CIENCIAS
NUCLEARES
Comparación
de la medición de actividad de 
con activímetros en medicina nuclear en Cuba
Comparison of
activity measurements with radionuclide calibrators in nuclear medicine in Cuba
Pilar Oropesa Verdecia1, Yecenia Moreno León1, Aerulio Tulio Hernández1, Rolando A. Serra Aguilar1, Idalberto Gaitán Díaz1, Consuelo Varela Corona2, Akira Iwahara3
1 Centro de Isótopos
(CENTIS)
Ave. Monumental y Carretera «La Rada», Guanabacoa, La Habana, Cuba
2 Centro de Control Estatal de Equipos Médicos (CCEEM), La Habana, Cuba
3 Laboratorio Nacional de Metrología de Radiaciones Ionizantes (LNMRI),
Río de Janeiro, Brasil
RESUMEN
Se presentan los
resultados de la comparación nacional de la medición de actividad
de
con activímetros, organizada en Cuba en el 2007. Estos resultados contribuyen
a establecer la incertidumbre y la trazabilidad de los valores de actividad
de ,
determinados en los activímetros de las diferentes instituciones participantes:
9 hospitales y dos laboratorios del Centro de Isótopos que participaron
directamente en la producción de los radiofármacos. Si consideramos
solamente la proporción de resultados satisfactorios, el desempeño
evidenciado por los participantes es igual al alcanzado en las comparaciones
de este tipo, organizadas del 2002 al 2004 en el país. No obstante, la
estimación razonable de la incertidumbre de la actividad de
medida en el activímetro, realizada por la mayoría de los participantes
en el 2007, muestra un resultado cualitativamente superior con respecto al obtenido
en el 2002-2004. Se reportaron los resultados del ejercicio bilateral de medición
de
entre el Departamento de Metrología de Radionúclidos del Centro
de Isótopos y el Laboratorio Nacional de Metrología de las Radiaciones
Ionizantes del Instituto de Protección Radiológica y Dosimetría
de Brasil. Concebido como complemento de la comparación nacional, este
ejercicio bilateral proporciona evidencias adicionales de la comparabilidad
de los patrones de medición utilizados para calibrar las disoluciones
y muestras de referencia de
en el Departamento de Metrología de Radionúclidos del Centro de
Isótopos.
ABSTRACT
Results from the
national comparison of
activity measurements with radionuclide calibrators in Nuclear Medicine, organized
in Cuba in 2007, are shown. These results contribute to establish the uncertainty
and traceability of the
activity values measured with radionuclide calibrators of the participating
institutions: 9 hospitals and two laboratories of the Isotope Centre directly
involved in radiopharmaceuticals'; production. Concerning the proportion of
acceptable results, no improvement was observed in the participants'; performance
compared to results shown in such kind of exercises organized in the country
during 2002-2004. On the other hand, the reasonable uncertainty estimate of
the
measurements reported by most of the participants show a qualitatively superior
outcome in 2007 compared to the result obtained in the previously organized
exercises. Moreover, the outcome of the bilateral comparison for
activity measurements between the Radionuclide Metrology Department of the Isotope
Centre (CENTIS-DMR) and the National Metrology Laboratory for Ionizing Radiation
of the Brazilian Institute of Radiation Protection and Dosimetry (LNMRI-IRD)
is also shown. This bilateral exercise provides additional evidences on comparability
of the CENTIS-DMR measurement standards used to calibrate
reference solutions and samples.
Key words: comparative evaluations, interlaboratory comparisons, ionization chambers, iodine 131, activity levels, radioactivity, data, calibration, radiopharmaceuticals, accuracy
INTRODUCCIÓN
Durante las prácticas médicas que emplean las radiaciones ionizantes, uno de los principios básicos de la protección radiológica al paciente es la optimización [1]. Este principio estipula que la dosis de radiación que recibe el paciente, como consecuencia de la administración de una dosis de radiofármaco, debe ser la mínima razonablemente alcanzable para lograr el objetivo propuesto. En el diagnóstico, el objetivo es lograr una buena calidad de imagen; mientras que para la terapia, el objetivo es lograr la dosis más cercana a la planificada o necesaria para el tratamiento del volumen blanco con menor dosis al tejido sano.
Un requisito indispensable para el cumplimiento del principio de optimización es determinar correctamente la actividad del radionucleido por medio de su medición en el activímetro, antes de administrarle un radiofármaco al paciente. Para la incertidumbre expandida del valor de esta actividad administrada, se establece un límite de 10%, con factor de cobertura k = 3, tanto en regulaciones internacionales como cubanas [1-3]. Las incertidumbres mayores en la medición de la actividad administrada, pueden ocasionar la aplicación de sobredosis o de una dosis demasiado baja, siendo no deseables y peligrosas debido a su relación riesgo-beneficio o a su riesgo sin ningún beneficio. Asimismo, las mediciones exactas de la actividad de los radionucleidos en el activímetro, son muy importantes durante el desarrollo y la aplicación de nuevos productos radiofarmacéuticos.
La comparación
nacional de la medición de actividad de
en activímetros, DMR-01/2007 está dirigida a obtener un incremento
en la seguridad y eficacia de la práctica de la medicina nuclear en Cuba,
como resultado de la armonización de los procedimientos de las mediciones
de los radionucleidos en este campo. La comparación fue organizada y
conducida por el Departamento de Metrología de Radionúclidos del
Centro de Isótopos (CENTIS-DMR), de conjunto con el Centro de Control
Estatal de Equipos Médicos (CCEEM). Los participantes en esta, miden
la actividad de los radionucleidos con activímetros para administrar
radiofármacos a pacientes, y durante la producción de radiofármacos
en Cuba. En el trabajo se exponen los resultados de 9 hospitales y dos laboratorios
del Centro de Isótopos (CENTIS). Estos resultados contribuyen a establecer
la incertidumbre y la trazabilidad de los valores de actividad de ,
medidos en los activímetros de las diferentes instituciones participantes,
y a detectar y buscar soluciones a los problemas relacionados con esta medición.
También
se muestran los resultados del ejercicio bilateral de medición de
entre el CENTIS-DMR y el Laboratorio Nacional de Metrología de las Radiaciones
Ionizantes del Instituto de Radioprotección y Dosimetría (LNMRI-IRD)
de Brasil. Concebido como complemento de la comparación DMR-01/2007,
este ejercicio bilateral proporciona evidencias adicionales de la comparabilidad
de los instrumentos y métodos utilizados para calibrar las disoluciones
y muestras de referencia de
en CENTIS-DMR.
Disolución
de
utilizada
Para la comparación
nacional y el ejercicio bilateral, en el CENTIS-DMR se prepararon 52 mL de disolución
acuosa de
(Na
en 0,9% de NaCl, 0,25% de 
x 5
,
0,26% de KI, 0,1% de 
y 0,44% de 
.
La concentración de actividad de esta disolución fue aproximadamente
igual a 78 MBq de
por mL de disolución, para la fecha de referencia, 
,
igual a 9/05/2007 16:00 UTC (tiempo coordinado universal). No se detectaron
impurezas radiactivas de otros emisores gamma, por encima del nivel de detección
alcanzado en la medición efectuada en un espectrómetro gamma con
detector de germanio hiperpuro (HPGe), en el CENTIS-DMR. En particular, los
estimados de actividad de 126I y de 75Se, resultaron inferiores a 0,2% de la
actividad de ,
para la fecha de referencia, tref .
A continuación
se pesaron por el método del picnómetro [4] 4 g de la disolución
de
preparada y se colocaron en un frasco de vidrio estándar 10R [5]. La
pesada se efectuó en una balanza SARTORIUS
modelo MC 210 S. Las mediciones realizadas en esta balanza son trazables al
patrón de referencia nacional de la magnitud masa, conservado en el Instituto
Nacional de Investigaciones en Metrología (INIMET), que es el Instituto
Nacional de Metrología cubano para dicha magnitud. Posteriormente, este
frasco 10R se envió al LNMRI-IRD. La otra parte de la disolución
de
se conservó en el CENTIS-DMR para medir la actividad del radionucleido
en este laboratorio y preparar las muestras radiactivas usadas durante la comparación
nacional DMR-01/2007.
Ejercicio
bilateral de medición de
entre el CENTIS-DMR y el LNMRI-IRD
Durante el ejercicio
bilateral, el Instituto brasileño se desempeñó como piloto.
Las dos instituciones debían medir la actividad de
por unidad de masa de la disolución radiactiva, durante los meses de
mayo y junio de 2007. En el LNMRI-IRD, con este propósito, se utilizaron
las cámaras de ionización secundarias CENTRONIC
IG11 y CENTRONIC
IG12. A finales de 1999, estas cámaras se calibraron con patrones preparados
utilizando una disolución de ,
cuya actividad se estableció en ese laboratorio a partir de la medición
por el método de coincidencias 4
-
.
Una alícuota de la disolución de
utilizada para calibrar las cámaras de ionización secundarias,
se envió al Sistema Internacional de Referencia (SIR) del Buró
Internacional de Pesos y Medidas, BIPM.RI(II)-K1.I-131 [6].
En el CENTIS-DMR,
la actividad de
por unidad de masa de la disolución radiactiva se estableció mediante
el método CIEMAT-NIST de recuento por centelleo líquido [7,8].
Para evaluar el desempeño del CENTIS-DMR, se calculó el estadístico
de acuerdo con la ecuación [9]:
siendo 
, la actividad de
por unidad de masa de la disolución y su incertidumbre expandida (k =
2) respectivamente, reportadas por el CENTIS-DMR para la fecha de referencia
tref; mientras que 
,
son los correspondientes valores obtenidos en el LNMRI-IRD. El período
de desintegración del ,
empleado para corregir los resultados según la desintegración
radiactiva, tanto en este ejercicio bilateral como durante la comparación
nacional, fue de 8,0233 d [10]. Los resultados
y
se consideran equivalentes, si el valor absoluto de
no es mayor que 1.
Además, siguiendo el convencionalismo usado en la Sección II del
Comité Consultivo de Radiaciones Ionizantes, CCRI(II), se calculó
el grado de equivalencia, 
,
entre los dos laboratorios nacionales [11]:
La incertidumbre expandida 
(k = 2), del valor
estimado, está dada por [10]:
En la tabla 1,
se presentan los valores
y ,
obtenidos durante la comparación bilateral, así como sus correspondientes
incertidumbres expandidas,
y .
Los balances de incertidumbre reportados por el LNMRI-IRD y el CENTIS-DMRl,
se muestran en las tablas 2 y 3. También se presentan en la tabla 1 los
estimados calculados para el estadístico ,
el grado de equivalencia
y su incertidumbre expandida, .
Como se observó, no existen diferencias estadísticamente significativas
entre los resultados reportados para la actividad de
por los dos Institutos Nacionales de Metrología. En consecuencia, se
considera que las mediciones de ese radionucleido, realizadas en el CENTIS-DMR
y el LNMRI-IRD, son equivalentes dentro de los límites de las incertidumbres
declaradas.
Comparación nacional DMR-01/2007
Las instituciones
participantes en esta comparación, que reportaron resultados al CENTIS-DMR,
aparecen en la tabla 4. Las muestras de referencia de
enviadas a estas se prepararon en una geometría de frasco de vidrio estándar
10R, a partir de la disolución de
medida durante el ejercicio bilateral entre el CENTIS-DMR y el LNMRI-IRD. La
masa, mi de esta disolución depositada en cada frasco aparece en la tabla
5 y se determinó por pesada diferencial, en una balanza SHUANGQUAN
modelo MP120-1 (China). Esta balanza también se calibró con anterioridad
por el INIMET. La actividad nominal de
en las muestras fue, generalmente, de 185 MBq para la fecha de referencia ,
antes mencionada.
En la muestra i,
la actividad de referencia de ,
,
para la fecha ,
se tomó igual al producto de mi y del valor
que aparece en la tabla 1. Consecuentemente, la incertidumbre típica
combinada 
(),
del valor de referencia ,
se calcula como la raíz cuadrada de la suma de las varianzas de
y de la masa 
.
En la tabla 5 se presentan los valores
y (),
estimados para las muestras de la comparación nacional, así como
la institución participante debidamente codificada a la cual se envió
la muestra dada. Según el protocolo de la comparación, el participante
mide directamente en el activímetro el frasco 10R sellado, que contiene
la disolución radiactiva de referencia de .
Para determinar la actividad del radionucleido y la incertidumbre de ese valor
de actividad, se deben aplicar los procedimientos establecidos con ese fin en
la institución dada. El resultado es reportado al CENTIS-DMR, que posteriormente
lo envía al OIEA debidamente codificado.
Las mediciones
de las muestras de
en los activímetros de las instituciones participantes, se realizaron
entre el 7 y el 17 de mayo de 2007. La estabilidad de las muestras se controló
durante ese periodo, mediante la medición repetida de cinco de ellas
en el activímetro secundario del CENTIS-DMR. Cada una de las cinco muestras
monitoreadas se midieron inicialmente en el activímetro antes de enviarse
al hospital (el 4 de mayo de 2007) obteniéndose el valor Aini. Una segunda
medición de la muestra en el instrumento se efectuó al recibirse
nuevamente en el CENTIS-DMR (el 21 de mayo de 2007) obteniéndose el valor
Apos. Para evaluar la estabilidad de la muestra se emplearon los residuos normalizados
z, estimados según la siguiente ecuación:
donde (A)
es la incertidumbre típica combinada de la medición realizada
en el activímetro secundario, excluyendo la contribución de la
componente relacionada con el coeficiente de calibración instalado para
el radionucleido. Esta componente no resulta significativa para el propósito
dado, ya que no aporta variabilidad al resultado de medición. En este
caso, (A)
se toma igual a 0,009 
.
Asimismo, en la Ec. (4)
y 
están corregidos por la desintegración radiactiva del
para la fecha 4/05/2007 18:00 UTC.
Si lzl
3, la estabilidad de la muestra se considera satisfactoria. De lo contrario,
la muestra resulta no adecuada para su uso durante la comparación. Los
resultados del control de la estabilidad de las cinco muestras de
se presentan en la tabla 6. El hecho de que todos los valores obtenidos para
los residuos normalizados z, sean mayores que 1, se explica por la formación
del 
,
con un periodo de desintegración, 
,
igual a 11,930(16) d [10]. No obstante, los resultados de la tabla 6 concluyen
que las muestras radiactivas usadas para la comparación nacional fueron
razonablemente estables, durante el periodo en que los participantes realizaron
las mediciones.
Resultados de la comparación nacional
Los resultados de esta comparación se expresan mediante dos estadísticos de desempeño. El primero, recomendado por su simplicidad en el protocolo elaborado en los marcos del Proyecto Coordinado de Investigación del OIEA, es igual a la relación:
siendo 
el valor de actividad de
determinado en la muestra por el participante, corregido para el tiempo de referencia,
.
El segundo estadístico es el tradicionalmente usado en las comparaciones
cubanas para medir la actividad de radionucleidos en los activímetros,
organizadas en años precedentes [12-14]:
donde s se toma igual a 0,033 ,
partiendo del 10% establecido en [1-3] para la incertidumbre expandida (k=3)
de la actividad administrada al paciente. Este estadístico tiene la ventaja
de que su distribución debe ser normal con valor medio 0 y varianza igual
a 1, en la ausencia de valores extremos entre los datos analizados.
Partiendo del criterio del 10% antes citado, se considera satisfactorio el desempeño
del participante teniendo en cuenta el parámetro R siguiente:
De lo contrario, el desempeño se considera no satisfactorio.
En el estadístico
,
la condición equivalente a la expresada en la Ec. (7) es:
Los resultados
de la actividad de ,
, y su incertidumbre típica u(),
medidos en las muestras de referencia por los participantes en la comparación
nacional, se presentan en la tabla 7. En ella también aparecen los valores
correspondientes de R y
calculados. Como se aprecia, 11 del total de 12 resultados reportados muestran
un desempeño satisfactorio de los participantes. La medición no
satisfactoria de la actividad de ,
realizada en la institución designada con el código 10, permitió
identificar el funcionamiento deficiente del instrumento. En particular, se
detectaron desviaciones de la linealidad de la escala de medición del
instrumento hasta un 15%, lo que no se satisface el requisito del ± 5%
establecido para el parámetro en [15].
A partir de los
resultados de esta comparación nacional, el estimado de la proporción,
,
de mediciones de la actividad de radionucleidos en activímetros que cumplen
con el requisito de exactitud del ± 10%, realizadas en el 2007 en la
medicina nuclear cubana, se toma igual a 92%. En el periodo 2002-2004, el número
de resultados reportados en comparaciones similares fue N = 145 y el estimado
obtenido para el valor medio de la distribución muestral de las proporciones
de mediciones satisfactorias de radionucleidos en los activímetros fue
p = 89% [16]. Si se calcula el intervalo de confianza del 99%, U, para
p, según la expresión [17]:
se observa que
dentro de este están comprendidos los valores entre 81% y 94% y, en consecuencia,
el estimado p1 obtenido en el 2007. Entonces, se concluye que el desempeño
de los participantes es igual en ambos periodos: 2002-2004 y 2007.
Por otra parte, la estimación razonable de la incertidumbre de la medición reportada por 8 de los 11 participantes de la comparación nacional es un resultado cualitativamente superior. En las comparaciones organizadas entre 2000 y 2004, ninguno de los participantes pudo realizar la evaluación de la incertidumbre de la medición en el activímetro. Este cambio cualitativo es resultado de los cursos de capacitación sobre las prácticas de calidad en las mediciones con activímetros, impartidos por el CENTIS-DMR en el 2005 y 2006 para el personal de los hospitales.
CONCLUSIONES
Del total de 12
participantes, 11 demostraron un desempeño satisfactorio durante la determinación
de la actividad de
en los activímetros, empleando la geometría usada rutinariamente
para las mediciones. En consecuencia, la proporción de mediciones satisfactorias
en los activímetros, obtenida en el 2007, no muestra mejora con respecto
al 89% evidenciado en el periodo 2002-2004. Lo anterior confirma que mejorar
el estado actual, requiere implementar elementos esenciales de los sistemas
de gestión de la calidad, para lo cual se necesita de cierto tiempo.
La estimación
razonable de la incertidumbre del resultado de la medición de la actividad
de
en el activímetro, realizada por la mayoría de los participantes
en la comparación, es un desempeño cualitativamente superior,
con respecto al evidenciado por los departamentos de Medicina Nuclear en el
periodo 2000-2004. Este cambio cualitativo es resultado de cursos de capacitación
en la temática, impartidos para el personal de los hospitales en 2005
y 2006.
La comparación realizada demuestra la utilidad de este tipo de ejercicios
para establecer y demostrar la incertidumbre y trazabilidad de los resultados
de las determinaciones de actividad realizadas en medicina nuclear en el país
y sirve de base para la toma de acciones correctivas y preventivas que mejoren
la calidad del servicio prestado a los pacientes.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen la valiosa colaboración de las instituciones participantes y de los siguientes especialistas, los cuales contribuyeron significativamente con su tiempo e instalaciones a la ejecución de la comparación nacional:
- Dr. L.O. Marrero. Complejo Científico Ortopédico Internacional «Frank País».
- E. Mustelier. Complejo Científico Ortopédico Internacional «Frank País».
- A. Palau. Hospital Clínico Quirúrgico «Hermanos Ameijeiras».
- J. J. Hernández. Hospital Provincial Docente de Oncología «María Curie».
- A. Perera. Centro de Investigaciones Clínicas.
- M. Guerrero. Centro de Investigaciones Médico- Quirúrgicas.
- B. Oliver. Instituto Nacional de Oncología y Radiobiología.
- A. Miranda. Hospital Universitario «Celia Sánchez Manduley».
- L. A. López. Hospital Universitario «Celia Sánchez Manduley».
- M. Zamora. Departamento de Inspección y Ensayo. Centro de Isótopos.
- A. Cruz. Departamento de Radiofarmacia. Centro de Isótopos.
- A. Rivero. Instituto de Nefrología «Abelardo Buch».
- Instituto de Cardiología y Cirugía Cardiovascular.
Se reconoce el apoyo financiero, recibido del Organismo Internacional de Energía Atómica para la realización de la comparación nacional, en los marcos del Proyecto Coordinado de Investigación código E2.10.05 «Harmonization of quality practices for nuclear medicine radioactivity measurements».
REFERENCIAS
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Recibido: 25 de febrero de 2008
Aceptado: 26 de marzo de 2008
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