Avaliação do controle de qualidade do detector de radiação do tipo Geiger-Müller

Abstract

O controle de qualidade dos equipamentos de um Serviço de Medicina Nuclear é fundamental para que se mantenha a segurança e a qualidade do serviço. Para o detector Geiger-Müller (GM), o controle de qualidade deve ser realizado mensalmente, tendo como referência o limite estabelecido pela norma regulamentadora CNEN NN 3.05 de 17 de dezembro de 2013, “Requisitos de Segurança e Proteção Radiológica para Serviços de Medicina Nuclear” (Resolução 159/13). Para serem considerados confiáveis, precisam apresentar nas suas sequências de medição características, como reprodutibilidade, que avalia a concordância dos dados coletados em diferentes condições de medição; repetibilidade, que diz respeito aos dados coletados sob as mesmas condições de medição; estabilidade, que é a capacidade do instrumento em conservar suas características de medição ao longo do tempo; precisão, que avalia o grau de concordância dos resultados entre si; e eficiência, que é a capacidade do instrumento de converter os estímulos que recebe em sinais mensuráveis. Os detectores de radiação do tipo GM são muito utilizados para o controle de contaminação em Serviços de Medicina Nuclear, podendo ser usados com uma sonda tipo pancake, para medir a taxa de contaminação de superfície, ou com uma sonda cilíndrica, para a monitoração da taxa de exposição, embora os equipamentos mais modernos apresentem configurações internas e filtros para medir grandezas diferentes, não sendo necessária a troca de sonda. A reprodutibilidade do detector GM foi avaliada através de medidas mensais de repetibilidade, realizadas no período de agosto de 2021 a julho de 2022. Para isso, foram utilizados o detector GM, modelo Thermo Scientific Radeye B20, e uma fonte de Césio-137 (calibrada com ±8,066 MBq, em 09/05/1995 ). O teste consiste na leitura da taxa de exposição e da taxa de monitoração de superfície da fonte de Césio-137, posicionada a 30 centímetros da janela do detector. Foram realizadas 10 leituras durante o intervalo de 5 segundos, a fim de avaliar a concordância entre os resultados, obtidos sob as mesmas condições. Assim, foi possível calcular a média aritmética (MA), o desvio padrão (DP) e o coeficiente de variação (CV) para as medidas de taxa de exposição e taxa de monitoração de superfície. A reprodutibilidade do detector foi, então, avaliada através da análise dos resultados de repetibilidade mês a mês. Os resultados mensais de MA±DP para a taxa de contaminação de superfície, em contagens por minuto (cpm), foram, respectivamente, 2321±99, 2342±157, 2012±108, 2327±62, 2009±63, 1646±44, 2220±76, 1929±76, 1923±56, 1765±90 e 1840±46. O CV para taxa de monitoração de superfície neste mesmo período foi, respectivamente, de: 4,7, 5, 3, 3, 3, 3, 4, 3, 5 e 2%. Os resultados mensais de MA±DP para a taxa de exposição, em mR/h, foram respectivamente, 0,73±0,02; 0,74±0,02; 0,68±0,03; 0,79±0,03; 0,69±0,03; 0,55±0,03; 0,75±0,03; 0,62±0,04; 0,62±0,01; 0,58±0,03 e 0,61±0,04. O CV para taxa de exposição neste mesmo período foi, respectivamente, de: 3, 7, 5, 3, 4, 6, 3, 6, 2, 6 e 7%. A interpretação dos resultados dos testes verifica a conformidade do desempenho do detector do serviço, que se encontra dentro do limite de aceitabilidade de ±20%.

The quality control of the equipment of a Nuclear Medicine Service is essential to maintain the safety and quality of the service. For the Geiger-Müller (GM) detector, quality control must be performed monthly, about the limit established by the regulatory standard CNEN NN 3.05 of December 17, 2013, “Requirements for Safety and Radiological Protection for Nuclear Medicine Services” (Resolution 159/13). To be considered reliable, they need to present characteristics in their measurement sequences, such as reproducibility, which assesses the agreement of data collected under different measurement conditions; repeatability, which concerns the data collected under the same measurement conditions; stability, which is the ability of the instrument to maintain its measurement characteristics over time; precision, which assesses the degree of agreement between the results; and efficiency, which is the ability of the instrument to convert the stimuli it receives into measurable signals. GM-type radiation detectors are widely used for contamination control in Nuclear Medicine Services and can be used with a pancake-type probe, to measure the surface contamination rate, or with a cylindrical probe, to monitor the rate of exposure, although the most modern equipment has internal configurations and filters to measure different magnitudes, with no need to change the probe. The reproducibility of the GM detector was evaluated through monthly repeatability measurements, carried out from August 2021 to July 2022. For this, a GM detector, model Thermo Scientific Radeye B20, and a Cesium-137 source (calibrated with ±8.066 MBq, on 05/09/1995). The test consists of reading the exposure rate and the surface monitoring rate of the Cesium-137 source, positioned 30 centimeters from the detector window. Ten readings were performed during a 5-second interval to assess the agreement between the results obtained under the same conditions. Thus, it was possible to calculate the arithmetic mean (AM), the standard deviation (SD), and the coefficient of variation (CV) for the measurements of the exposure rate and surface monitoring rate. The detector’s reproducibility was then evaluated by analyzing the month-to-month repeatability results. The AM±SD monthly results for the surface contamination rate, in counts per minute (cpm), were, respectively, 2321±99, 2342±157, 2012±108, 2327±62, 2009±63, 1646±44, 2220±76, 1929±76, 1923±56, 1765±90 and 1840±46. The CV for surface monitoring rate in this same period was, respectively: 4.7, 5, 3, 3, 3, 3, 4, 3, 5 and 2%. The AM±SD monthly results for the exposure rate, in mR/h, were, respectively, 0.73±0.02; 0.74±0.02; 0.68±0.03; 0.79±0.03; 0.69±0.03; 0.55±0.03; 0.75±0.03; 0.62±0.04; 0.62±0.01; 0.58±0.03 and 0.61±0.04. The CV for exposure rate in this same period was, respectively: 3, 7, 5, 3, 4, 6, 3, 6, 2, 6 and 7%. Interpretation of test results verifies compliance with the service detector performance, which is within the limit.