APLICAÇÃO DE TESTE DE PROFICIÊNCIA PARA AVALIAÇÃO DA MEDIÇÃO DE 99 Tc m NA MEDICINA NUCLEAR

A V CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA Metrologia para a competitividade em áreas estratégicas

9 a 13 de novembro de 2009. Salvador, Bahia – Brasil.

APLICAÇÃO DE TESTE DE PROFICIÊNCIA PARA AVALIAÇÃO DA MEDIÇÃO DE

Tc

NA MEDICINA NUCLEAR

Akira Iwahara ¹, Luiz Tauhata ², Antonio Eduardo de Oliveira ³, Ieda Gomes Nicoli ⁴, Frederico Gil Alabarse ⁵, Ana Maria Xavier ⁶

1 Instituto de Radioproteção e Dosimetria/Comissão Nacional de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, Brasil, iwahara@ird.gov.br

2 Instituto de Radioproteção e Dosimetria/Comissão Nacional de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, Brasil, tauhata@ird.gov.br

3 Instituto de Radioproteção e Dosimetria/Comissão Nacional de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, Brasil, aedu@ird.gov.br

4 Escritório de Brasília/Comissão Nacional de Energia Nuclear, Brasília, Brasil, ieda@ird.gov.br

5 Escritório de Porto Alegre/Comissão Nacional de Energia Nuclear, Porto Alegre, Brasil, falabarse@ird.gov.br

6 Escritório de Porto Alegre/Comissão Nacional de Energia Nuclear, Porto Alegre, Brasil, axavier@ird.gov.br

Sumário: O propósito deste trabalho é a avaliação de desempenho de 55 serviços de medicina nuclear brasileiros em medição de atividade de radiofármaco contendo ⁹⁹Tc^m. Testes de proficiência baseados nos critérios de aceitação da norma ISO/IEC Guide 43-1 e no critério de exatidão da norma brasileira CNEN NN-3.05 foram aplicados em 63 resultados de medição de atividade nos calibradores de radionuclídeos utilizados pelos serviços. A avaliação de desempenho mostrou que os critérios da ISO/IEC 43-1, apesar de serem mais restritivos, apresentaram resultados bastante consistentes com o critério de exatidão exigido pela norma nacional.

Palavras-chave: medicina nuclear, teste de proficiência,

99Tc^m.

1. INTRODUÇÃO

O campo de metrologia de radioatividade desempenha um papel importante nas atividades das ciências da vida. É consenso geral de que a implementação de programas de Garantia da Qualidade (GQ) pode assegurar a consistência e a confiabilidade das medições, sendo, portanto de fácil entendimento sua aplicação nos procedimentos de medicina nuclear [1-3].

A disponibilidade de padrões com rastreabilidade metrológica para calibração de equipamentos e verificar o desempenho das medições de atividade permite o estabelecimento de um programa de controle da qualidade no uso dos radiofármacos. Muitos tipos de substâncias radioativas são utilizadas nos serviços de medicina nuclear (SMNs) para exames rotineiros de diagnóstico e terapia. O equipamento adequado para medir a atividade é o calibrador de radionuclídeos (conhecido também como curiômetro ou calibrador de dose). O instrumento é composto de uma câmara de ionização tipo poço (ou detector Geiger-Müller) acoplado a um eletrômetro que permite a leitura direta da atividade em MBq ou submúltiplos de Ci.

Os procedimentos relacionados com as medições de atividade nos SMNs são regulamentados por normas ou padrões estabelecidos por autoridades governamentais que

detalham as responsabilidades legais nesses campos. Esses regulamentos se aplicam aos produtores de radiofármacos, aos fabricantes de calibrador de radionuclídeos e aos usuários nos SMNs. Os regulamentos especificam a exatidão necessária para as medições de atividade dos produtos radiofarmacêuticos administrados aos pacientes e os dados devem estar registrados e disponíveis para inspeção da autoridade reguladora a qualquer tempo.

A Agência Internacional de Energia Atômica [4] e a Farmacopéia Européia [5] recomendam um desvio máximo de 5% quando se refere à exatidão das medições no calibrador de radionuclídeos. No Brasil a exatidão para exames de diagnose está estabelecida na norma NN-3.05 da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) [6] que exige desvios percentuais máximos de até 10%.

A atividade administrada ao paciente deve ser a mais próxima possível daquela recomendada pelo médico. Se for menor, o paciente, provavelmente necessitará de uma administração adicional para obter o resultado clínico desejado (por exemplo, boa imagem para diagnose) resultando numa dose desnecessária. Se for maior, o paciente estará igualmente recebendo uma dose desnecessária. Em ambos os casos um dos princípios básicos da radioproteção ao paciente, a otimização da dose, estará sendo infringida.

2. OBJETIVO

Com o objetivo de analisar o desempenho das medições rotineiras de atividade de radiofármacos nos SMNs brasileiros o Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes, do Instituto de Radioproteção e Dosimetria (LNMRI/IRD/CNEN) coordena e organiza programas de comparação de medição de atividade de radiofármacos usados nas práticas de medicina nuclear. A participação é voluntária e aberta a todos os SMNs do Brasil. Nesta comparação de ⁹⁹Tc^m realizada em 2008, participaram 55 SMNs (34 do estado de Rio de Janeiro, 11 de Porto Alegre e 10 de Brasília). Testes de proficiência baseados nos critérios de aceitação da norma ISO/IEC 43-1 [7] foram aplicados para verificar a sua consistência em

comparação com os critérios de exatidão exigidos pela norma nacional.

3. MÉTODOS

Os testes de proficiência para avaliação de desempenho foram aplicados aos resultados da atividade medidos pelos 55 SMNs participantes do exercício de comparação. O valor de referência e a incerteza associada foram determinados pelo LNMRI utilizando uma câmara de ionização padrão secundário CENTRONIC IG12 calibrada previamente com uma fonte de ⁹⁹Tc^m padronizada em sistemas de medição primários instalados no LNMRI.

Neste trabalho os critérios de aceitação da norma ISO/IEC 43-1 foram aplicados com o objetivo de homogeneizar o procedimento de avaliação de desempenho dos participantes da comparação. A avaliação de desempenho também foi realizada usando o valor da razão R entre o resultado do SMN participante e o resultado determinado pelo LNMRI que foi adotado como o valor de referência. A razão R é, então, comparada com as exigências normativas estabelecidas pela autoridade regulatória nacional.

Os dois procedimentos de avaliação focalizam principalmente a Exatidão (U_score) e a Precisão (P) das medições e ambos incluem a incerteza combinada associada com as medições dos participantes e com o valor de referência determinada pelo LNMRI. Além disso, dois outros parâmetros estatísticos, o índice Z (Z_score) e o desvio relativo (DR) foram calculados para complementar as informações necessárias para a análise do desempenho. Para que o desempenho do participante seja considerado

“Aceitável”, segundo os critérios da ISO/IEC 43-1, todos os critérios individuais (com exceção de R) devem passar nos testes, isto é, serem “Aceitáveis”. Usando esta abordagem a avaliação foi aplicada aos 63 resultados fornecidos pelos participantes da comparação. Um código foi atribuído a cada um dos participantes de maneira a manter a seu anonimato.

Os critérios de aceitação e avaliação estabelecidos pela ISO/IEC 43-1 são:

a) Desvio relativo (DR)

100 V x

V DR V

LNMRI LNMRI

SMN (1)

onde V_SMN é o valor determinado pelo SMN e V_LNMRI é o valor de referência determinado pelo LNMRI. O limite de – DR 10% deve ser satisfeito para que o resultado seja considerado “Aceitável”.

b) Precisão (P)

O resultado é considerado “Aceitável” se

% 5 100 V x

u V

P u

2

SMN SMN 2

LNMRI

LNMRI (2)

onde u_LNMRI e u_SMN são as incertezas padrões do valor de referência e do valor de SMN, respectivamente.

c) Exatidão (U_score)

2 SMN 2

LNMRI SMN LNMRI score

u u k

V U V

(3)

onde k é o fator de abrangência. Neste trabalho adotou-se k

= 3 para um nível da confiança de 99,7%. O resultado é considerado aceitável se U_score 1.

d) Índice Z (Z_score)

LNMRI SMN

score

V

Z V

onde é o valor buscado para o desvio padrão. Nesta comparação adotou-se = 0,05 x V_LNMRI e classifica o resultado como “Aceitável” se Zscore 2 e “Não aceitável”

se Z_score > 2.

O valor da razão R (V_SMN/V_LNMRI) também foi determinado com o objetivo de comparar o desempenho com o critério de aceitação exigido pela norma brasileira.

Neste caso o critério de aceitação (ou conformidade) é 0,90 R 1,10.

4. RESULTADOS

Os resultados da avaliação de desempenho segundo os critérios da norma ISO/IEC 43-1 são apresentados nas figuras 1 e 2 a 6. A avaliação dos resultados segundo o critério de exatidão da norma nacional NN=3.05 é apresentada na figura 2 onde o eixo horizontal representa os códigos dos participantes e a vertical os valores da razão R..

Neste critério os resultados de R ditos “Aceitáveis” (ou

“Conformes”) devem satisfazer a relação 0,90 R 1,10.

Fig. 1. Distribuição de freqüência dos Desvios relativos (DR) em relação ao valor de referência (equação 1).

0 10 20 30 40 50 60

Desvio relativo (%)

Frequência de ocorrência (%)

-30 -20 -10 0 10 20 30

+/- 10%

Aceitável (82.5%) Não aceitável

Fig. 2. Desempenho dos 55 participantes em termos da razão R segundo o critérios da norma CNEN NN-3.05. O desemepnho é considerado satisfatório se 0,90 R 1,10.

Razão (Atividade de SMN/ Atividade de LNMRI) 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300

RJ41 BRA01

BRA02 BRA03

BRA04 BRA05

BRA06 BRA07

BRA08 BRA09

BRA10 BRA11

POA01 POA02

POA03 POA04

POA05 POA06

POA07 POA08

POA09 POA10

POA11 Código do SMN

Desempenho do SMN

Razão (Atividade de SMN/ Atividade de LNMRI)

Desempenho do SMN

1,500

0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400

RJ1RJ2

RJ8

RJ19 RJ3

RJ9

RJ14 RJ4

RJ10

RJ15 RJ5

RJ11

RJ16 RJ6

RJ12 RJ17

RJ7

RJ13

RJ18 RJ20 Código do SMN

Razão (Atividade de SMN/ Atividade de LNMRI) 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200

1,300 Desempenho do SMN

RJ21 RJ22

RJ28

RJ39 RJ23

RJ29

RJ34 RJ24

RJ30

RJ35 RJ25

RJ31

RJ36 RJ26

RJ32

RJ37 RJ27

RJ33

RJ38 RJ40 Código do SMN

Fig. 3. Percentual da precisão dos resultados das medições de atividade obtido pela equação 2.

Fig. 4. Distribuição de freqüência dos valores de U_score conforme equação 3.

Fig. 5. Distribuição das freqüências dos valores de Zscore (equação 4).

Fig. 6. Resultado final da aplicação do teste de proficiências segundo os critérios da ISO/IEC 43-1.

5..DISCUSSÃO

Os 55 SMNs participantes geraram 63 resultados de atividade medidos nos seus calibradores de radionuclídeos.

Na tabela 1 são apresentados os tipos e os números de equipamentos que participaram dessa comparação onde se verifica a presença majoritária da marca Capintec seguida da marca Victoreen.

A distribuição dos calibradores de radionuclídeos por região dos participantes é apresentada na tabela 2. Por essa tabela Rio de Janeiro apresenta, proporcionalmente, maior número de calibradores com G-M em comparação com Brasília e Porto Alegre.

O maior desvio R=0,483 foi reportado pelo SMN de Rio de Janeiro com código RJ20, isto é, a atividade medida é subestimada em quase 50% (figura 2). Esse fato era de conhecimento do participante antes da comparação e o LNMRI foi informado que toda leitura de atividade para o

99Tc^m era multiplicado por 2 na rotina do trabalho.Toda avaliação de desempenho foi feita desconsiderando este resultado.

Tabela 1. Tipos e marcas de calibradores de radionuclídeos utilizados pelos participantes da comparação.

Modelo Quantidade Participação percentual (%)

CGR Actividigit 2 3,2

Alfanuclear 4 6,3

Vexcal 7 11,1

Atomlab 9 14,3

Victoreen 14 22,2

Capintec 27 42,9

Total 63 100

0 20 40 60 80 100 120

Pre cisão (%)

Frequência (%)

0 5 10 15 20

5%

Ace itáve l (100%) Não aceitável

0 10 20 30 40 50 60

U_score

Frequência(%)

-3 -2 -1 0 1 2 3

Aceitável (79.4%) Não aceitável

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Z_score

Frequência (%)

-3 -2 -1 0 1 2 3

Ac e itáv e l (9 2 .1%)

Não ace itáve l

81 %

19 % 0

20 40 60 80 100

Teste de proficiência

Desempenho (%)

Aceitável Não aceitável

Tabela 2 Distribuição dos calibradores de radionuclídeos utilizados pelos SMNs por região.

Região Quantidade Tipo de calibrador

CI G-M

Rio de Janeiro 41 25 16

Brasília 11 10 1

Porto alegre 11 9 2

Total 63 44 19

O critério exatidão avaliado pelos valores de U_score, calculada com k=3 (nível de confiança da 99,7%) para esta comparação indica que 79,4% dos resultados são

“Aceitáveis” e ela é consistente com os 82,5% dos valores ditos “Aceitáveis” para o Desvio relativo. Normalmente se utiliza um fator k=1,96 (95% de nível da confiança), mais seletivo, para avaliação de laboratórios de ensaio e calibração. Como os SMNs não se enquadram neste tipo de classificação foi utilizado k=3 nesta comparação. Se for utilizado k=1,96, a avaliação pelo critério da exatidão se reduz para 71,4% de resultados “Aceitáveis”. Os valores de Desvio relativo são equivalentes aos valores da razão R que classifica o desempenho de acordo com o critério de exatidão da norma brasileira. A avaliação para o critério da Precisão mostrou que 100% dos resultados apresentaram valores menores que 5% indicando uma boa repetitividade das medidas efetuadas pelos SMNs .Quanto ao critério de Zscore, 92,1% dos resultados foram considerados

“Aceitáveis”. O valor médio de R, excluindo-se o de maior valor, foi avaliado em 0,993 0,079, sugerindo uma pequena tendência de subestimação da leitura de atividade pelos participantes.

Nesta comparação os calibradores de radionuclídeos dotados com detector G-M representam 30% do total dos instrumentos utilizados. Usando o valor da razão R para avaliar o desempenho dos instrumentos com G-M observa- se que 70% dos resultados são classificados como

“Aceitáveis”. Por outro lado, o desempenho dos calibradores com CI, que representam 70% do total dos instrumentos,, alcança o valor de 88%. Isso sugere que os equipamentos dotados de CI apresentam desempenho superior quando comparados com os do G-M confirmando os resultados das comparações anteriores [8,9]. Essa tendência também é observada quando se compara o desempenho por região: 80% de resultados „Aceitáveis”

para Rio de Janeiro onde a proporção de calibradores com G-M é a maior, 91% para Brasília e 100% para Porto Alegre. Esse baixo desempenho pode ser explicado pela configuração dos detectores G-M na fabricação do calibrador onde a dependência geométrica é muito grande.

Finalmente, o uso combinado dos quatro critérios estatísticos para o teste de proficiência baseado na norma ISO/IEC 43-1indica que os 63 resultados das medições de atividade de ⁹⁹Tc^m obtidos na comparação com a participação de 55 SMNs alcançou o resultado de 81% com a qualificação de “Aceitável”. Esse resultado é bastante consistente como os 82,5% obtidos para os valores da razão R, satisfazendo o critério de exatidão estabelecido pela norma nacional.

Todos os SMNs reportaram como incerteza apenas os desvios padrões das suas cinco medidas (tipo A) e não foram capazes de estimar os componentes ditos tipo B.

Apesar da determinação da incerteza não ser crucial para a rotina dos SMNs, é necessário que estejam cientes da sua existência.

6. CONCLUSÕES

O número de participantes desta comparação, 55, que corresponde a 18% do total de SMNs em operação no Brasil (cerca de 300), não é estatisticamente significativo para se tirar uma conclusão mais robusta .Isso implica na necessidade de maior conscientização para os demais SMNs participarem dessas comparações. Entretanto, pode-se concluir que o desempenho dos participantes, com 82,5%

dos resultados cumprindo a exigência normativa foi satisfatório. Esperava-se também um desempenho menor quando se aplicam os critérios estatísticos da norma ISO/IEC 43-1, que são adotados para os laboratórios de ensaio e calibração. Se for utilizado um fator de abrangência k=3 em vez de k=1,96 no cálculo dos valores de Uscore, o desempenho global atinge 81% aproximando-se bastante do critério da norma reguladora, que foi 82,5%. Isso demonstra que, pelo menos nesta comparação de ⁹⁹Tc^m, a qualidade das medições dos participantes foi razoavelmente satisfatória.

Outra conclusão é que os calibradores de radionuclídeos que utilizam detectores G-M apresentaram desempenho inferior em comparação com aqueles dotados com CI: 70 contra 88%. Esses resultados, que confirmaram o desempenho inferior nas comparações anteriores, inclusive com outros radionuclídeos, podem orientar as autoridades competentes para recomendar uma substituição progressiva dos primeiros pelos segundos equipamentos para melhorar a qualidade geral das medições de radioatividade nos SMNs. Este exercício de comparação também estabelece a rastreabilidade metrológica em medição de atividade de radiofármacos e pode ser usado para adotar medidas corretivas e preventivas para melhorar a qualidade de serviços fornecidos aos pacientes.

REFERÊNCIAS

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Meth. Vol. A312, pp. 241-245, 1992.

[2] L. Joseph, R. Anuradha, R. Nathuram, V. V. Shaha and M. C. Abani,

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359-362, 2003.

[3] P. Oropesa, A. T. Hernandez, R. Serra, E. Maartinez and C. Varella,

“Comparison of activity measurements with radionuclide calibrators”.

Appl. Radiat. Isot. Vol. 59, pp. 383-387.

[4] International Atomic Energy Agency, “Quality assurance for radioactivity measurement in nuclear medicine”, Technical Report Series no. 454, 2006.

[5] European Pharmacopoeia, “European Directorate for the Quality of Medicines”, 4a. ed. EDQM, Strasbourg, 2001.

[6] Comissão Nacional de Energia Nuclear,.”Requisistos de radioproteção e segurança para serviços de medicine nuclear”, Norma CNEN NN-3.05, 1996.

[7] ABNT ISO/IEC Guia 43-1, “Ensaios de proficiência por comparações interlaboratoriais, Parte 1: Desenvolvimento e operação de programas de ensaios de proficiência”, 1999.

[8] A. Iwahara, A. E. de Oliveira, L. Tauhata, C. J. da Silva and R. T.

Lopes, “Intercomparison of ¹³¹I and ^99mTc activity measurements in Brazilian Nuclear Medicine Services”, Appl. Radiat. Isot. Vol. 54, pp.

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[9] A. Iwahara, A. E. De Oliveira, L. Tauhata, C. J. da Silva, C. P. G. da Silva, ª M. S. Braghirolli and R. T. Lopes, “Performance of dose calibrators in Brazilian hospitals for activity measurements”, Appl.

Radiat. Isot. Vol. 56, pp. 361-367, 2002.