Metrologia de radionuclídeos

• Radiações Ionizantes

• Aplicações

- medicina

- indústria

- meio ambiente

• Metrologia das Radiações Ionizantes

- Dosimetria

- Metrologia dos radionuclídeos

Resumo

Níveis de Organização

Internacional

Blocos Regionais

Nacional

Estadual

Elementos:

Laboratórios

Conhecimento Científico e Tecnológico

Organização e Estrutura de Gestão

A ESTRUTURA METROLÓGICA

Indústria e outros setores

Ensaios

Calibração

Padrões

Nacionais

BIPM

Unidades do SI

Padrões Internacionais

Padrões dos Institutos Nacionais

de Metrologia

Padrões de referência dos laboratórios

de calibração credenciados

Padrões de trabalho dos

laboratórios dochão de fábrica

COMPARABILIDADE

HIERARQUIA DO SISTEMA METROLÓGICO

ESTRUTURA METROLÓGICA

Incerteza

de medição

Incerteza

de medição

Bloco Regional Bloco dos Países

APMP Pacífico-Ásia

COOMET Europa-Ásia

EUROMET Europa

MENAMET Ásia

SADMET África Meridional

SIM Américas

Organizações Regionais de Metrologia

Acordos Internacionais

Convenção do Metro

Arranjo de Reconhecimento Mútuo (MRA)

1998 – 38 Inst.Nac.Metrologia

Grau de Equivalência dos Padrões Nacionais

Reconhecimento mútuo dos Certificados de

Calibração

BIPM

NIST PTBLNMRI

UFPE IPENCRCN CDTN

USUÁRIO

LABORATÓRIOS NACIONAIS DE METROLOGIA

Cadeia de Rastreabilidade

Execução dos Acordos

Comparações-chaves

Ratreabilidade Internacional: Padróes

Rastreabilidade Nacional: Padrões de

Referência

Participação do LNMRI nas Comparações

0

2

4

6

8

10

12

14

Nú

mero

de P

ari

cip

açõ

es

1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 2000-2004 2005-2009

Período

Participação do LNMRI em comparações interlaboratoriais do

BIPM em Metrologia de Radionuclídeos

Participação do LNMRI nas Comparações

Desvio do valor do LNMRI do valor de referência e incerteza

associada

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Am

-241

Ba-1

33

Ba-1

33

Cd

-109

Ce-1

39

Co

-57

Co

-58

Co

-60

Cs-1

34

Eu

-152

Fe-5

5

Ho

-166

m

I-125

I-131

Ir-1

92

Kr-

85

Mn

-54

Mn

-54

P-3

2

Se-7

5

Sr-

89

Tl-

204

Y-8

8

Yb

-169

Zn

-65

Radionuclídeo

Desvio

do

valo

r d

e r

efe

rên

cia

(%

) e

Incert

eza (

%)

Desvio Incerteza

Aplicações Médicas

Diagnóstico

Terapia

Ensaios “in vivo” Ensaios “in vitro”

Aplicação de altas doses de radiação nos tecidos alvos doentes,

poupando os tecidos normais.

Radioterapia

Injetáveis

Braquiterapia

Teleterapia

Aplicações Médicas

Análise de:

arcada e dentes

dentro do corpo

ossos, crânio, cérebro, coração

e qualquer órgão

sistema circulatório, digestivo

respiratório e nervoso

Radiodiagnóstico

Medicina Nuclear

Tc-99m I-123 I-131 Ga-67 Tl-201 Sm-153

Atividade total/ano= 830 TBq/ano

62%32%

5,4% 0,4%

I-131– MIBG; Tc99m-DTPA; Tc99m-ECDTc99m-MIBI; Tc99m-Pertecnetato; Tl-201

Glândulas salivares

PulmõesTc99m-DTPA; Tc99m-MAA

CoraçãoTc99m-MIBI; Tl201

Estômago

Tc99m-Enxofre colidal

Rins

Tc99m-DMSA; Tc99m-DTPA

Ga-67; Tc99m-Pertecnetato

TireóideI-131; Tc-99m-MIBI

LinfomasGa-67; Tc99m-MIBI

MamasTc99m-MIBI

Fígado

Ga-67; Tc99m-enxofre coloidal

Tc99m-MAA; Tl-201

Tecidos molesGa-67; Tc-99m-MIBI

Sistema ósseo

Ga-67; Tc99m-MDP

Ga-67-DTPA

Tc99m- Pertecnetato

Incorporação de radionuclídeos

Captação da radiação Gama-câmara de duas cabeças

Radionuclídeos na Medicina Nuclear

Diagnóstico 99Tcm, 111In, 201Tl, 123I e 67Ga

Terapia 131I, 90Y, 89Sr, 188Re, 186Re e 153Sm

Ciclotron para produção de radioisótopos

Teleterapia

Acelerador de elétrons Bomba de Co-60

560

2432

425

177

127

Nordeste

Sul

Centro

Oeste

Norte

Sudeste

Distribuição de Instalações com Fontesde Radiação no Brasil

TOTAL = 3721

Nordeste

Sul

Norte

Sudeste

Distribuição de Instalações com Fontesde Radiação no Brasil

Medicina (35,4%) Pesquisa (20,3%)

Comércio (1,5%)

Serviços (2,2%)

Indústria (40,7%)

Determinação da Atividade

Métodos de calibração

Absolutos ou diretos Utilizam somente as

taxas de contagem

Relativos ou indiretos

Necessitam de

comparação com

padrões

Métodos de calibração

Métodos absolutos

ou diretos

Métodos relativos

ou indiretos

Coincidência 4-

Anti-coincidência 4-

Pico-soma

Câmara de ionização 4

Espectrometria gama

Cintilação liquida

Medição da Radiação

????

?

Detectores de radiação

Consequências das

interações das

radiações com o

material sensível

Elétrons - íons

Elétrons - buracos

Avalanches

Cintilações

Traços

Detector

Amplificador

EE

E

Decaimento beta-gama

tensão

anodos

Método absoluto: coincidência 4-

fonte

fonte dealta tensão

fonte dealta tensão

proporcional

pré-amplificador

pré-amplificador

pré-amplificador

amplificador

amplificador

somador

iodeto de sódio

fotomulti-plicadora

analisadormonocanal

analisadormonocanal

gerador de atraso e gatilho

gerador de atraso e gatilho

unidade decoincidência

contador beta

contadorcoincidência

contador gama

temporizador

Métodos absolutos: coincidência 4-

anti-coincidência

pico-soma

Métodos relativos: Câmara de ionização

tipo poço ou 4

Resultado da calibração

Atividade incerteza expandida

Certificado de calibração

Data

Métodos utilizados

Responsáveis

O resultado de uma calibração de uma fonte radioativa e

sua incerteza, não se conservam no tempo.

Todas as fontes, inclusive as padrões, modificam seus

valores de atividade com o tempo, obedecendo um

decaimento exponencial.

No

No/2

Tempo

Número átomos radioativos

Decaimento radioativo

T1/2

Nível internacional:

Atividade determinada

Nível nacional:

Padrões de referência

Nível laboratorial:

Padrões de referência

Re-calibrações

Garantia da Qualidade

Comparação

Interlaboratorial - BIPM

Comparações nacionais

Comparações internas

Testes frequentes

Programa de garantia

da qualidade

Rastreabilidade Metrológica

Nacional

Programas de Comparação de

medições de Atividade

Radiofármacos em Medicina Nuclear

Amostras simuladas ambientais - PNI

Rastreabilidade Metrológica

Nacional

Recife

Brasilia (DIPLAN)

(UFRGS)

928 km

1935 km km

Região Centroeste-

Região Nordeste-

Região Sudeste-

Rio de Janeiro (LNMRI)

Região Norte

Região Sul

Porto Alegre

1126 km

Programa de Comparação de medição

de Atividade nos Serviços de Medicina

Nuclear

Avaliação de desempenho

Norma CNEN NN-3.05

Razão entre as medições=

Recomendações internacionais

Incerteza na medição u ≤ 5%

Norma ISO Guide 43

Programa de Comparação de medição

de Atividade nos Serviços de Medicina

Nuclear

Exatidão

0

5

10

15

20

25

30

35

Valor do U-score

Fre

qu

ên

cia

(%

)

-3 -2 -1 0 1 2 3

Aceitável 64.7%

Não aceitável

+/-1

Clínica A -Medidor Câmara de ionização

Desempenho nas comparações interlaboratoriais do LMNRI

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

Período

Razão

das M

ed

içõ

es d

as

Ati

vid

ad

es (

AS

MN

/AL

NM

RI)

I-123 I-131 Tl-201 Ga-67 Tc-99m

200620052003 200420022001200019991998

±10%

Medição de atividade por um

Serviço de Medicina Nuclear

Medição de Atividade dos

Radiofármacos

Desempenho dos SMNs usando o critério da razão (SMN/LNMRI)

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

Periodo

Va

lor

da

ra

zã

o S

MN

/LN

MR

I (%

)

I-131 Tc-99m Ga-67 Tl-201 I-123

+/- 10%

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Desempenho dos Serviços de Medicina Nuclear nas

medições de atividade dos radiofármacos

30

50

70

90

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010

Período

Desem

pen

ho

(%

)

Medição de Atividade dos

Radiofármacos

Programa Nacional de Intercomparação

Bom 2D and 2D Aceitável 2D3 or 3D2 Não Aceitavel 3D or 3D

Critérios de avaliação de desempenho

Desvio Padrão Normalizado=

n

)X(u

XXD

fRe

fRe

Programa Nacional de Intercomparação

Critérios de avaliação de desempenho

Norma ISO- Guide 43

Exatidão=

|E| ≤ 1 Bom ou Conforme

|E| > 1 Não aceitável ou Não conforme

Programa Nacional de Intercomparação

Matrizess Determinações Nível de Atividade

por Radionuclideo

Solo 40K, 90Sr, 137Cs, 212Pb, 212Bi, 214Pb, 214Bi, 228Ac, 234Th, 234U, 238U, 239Pu, 241Am, U

Nível Ambiental

(Bq/kg)

Vegetação 40K, 60Co, 90Sr, 137Cs, 239Pu, 241Am, 244Cm

Filtro de Ar 54Mn. 57Co, 60Co, 90Sr, 106Ru, 137Cs, 234U, 238U, 238Pu, 239Pu, 241Am, U, Gross Alpha and

Beta

Nível Ambiental

(Bq/F)

Programa Nacional de Intercomparação

4944

961

680325 29

Água Solo Filtro de ar Vegetação Leite

Tipos de matriz usados nos 6939 ensaios

Programa Nacional de Intercomparação

Desempenho dos Laboratórios

AX,BC,CG,DY,EF,EK,FB,GF,JH,KM,LC,LC,NB,PI,QZ,RA,TW,VT,ZT

nas 256 análises de Ru-106 em função de D e DN

0

20

40

60

80

100

120

140

160

-3 -2 -1 0 1 2 3

Valores de D e DN

Fre

qu

ên

cia

Frequência de D Frequência de DN

Programa Nacional de Intercomparação

70

80

90

100

110

Desvio D Exatidão E

Desem

pen

ho

do

s L

ab

ora

tóri

os (%

)

Radionuclídeo

Programa Nacional de Intercomparação

Desempenho dos laboratórios participantes

conforme os critérios D e E

60

70

80

90

100

Período (ano)

De

se

mp

en

ho

(%

)

DESEMPENHO CRITÉRIO D DESEMPENHO CRITÉRIO E

91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07