por meio de um procedimento experimental denominado calibração, que corresponde ao conjunto de operações que estabelece a relação entre os valores indicados por um instrumento ou sistema de medição e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. A calibração permite obter tanto o estabelecimento do valor do mensurando para as indicações como a determinação das correções que podem vir a serem aplicadas (ALBERTAZZI; SOUZA, 2008).

28 27 a b c d Figura 5: Calibradores de radionuclídeos comerciais da marca Capintec. a: Modelo CRC 25W; b: Modelo CRC-Ultra; c: Modelo CRC 127R; d: Modelo CRC 25R. A calibração torna-se indispensável na suspeita de mau funcionamento de sistemas de medição, sendo rotineiramente utilizada como uma forma de assegurar a manutenção da confiabilidade das medições ao longo do tempo (ALBERTAZZI; SOUZA, 2008). As câmaras de ionização, antes de serem utilizadas, devem ser calibradas. Os calibradores de radionuclídeos podem ser calibrados por meio de dois métodos: direto e indireto. No método direto, a calibração ocorre por meio de soluções padrão de radionuclídeos, fornecidas por um laboratório nacional de padrões (ou rastreável a ele). No que diz respeito ao método indireto, são realizadas medições do instrumento a ser calibrado e do instrumento de referência pela introdução de uma fonte de referência, ambos sob condições idênticas, comparando-se os resultados obtidos (COSTA, 1999). Os calibradores de radionuclídeos são geralmente calibrados pelos

29 28 seus fabricantes pelo método direto utilizando radionuclídeos comumente utilizados em medicina nuclear (SCHRADER; WEIB, 1983). Medidas exatas da atividade de radionuclídeos dependem da aplicação correta dos fatores de calibração, válidos para determinados energia, geometria, volume e recipiente da fonte. Diferentes densidades e volumes de soluções, bem como a configuração e composição do recipiente que contém a amostra, contribuem para a variação do fluxo de energia da radiação que atinge o volume da câmara, desse modo afetando a sua resposta (ZIMMERMAN; CESSNA, 2000). Segundo Cecatti (2004), a determinação da curva de calibração de um calibrador de radionuclídeos é recomendada quando novos radionuclídeos são introduzidos na rotina dos SMN ou quando os equipamentos sofrem algum reparo ou dano, alterando a curva original. As curvas de eficiência dos calibradores de radionuclídeos são de grande importância na determinação dos fatores de calibração de radionuclídeos raros para os quais não se encontram disponíveis padrões para calibração (COSTA, 1999). A Figura 6 mostra um exemplo de uma curva característica de eficiência em função da energia dos fótons. A rastreabilidade é um aspecto muito importante para padrões e sistemas de medição, sendo definida como a propriedade de um resultado ou medida que possa estar relacionada a normas adequadas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, por meio de uma cadeia ininterrupta de comparações. Na medicina nuclear, os fatores de calibração devem ser rastreáveis (para cada radionuclídeo) a padrões primários de radioatividade, os quais são normalmente mantidos por Institutos Nacionais de Metrologia (NPL, 2006).

30 29 Figura 6: Curva de eficiência de um calibrador de radionuclídeos comercial. (SEFM; SEMN; SEPR, 1999) 2.3. Controle da Qualidade em Medicina Nuclear Segundo a International Atomic Energy Agency (IAEA), o controle da qualidade em medicina nuclear está relacionado a medidas específicas que são necessárias para garantir que os aspectos de um determinado procedimento sejam satisfatórios (IAEA, 1991). O calibrador de radionuclídeo, responsável pela determinação da atividade dos radiofármacos antes da sua administração ao paciente, deverá encontrar-se em perfeito funcionamento. Para que isto ocorra, estes equipamentos devem ser testados no momento de sua instalação (testes de aceitação) e posteriormente por meio dos testes de controle da qualidade, assegurando a confiabilidade das medidas de atividades. O desempenho inadequado dos calibradores de radionuclídeos pode promover subestimação ou superestimação da atividade, levando a resultados clínicos duvidosos, tratamentos ineficazes e exposição desnecessária à radiação (IWAHARA, 2001).

31 30 Na literatura encontram-se referências de normas elaboradas por diferentes órgãos que estabelecem os requisitos para a calibração e controle da qualidade para estes equipamentos. Na Tabela 3 são mostrados alguns destes protocolos com seus respectivos testes de controle da qualidade para os calibradores de radionuclídeos e suas periodicidades. Tabela 3: Protocolos internacionais com seus testes de controle da qualidade e respectiva periodicidade (AGUADO et al, 2004). Exatidão Precisão Linearidade Protocolo IAEA Trimestral Trimestral Trimestral Protocolo NPL Anual Anual Anual Protocolo ANSI Anual Diário Trimestral Protocolo NRC Anual Diário Trimestral Protocolo LNHB Anual Diário Na instalação No Brasil, a norma CNEN-NN-3.05 recomenda os testes necessários ao controle da qualidade e suas respectivas periodicidades. Segundo esta norma, estes testes devem ser efetuados utilizando-se fontes padrão de referência que cubram a faixa de energia dos radionuclídeos utilizados nos serviços de medicina nuclear (CNEN, 1996). Os testes recomendados, as fontes radioativas utilizadas e os respectivos limites de aceitação estão apresentados na Tabela 4. Além destes testes, o National Physical Laboratory (NLP) e o Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB) recomendam alguns testes operacionais, mostrados na Tabela 5, para assegurar o seu bom desempenho.

32 31 Tabela 4: Testes e periodicidade recomendados para o controle da qualidade dos calibradores de radionuclídeos no Brasil (CNEN, 1996). Limites de Teste Freqüência Fonte padrão utilizada Aceitação Exatidão Precisão Reprodutibilidade Linearidade Semestralmente Semestralmente Anualmente Semestralmente 57 Co, 133 Ba ou 137 Cs 10% 57 Co, 133 Ba ou 137 Cs 5% 57 Co ou 133 Ba 5% 99m Tc 20% Tabela 5: Testes recomendados pelo NPL e LNHB e sua respectiva periodicidade (LNHB, 2006; NPL, 2006). Testes Periodicidade Auto zero Tensão Radiação de fundo Diário Diário Diário Todos os testes de controle da qualidade mostrados nas Tabelas 4 e 5 são descritos a seguir: Exatidão e Precisão A exatidão de uma medida descreve o grau de concordância entre o resultado da medição e o valor verdadeiro da grandeza a qual se quer medir. A precisão indica o grau de concordância entre os resultados obtidos das medições sucessivas, efetuadas sob as mesmas condições, repetidas em um curto intervalo de tempo (AGUADO et al, 2004). Segundo Bessa, Costa e Caldas (2008), para a realização destes testes devem ser utilizadas não apenas as fontes radioativas recomendadas pela norma CNEN-NN-

33 , como também os radionuclídeos utilizados clinicamente. Mesmo que as fontes recomendadas pela norma nacional cubram a faixa de energia utilizada nos SMN será testada apenas a porção do circuito eletrônico exclusiva para a medição da atividade de determinado radionuclídeo, ocorrendo uma omissão para as demais fontes clinicamente importantes, podendo acarretar erros significativos nas medições utilizando as condições operacionais dos calibradores de dose que não foram testadas para exatidão. A publicação do NPL (2006) corrobora esta informação, recomendando que, na realização dos testes de exatidão e precisão, seja avaliado cada intervalo de energia utilizado no calibrador de radionuclídeos para as medições de atividade, mediante o uso dos radionuclídeos mais frequentemente utilizados na rotina dos SMN Reprodutibilidade A reprodutibilidade corresponde à faixa dentro da qual as indicações do processo de medição são esperadas quando são envolvidos diferentes operadores, medindo uma mesma característica do produto nas condições operacionais naturais do processo de medição (ALBERTAZZI; SOUZA, 2008). O teste de reprodutibilidade verifica o desempenho de todo o sistema de medição (câmara de ionização e eletrômetro), permitindo indentificar a presença de possíveis variações na resposta do equipamento ao longo do tempo. O NPL (2006) recomenda que este teste seja realizado com fontes radioativas que possuam meia-vida longa e ausência de qualquer impureza radioativa, como por exemplo o 137 Cs. Os dados devem ser obtidos diariamente e registrados em tabelas, sendo posteriormente dispostos em gráficos da atividade em função do tempo, correspondendo ao decaimento da fonte utilizada.

34 Atividade (GBq) Linearidade A linearidade verifica a resposta da atividade do calibrador de radionuclídeos durante todo o intervalo de atividade útil de uma fonte radioativa (IAEA, 1991). Indica a habilidade com que um calibrador de radionuclídeos mede atividades de radionuclídeos sobre uma ampla faixa de valores, sendo de primordial importância quando se trabalha em escalas diferentes de atividade (AGUADO et al, 2004). Dentre os métodos para obter a linearidade da resposta de um calibrador de radionuclídeos, o mais utilizado é o método do decaimento. Trata-se do acompanhamento do decaimento de um radionuclídeo meia-vida curta, como o 99m Tc, realizando as medidas em intervalos de tempo regulares, de modo que o tempo total seja suficiente para a fonte decair até a menor atividade utilizada clinicamente (SAHA, 1998). Após obtenção das medidas, deve-se registrar os resultados em um gráfico mostrando a relação entre as atividades obtidas e o tempo decorrido, e traçar uma curva teórica (Figura 7) baseada no decaimento da fonte (IAEA, 1991). Atividade medida Atividade calculada Tempo decorrido (horas) Figura 7: Representação gráfica do teste de linearidade de um sistema de referência utilizando uma fonte de 99m Tc (COSTA, 1999).

35 Geometria Embora não seja exigido pela CNEN, recomenda-se a realização do teste de geometria na instalação dos calibradores de radionuclídeos. Os diversos tipos de recipientes, produzidos em diferentes geometrias e materiais, utilizados nos SMN para a medição da atividade dos radionuclídeos que serão administrados aos pacientes, nem sempre são iguais àqueles que foram utilizados pelos fabricantes para a calibração destes equipamentos. Por isso, qualquer medida de atividade em recipientes diferentes deve ser corrigida, aplicando-se os fatores de correção que levam em consideração os diferentes graus de absorção da radiação pelas paredes do recipiente, decorrente da variação na sua espessura e composição (IWAHARA, 2001). As variações na geometria da amostra a ser medida podem afetar a exatidão das medidas, principalmente devido à atenuação da radiação. Segundo Zimmerman e Cessna (2000), é preciso obter experimentalmente os fatores de correção e aplicá-los a medições similares, quando estão sendo realizadas medidas em diferentes geometrias, especialmente para radionuclídeos de baixa energia Auto zero, tensão e radiação de fundo I. Auto Zero: Corresponde ao sinal medido na saída do eletrômetro quando este se encontra em curto-circuito. Alguns equipamentos permitem o ajuste deste valor. Quando isto não é possível, deve-se registrar o valor de auto zero e compará-lo às recomendações do fabricante. Qualquer tendência de aumento pode indicar a necessidade de reparo do equipamento (LNHB, 2006; NPL, 2006). II. Tensão: Consiste em verificar o valor da tensão aplicada à câmara poço. Como este parâmetro está diretamente relacionado à eficiência de coleta de íons, deve-se

36 35 certificar que os valores medidos estejam dentro dos limites recomendados pelo fabricante. Para valores de atividade baixos, o efeito da variação da tensão de polarização é pequeno, entretanto, este efeito torna-se mais pronunciado para atividades altas (LNHB, 2006; NPL, 2006). III. Radiação de Fundo (Background): Consiste em determinar a resposta do calibrador de radionuclídeos na ausência de fontes radioativas. Recomenda-se realizar esta medida no canal de um radionuclídeo com emissão gama de energia baixa. Pode-se determinar a média das medidas e estabelecer um limite superior igual à média mais dois desvios padrões de 20 medidas realizadas sem contaminação (AGUADO et al, 2004) ou ainda utilizar os valores orientativos indicados pelo fabricante. A IAEA (1991) considera que um aumento de radiação de fundo superior ou igual a 20% do valor obtido anteriormente deve ser investigado. Este aumento pode ocorrer devido à contaminação radioativa do equipamento ou do suporte da fonte, ao aumento da radiação ambiental ou devido a problemas no sistema de medição. Este teste deve ser realizado com o suporte para amostras no interior do poço e na ausência de fontes radioativas nas proximidades Programas de Intercomparação de Medições Em uma intercomparação, são distribuídas, entre os participantes, amostras de soluções de radionuclídeos calibradas previamente pelo laboratório padrão, contidas em recipientes semelhantes àqueles comumente utilizados nos SMN. Cada participante realiza a mensuração da atividade (desconhecida) exatamente como normalmente o faz e em seguida fornece os valores obtidos para o organizador do programa. Estes resultados, posteriormente, são comparados aos valores de referência e enviados aos participantes, sendo discutidos e avaliados os problemas relacionados ao instrumento, procedimento de medição e desempenho dos profissionais atuantes (OROPESA et al, 2008).

37 36 A intercomparação de medidas de radiofármacos teve início em 1973 nos Estados Unidos. Em 1975, o National Institute of Standards and Technology (NIST) implantou o programa de garantia da qualidade em medições destinado ao desenvolvimento e distribuição de fontes de referência (OROPESA et al, 2005). Diversos trabalhos envolvendo intercomparação de calibradores de radionuclídeos têm sido desenvolvidos em muitos países como Cuba, Índia, Canadá, Argentina, República Tcheca, Reino Unido, Hungria e Alemanha. Os resultados mostram que, ao serem adotadas essas supervisões metrológicas periódicas, há uma melhora significativa na confiança e uniformidade das medidas nos serviços participantes do programa (OROPESA et al, 2005). O trabalho de Oropesa et al (2008) reúne diversas intercomparações de medidas de radiofármacos realizadas em diversos países (Tabela 6) durante um dado intervalo de tempo, todos baseados no limite de exatidão de ± 10% recomendado pela European Pharmacopoeia, utilizando fontes emissoras de radiação gama de 99m Tc, 201 Tl, 67 Ga e 131 I. Observou-se que ocorreu uma melhora no processo de medição durante o período avaliado, com diferentes magnitudes para os países participantes do programa. Segundo os autores, esse processo de melhoria ocorreu em duas fases: a primeira refere-se às mudanças relativas à exatidão das medições dos calibradores de radionuclídeos, quando foram efetuados todos os ajustes necessários ao equipamento (calibração e a utilização de câmaras de ionização). A segunda fase corresponde ao aperfeiçoamento dos protocolos de medição adotados nos SMN e dos profissionais envolvidos no processo de medição de atividade. Além disso, foram realizadas auditorias com o intuito de verificar a implementação das recomendações estabelecidas pelos laboratórios de referência.

38 37 Tabela 6: Comparação do desempenho dos calibradores de radionuclídeos em diferentes países durante o programa de intercomparação País/Ano/Radionuclídeos 1ª Intercomparação Adaptado de (OROPESA et al, 2008). Resultados não-aceitos Total UK/1998/ 57 Co 24% 46 Argentina/ / 131 I 40% 25 Alemanha/1983/ 131 I 18% 94 R.Tcheca/1991/ 131 I 20% 41 Brasil/1999/ 131 I, 99m Tc 26% 35 Cuba/2000/ 131 I, 201 Tl 42% 12 Intercomparações subseqüentes UK/2001/ 131 I, 99m Tc, 201 Tl 6% 317 R.Tcheca/ / 131 I, 99m Tc, 4% 302 Cuba/ / 131 I, 99m Tc, 201 Tl 11% 145 Brasil, Rio de Janeiro e Região Centro-oeste/ / 99m Tc, 131 I, 67 Ga, 201 Tl 32% 352 Kim et al (2005), ao realizar intercomparação nos calibradores de radionuclídeos na República da Coréia, com fontes de 99m Tc, observaram desvios de até ±30% da resposta para diferentes modelos de calibradores de radionuclídeos. Os autores propuseram em seu trabalho algumas razões que levam a respostas diferentes entre os modelos, como: a calibração dos fabricantes nos calibradores realizada com recipientes diferentes daqueles utilizados para medidas clínicas; diferente ambiente físico nos hospitais e clínicas comparado ao local original da calibração e diferentes padrões primários utilizados pelos fabricantes na calibração original. A Figura 8 mostra os resultados dos desvios obtidos para cada modelo de calibrador de radionuclídeos.

39 Desvios (%) 38 Nº de Calibradores de radionuclídeos Figura 8: Distribuição dos resultados para diferentes modelos de calibradores de radionuclídeos (KIM et al, 2005). Funari et al (1992), ao implantar o programa de intercomparação de medidas de radiofármacos na Argentina, enfatizam que os calibradores de radionuclídeos do tipo Geiger-Müller apresentam desempenhos inadequados nas mensurações de atividade. Estes tipos de detectores apresentam desempenho pobre devido a apresentarem dependência alta no posicionamento da fonte e fornecerem reprodutibilidade baixa em medidas nas quais atividades baixas são envolvidas, acarretando, desta forma, pouca exatidão nas medidas (SANTOS et al, 2004). Embora ainda sejam utilizados calibradores de radionuclídeos do tipo Geiger- Müller, recomenda-se sua substituição por instrumentos com câmaras de ionização, uma vez que estas apresentam maior exatidão e estabilidade na sua resposta (NOGUEIRA, 2001). A Figura 9 mostra claramente a diferença no comportamento entre os dois tipos de instrumentos.

40 Porcentagem (%) 39 Tipo câmara de ionização Tipo Geiger-Müller Ano Figura 9: Comparação do desempenho dos calibradores de radionuclídeos do tipo câmara de ionização e Geiger-Müller. Quanto mais próximo de 100% menor será o erro da medição efetuada. Adaptado de (FUNARI et al, 1992). No que diz respeito ao Brasil, o Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes (LNMRI), do Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD/CNEN), tem conduzido, desde 1998, um programa de intercomparação nacional de medidas de atividade de radiofármacos (IWAHARA et al, 2002). Iwahara et al (2001) investigaram a performance dos calibradores de radionuclídeos nos serviços de medicina nuclear da cidade do Rio de Janeiro, por meio de intercomparações com o LNMRI. Em seus resultados (Figura 10), para as fontes de 131 I e 99m Tc, 35% dos participantes encontravam-se fora dos ± 10% recomendados pela norma nacional para a exatidão das medidas, aos quais foram indicados nova calibração dos instrumentos e adequação dos procedimentos operacionais, além de participação em novas rodadas de intercomparação. Os serviços que realizavam os testes de controle da qualidade rotineiramente apresentaram os melhores desempenhos dos equipamentos.

41 Atividade (SMN/LNMRI) 40 Serviços de medicina nuclear (SMN) Figura 10: Intercomparação das medidas de atividade entre os serviços de medicina nuclear e o LNMRI (IWAHARA et al, 2001). Posteriormente, foi realizada uma segunda rodada de intercomparação regional, demonstrando resultados satisfatórios no desempenho dos calibradores de radionuclídeos, quando comparados à primeira rodada. O percentual de participantes que se encontravam em acordo aos requisitos de exatidão estabelecidos pela CNEN subiu de 62,5% para 72,7% na medição de 131 I e 78,3% para 86,4% na medição de 99m Tc (IWAHARA et al, 2002). A importância das rodadas de intercomparação de calibradores de radionuclídeos é mostrada na Figura 11, na qual são comparados os desempenhos entre a primeira e segunda rodada do 131 I.

42 Atividade (SMN/LNMRI) 41 Serviços de medicina nuclear (SMN) Figura 11: Comparação entre o desempenho da primeira e segunda rodada de intercomparação com a fonte de 131 I (IWAHARA et al, 2002). Um programa de intercomparação de calibradores de radionuclídeos foi conduzido por Alabarse, Xavier e Iwahara (2008) na cidade de Porto Alegre no período entre 2004 e 2008, utilizando fontes radioativas de: 131 I, 99m Tc, 67 Ga e 201 Tl. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho dos calibradores de radionuclídeos em Porto Alegre encontra-se superior ao de outras cidades brasileiras como Rio de Janeiro, Brasília e cidades da Região Centro-oeste do Brasil, para as fontes de 131 I e 99m Tc. A Figura 12 mostra o resultado desta comparação realizada.

43 Porcentagens (%) % 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% RJ RJ RJ CO PoA PoA PoA Ano - Cidade Figura 12: Comparação do desempenho de calibradores de radionuclídeos, em %, para os serviços de medicina nuclear do Rio de Janeiro, Brasília, Porto Alegre e cidades da Região Centro-oeste do Brasil, para 131 I e 99m Tc (ALABARSE; XAVIER; IWAHARA, 2008) PoA PoA Santry (1998) em um de seus trabalhos enfatiza características importantes do programa de intercomparação de medidas de atividade de radiofármacos: a implantação do programa é simples e o seu custo é muito baixo, uma vez que os serviços já dispõem das fontes que serão utilizadas; o estabelecimento do programa não altera a rotina dos serviços, já que a medida pode ser realizada a qualquer tempo; o tempo decorrido entre as medidas realizadas no serviço e no laboratório de referência é curto, sendo prontamente investigado qualquer resultado inaceitável; e os SMN participantes passam a contar com a assistência do laboratório de referência na identificação e na solução de eventuais problemas. Além disso, os resultados obtidos no referido trabalho mostraram que medidas realizadas com frascos de soro encontram-se inaceitáveis em diversos calibradores de radionuclídeos devido à imprudência ou imperícia do operador. Similarmente, valores medidos com seringas demonstraram diferenças significativas daqueles obtidos com os frascos de soro, indicando que o profissional não estava ciente da correção necessária para a seringa (SANTRY, 1998).

44 43 A intercomparação de calibradores de radionuclídeos tem um importante papel na melhoria do desempenho de medições de atividade em diversos países. Mudanças rápidas podem ser obtidas nos serviços de medicina nuclear, envolvendo elementos essenciais como: a atualização e harmonização das mensurações e protocolos de controle da qualidade; a qualificação dos profissionais envolvidos nos procedimentos de mensuração e administração; e, finalmente, a execução de auditorias para verificar a adequada implementação e estabelecimento de protocolos (OROPESA et al, 2008).

45 44 3. METODOLOGIA 3.1 Materiais A seguir são descritos os materiais utilizados no desenvolvimento deste projeto: Equipamento de Medição: 1. Calibrador de radionuclídeos, marca CAPINTEC, modelo CRC-15R (Figura 13 e Tabela 7); Figura 13: Calibrador de radionuclídeos CRC-15R da marca CAPINTEC.

46 45 Tabela 7: Características do calibrador de radionuclídeos de referência (CAPINTEC, 2006). Auto zero 0,05 mv Background 0,35 µci Tensão 155 V Altura do poço 41,9 cm Diâmetro do poço 17,2 cm Peso 13,6 kg Máxima Atividade ( 99m Tc) 240 GBq Resolução 0,001 Exatidão > ± 2% Precisão > ±0,1% Linearidade ± 2% Fontes radioativas: 1. Fontes padrões de 57 Co, 60 Co, 133 Ba e 137 Cs (Figura 14 e Tabela 8); 2. Soluções padronizadas de 67 Ga, 99m Tc, 131 I, 201 Tl e 57 Co. Figura 14: Fontes padrão de 57 Co, 60 Co, 133 Ba e 137 Cs.

47 46 Tabela 8: Fontes padrões de referência para os testes de controle da qualidade, fornecidas pelo Isotope Products Laboratories. Energia do Tempo de Data de fóton principal Atividade Radionuclídeo Meia-vida a Referência (kev) (µci) 57 Co 271,80 ± 0,05 d 122 5,314 01/04/05 60 Co 5,271 ± 0,001 a 1173; ,89 01/04/ Ba 10,540 ± 0,006 a 81; ,8 01/04/ Cs 30,018 ±0,025 a ,3 01/04/05 a Dados do LNHB Sistemas auxiliares e acessórios importantes: 1. Anteparo de chumbo em L para manipulação das soluções radioativas; 2. Frascos, seringas e pinças; 3. Óculos plumbíferos, aventais plásticos, luvas descartáveis Procedimentos Este trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Medidas de Atividade de Radionuclídeos da Divisão de Técnicas Analíticas e Nucleares (DITAN) do Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste (CRCN-NE) (Figura 15). As etapas que foram desenvolvidas neste trabalho serão descritas a seguir.

48 47 Figura 15: Laboratório de Medidas de Atividade de Radionuclídeos da Divisão de Técnicas Analíticas e Nucleares (DITAN) do CRCN-NE Programa de garantia da qualidade Foram realizados no calibrador de radionuclídeos do CRCN-NE todos os testes do controle da qualidade recomendados (CNEN, 1996; LNHB, 2006; NPL, 2006), utilizando fontes padrão de referência, com o intuito de garantir o desempenho satisfatório do equipamento. Os seguintes testes foram realizados neste equipamento: Auto zero, tensão e radiação de fundo Segundo as recomendações do LNHB e NPL, estes testes devem ser realizados diariamente antes de iniciar as atividades no calibrador de radionuclídeos (LNHB, 2006; NPL, 2006). As instruções para a realização destes testes são visualizadas no display do equipamento e os dados obtidos são registrados em tabelas e gráficos.

49 Teste de Exatidão e Precisão A exatidão e a precisão foram obtidas utilizando as fontes padrão de referência mencionadas na Tabela 7. Após selecionar, no eletrômetro, o canal da fonte padrão de referência a ser utilizada, esta foi colocada dentro do poço da câmara. Em seguida esperou-se a estabilização da leitura e anotou-se os valores encontrados da atividade, totalizando 10 medidas sucessivas. A exatidão foi calculada pela diferença percentual entre a média das medidas de atividades e a atividade das fontes padrões de referência com suas atividades corrigidas pelo decaimento (Eq. 1): E % = 100 A C C (1) Onde: A = Média aritmética das medidas da atividade. C = Atividade da fonte padrão especificada no certificado de calibração com correção do decaimento para a data em que foi efetuado o teste. No que diz respeito à precisão, foi calculada para cada fonte a diferença percentual entre a medida da atividade individual e a média das medidas (Eq. 2): P i % = 100 A i A A (2) Onde: A = Média aritmética das medidas da atividade A i = Atividade da fonte individual. Os limites aceitação adotados para estes testes são aqueles presentes na Norma CNEN-NN-3.05, ou seja, até ±10% e ±5% para os testes de exatidão e precisão, respectivamente (CNEN, 1996).

50 Teste de Reprodutibilidade A reprodutibilidade (ou estabilidade a longo prazo) do equipamento de referência foi verificada periodicamente, utilizando-se a fonte de 137 Cs (Tabela 8). Após selecionar as condições apropriadas de operação para a leitura deste radionuclídeo, foram efetuadas 10 leituras sucessivas da sua atividade. Os resultados obtidos foram registrados e com o valor médio das leituras, corrigido pelo decaimento da fonte, foi traçado o gráfico da atividade em função do tempo, permitindo visualizar o comportamento real do sistema de medição nessas condições de uso. O limite de aceitação corresponde a ±5% da atividade esperada para esta fonte (NPL, 2006) Teste de Linearidade A linearidade de resposta do calibrador de radionuclídeos foi testada pelo acompanhamento do decaimento radioativo de uma fonte de 99m Tc, com uma atividade inicial de 4,86 GBq, introduzida no poço da câmara. Foram realizadas 10 medidas sucessivas, obtendo-se a média. Posteriormente, a medida de background foi subtraído deste valor, resultando na atividade correspondente no momento da medida. A data e o horário das medidas foram registrados, sendo este procedimento repetido por aproximadamente 72 horas. Após realizar as medidas da atividade, os resultados foram representados em um gráfico da atividade em função do tempo, e este foi comparado a uma curva teórica também traçada, baseada no decaimento da fonte. A Norma CNEN-NN-3.05 recomenda um limite máximo de ±20%. Valores fora deste limite indicam necessidade de reparo ou ajuste do aparelho.

51 Teste de Geometria Para a realização deste teste foi utilizada uma fonte de 99m Tc com uma atividade de 74 MBq (2 mci). As variáveis analisadas foram: Posição da amostra: A atividade da amostra foi determinada deslocando-a verticalmente dentro do poço do calibrador de radionuclídeos desde a posição 0 cm (fundo do poço), em intervalos de 1cm, até atingir a posição 10 cm. Para isso, foi utilizado um suporte para amostras de altura varíavel (Figura 16). Figura 16: Suporte para amostra de altura variável adaptado para realizar testes de geometria em relação à posição da amostra dentro do poço do calibrador de radionuclídeos. O fator de correção referente à posição da amostra foi dado por: Fator de correção de posição = A i A 0cm (3) Onde: A i = Atividades medidas na posição i ( P i ) A 0cm =Atividade na posição 0 cm (fundo do poço)