Cálculo de blindagem PET/CT com F-18

01. Introdução

Este POP organiza a execução e a revisão do método de cálculo de blindagem em medicina nuclear · pet/ct, com base no AAPM TG 108. Foi estruturado para documentar as premissas e tornar a conferência do cálculo rastreável.

02. Objetivos

Padronizar a integração temporal e a soma de exposições de pacientes com F-18, em salas de captação, aquisição e outras permanências, utilizando o TG 108 com a errata de transmissão de 2006.

03. Campo de aplicação

Aplica-se aos fótons de aniquilação de 511 keV de pacientes com F-18 e às curvas em feixe largo de chumbo, concreto ou ferro. A atividade de referência é a administrada no paciente; cada contribuição descreve uma fase/localização que irradia o mesmo ponto protegido.

Não abrange automaticamente outros radionuclídeos, radiofármacos terapêuticos, seringas/frascos, rejeitos nem proteção do desempenho de detectores. A parcela de raios X do CT requer cálculo separado e compatibilização das grandezas e do orçamento de dose.

A responsabilidade e os limites do modelo devem permanecer identificados na emissão da memória, inclusive quando houver avaliações complementares.

04. Documentos de referência

Madsen MT et al. AAPM Task Group 108: PET and PET/CT Shielding Requirements. Medical Physics 33(1):4–15, 2006. DOI: 10.1118/1.2135911. Cópia PDF fornecida pelo usuário.

• Tabelas IV/V: transmissão e ajustes em feixe largo, página impressa 7 (PDF 5).
• Equações 1–4 e tabela VI: integração temporal e salas de captação, páginas 8–9 (PDF 6–7).
• Equação 9 e exemplo 2: aquisição, páginas 9–11 (PDF 7–9).

Relatório no site oficial da AAPM ↗ · DOI do artigo ↗

Mawko G. Erratum, Medical Physics 33(9):3579, 2006. DOI: 10.1118/1.2336249. Errata oficial: sinal do expoente na tabela IV ↗.

Texto operacional autoral, organizado a partir dos métodos já documentados no guia e dos relatórios fornecidos. Consulte as edições identificadas e suas correções ao adaptar o POP. O vínculo ao relatório não representa autoria ou aprovação deste POP por suas entidades editoras.

05. Siglas e abreviaturas

06. Definições

Barreira homogênea

Barreira representada por um único material e sua curva de transmissão. A equivalência entre materiais não é presumida.

Ponto protegido

Local de ocupação para o qual se avaliam as contribuições, com distância e geometria identificadas.

Meta de projeto P

Valor semanal adotado para a grandeza explicitada no método, cuja justificativa e referência devem ser registradas.

Fator de ocupação T

Fração de ocupação pertinente ao indivíduo avaliado no ponto protegido.

Transmissão B

Fração da contribuição que atravessa a espessura do material, segundo a curva e o espectro utilizados.

Memória de cálculo

Registro das entradas, fontes, unidades, hipóteses, cálculos, verificações e limitações de um cenário.

FU e Rt

Fator de decaimento até o início da fase e fator de integração durante a permanência, respectivamente.

07. Responsabilidades

08. Procedimento

8.1 Preparação e dados de entrada

1. Receber a solicitação e identificar projeto, serviço, equipamento e versão da planta. Registrar se o trabalho corresponde a instalação nova, alteração ou verificação.
2. Levantar medidas, alturas e ocupação dos pontos protegidos. Identificar o indivíduo mais exposto e mudanças previsíveis de uso.
3. Reunir relatórios de referência, dados técnicos, protocolos, histórico de carga e informações construtivas. Registrar fonte, edição, tabela/linha e data de cada dado.
4. Antes de executar, confirmar que os dados necessários abaixo estão disponíveis. Havendo lacuna que altere o resultado, registrar a pendência e não inventar um valor para encerrar a memória.

8.2 Execução do cálculo

Executar as etapas na ordem e manter o registro indicado. Repetir para cada ponto protegido; não confundir o atendimento de um ponto com a adequação de toda a instalação.

1. Mapear a jornada e o ponto protegido

   Identificar administração, captação, aquisição, sanitário, espera de saída e circulação relevantes. Marcar posições dos pacientes, distâncias e ocupação dos ambientes, inclusive acima e abaixo. Para um mesmo ponto, identificar todos os pacientes/salas que possam contribuir.

   Registro esperado: Planta e cronograma de fases/localizações com limites do cenário.

2. Confirmar o radioisótopo e o tipo de fonte

   Confirmar F-18 administrado no paciente. Não usar a constante do paciente para uma seringa/frasco não blindado, nem aplicar os coeficientes a outros radioisótopos. Encaminhar fontes de preparo, rejeitos e outros radionuclídeos para cálculo próprio.

   Registro esperado: Identificação do radionuclídeo, atividade e fontes excluídas/encaminhadas.

3. Definir N, A₀, P e T

   Obter a rotina semanal e a atividade administrada em MBq por paciente. Converter mCi para MBq quando necessário. Justificar a meta P em µSv/semana e a ocupação T; o valor de 20 µSv/semana dos exemplos do relatório não é seleção regulatória automática para a instalação.

   Registro esperado: Premissas de carga, atividade, crescimento e critério de P/T.

4. Definir os tempos de cada fase

   Expressar Δ e t em horas. Δ parte do instante de referência de A₀ até o início da fase. Se a atividade usada já corresponde ao início da fase, usar $\Delta=0$ e registrar essa mudança de referência, evitando dupla aplicação do decaimento. Não sobrepor intervalos do mesmo paciente sem justificativa.

   Registro esperado: Linha do tempo por protocolo e origem temporal da atividade.

5. Determinar a fração retida

   Usar $f=1$ quando não houver crédito biológico documentado. O exemplo de aquisição usa $f=0{,}85$ após micção; não aplicar esse desconto à fase de captação anterior. O campo é um fator no início da fase, não uma modelagem contínua de excreção.

   Registro esperado: Justificativa de f em cada fase, com momento de micção quando utilizado.

6. Integrar o decaimento

   Calcular $\lambda=\frac{\ln2}{(109{,}8/60)\,\mathrm{h}}$, $F_U=e^{-\lambda\Delta}$ e $R_t=\frac{1-e^{-\lambda t}}{\lambda t}$. Usar Rt para a exposição integrada durante a permanência, não o fator de decaimento apenas no final. Não arredondar os fatores intermediários antes da soma.

   Registro esperado: λ, FU, Rt, Δ e t na memória de cada contribuição.

7. Calcular a dose semanal não blindada

   Aplicar $D_i(0)=\frac{0{,}092 N_i A_{0,i} f_i F_{U,i} t_i R_{t,i}}{d_i^2}$, em µSv/semana antes da ocupação. A constante já inclui autoatenuação do paciente; não aplicar novo fator corporal genérico. O módulo não concede crédito à blindagem do gantry.

   Registro esperado: Dose de cada fase, distância e hipóteses de atenuação.

8. Aplicar a transmissão corrigida

   Selecionar o material e os coeficientes da tabela V. Usar x em cm, inclusive para chumbo, e o expoente −1/γ corrigido pela errata. A tabela IV usa mm para a espessura de chumbo; não transferir essa unidade para os coeficientes em cm⁻¹ da tabela V.

   Registro esperado: Material, α, β, γ, unidade de espessura e identificação da errata.

9. Resolver a soma e arredondar

   Exigir $T\sum_i D_i(0)B_i(x)\leq P$ no ponto protegido. Na mesma barreira/material, calcular a espessura comum e arredondar para cima. Recalcular todas as parcelas com a espessura adotada e comparar também com a barreira existente verificada.

   Registro esperado: Espessura contínua, arredondada e dose ocupada após arredondamento.

10. Compatibilizar o PET/CT e as exclusões

    Avaliar o CT com seu espectro e método apropriados. Antes de somar, compatibilizar grandezas e unidades; não somar diretamente mGy de kerma com µSv de dose equivalente. Distribuir um orçamento comum de P entre componentes compatíveis; não conceder P inteiro a PET e CT separadamente. Registrar fontes e caminhos que ainda exigem cálculo.

    Registro esperado: Memória PET e lista de avaliações complementares, incluindo a parcela CT quando houver.

8.3 Equações e unidades

A constante 0,092 tem unidade µSv·m²/(MBq·h) e representa o paciente com F-18, já com autoatenuação corporal. Não a reduza novamente por um fator genérico de atenuação do corpo. Para atividade ainda na seringa ou no frasco é necessário outro modelo de fonte.

Rt integra o decaimento durante a permanência: não é o mesmo que o fator de decaimento no final do período. Para t pequeno, Rt tende a 1; para uma meia-vida, $R_t=\frac{0{,}5}{\ln2}$. A ferramenta usa uma forma numérica estável para não perder precisão nos intervalos curtos.

Correção da equação de transmissão

A errata publicada em 2006 corrige o expoente da expressão B na legenda da tabela IV: o expoente é −1/γ. É essa expressão corrigida que a ferramenta utiliza. A inversão fornece $x=\frac{1}{\alpha\gamma}\ln\!\left(\frac{B^{-\gamma}+\beta/\alpha}{1+\beta/\alpha}\right)$.

Na tabela V, α e β estão em cm⁻¹. O chumbo usa (1,543; −0,4408; 2,136), o concreto (0,1539; −0,1161; 2,0752) e o ferro (0,5704; −0,3063; 0,6326). A tabela IV apresenta a espessura do chumbo em mm, mas os ajustes da tabela V usam cm. A densidade do concreto do TG 108 é 2,35 g/cm³. O programa mantém cm no cálculo e no resultado.

8.4 Conferência e critérios de aceitação

Conferência independente

O revisor deve verificar uma contribuição por cálculo independente, conferir a ordem de grandeza e examinar a soma completa. Alterar uma entrada da calculadora exige gerar nova memória; não reutilizar um resultado anterior ou um arquivo exportado como se tivesse sido atualizado.

• O cenário é de F-18 no paciente, dentro do escopo?
• A atividade está em MBq e os tempos em horas?
• A referência temporal de A₀ não gerou dupla aplicação de decaimento?
• Rt integra a permanência, em vez de usar só a atividade final?
• $f=0{,}85$ foi aplicado apenas na fase justificada após micção?
• O expoente da transmissão é −1/γ e x está em cm?
• As fases/fontes não estão duplicadas nem omitidas?
• PET e CT não receberam a meta integral independentemente?
• A soma ocupada após arredondamento atende a P?

Critério numérico e conclusão

A soma das contribuições transmitidas no ponto, ponderadas por T e avaliadas com a espessura arredondada para cima, deve ser menor ou igual a P. Esse atendimento é restrito às hipóteses e às componentes calculadas. A revisão só deve concluir o cenário quando fontes, geometria, unidades e interfaces relevantes estiverem identificadas; pendências de escopo precisam permanecer explícitas.

Se a ferramenta indicar espessura zero, conferir a origem dos dados e a inclusão de todas as fontes. Isso significa somente que o cenário informado atende ao limite sem blindagem adicional no modelo. Não concluir ausência de exposição ou dispensa automática de requisitos construtivos.

09. Desvios e ações necessárias

Registrar o desvio, a fonte da correção, o responsável e a revisão da memória. Após qualquer correção, repetir a soma e a conferência do resultado. Não aumentar P nem diminuir T apenas para fazer uma espessura disponível atender.

10. Anexos

10.2 Registros e ficha de emissão

Emitir uma memória por ponto protegido, ou um documento com os pontos inequivocamente separados. Registrar:

• Identificação do projeto, versão da planta, ponto, barreira, coordenadas/alturas pertinentes, data e responsáveis.
• Meta P, ocupação T, justificativas, unidades e critérios adotados.
• Atividade e radionuclídeo, cronograma de fases, N, A₀, Δ, t, f, distâncias, FU, Rt, constante do paciente, material, coeficientes da tabela V e errata, além da compatibilização com o CT.
• Espessura contínua, incremento, espessura arredondada, parcelas transmitidas, soma, comparação com P e análise da barreira existente.
• Exclusões, aproximações, incertezas relevantes, condições de validade e avaliações complementares.
• Identificação da calculadora, versão do módulo, arquivo JSON e impressão/PDF gerados a partir das mesmas entradas revisadas.
• Revisão técnica, pendências, decisão documentada e vínculos com especificações construtivas e plano de verificação pós-instalação.

Guardar os registros no sistema documental adotado pelo serviço, conforme seus requisitos aplicáveis. A página não determina um prazo legal de guarda. Não inserir dados identificáveis de pacientes nos exemplos ou na calculadora.

Abrir calculadora e gerar a memória →

10.2 Exemplo de conferência

Conferência do exemplo 2 do TG 108: $N=40$ pacientes/semana; $A_0=555$ MBq; $\Delta=1$ h; $t=0{,}5$ h; $f=0{,}85$; $d=3$ m; $T=1$; $P=20$ µSv/semana.

Com $T_{1/2}=109{,}8$ min e fatores não arredondados, $F_U\approx0{,}684704$, $R_t\approx0{,}911013$ e $D(0)\approx60{,}16092$ µSv/semana. Os fatores intermediários arredondados do texto (0,68 e 0,91) produzem cerca de 59,7 µSv/semana. Para o ajuste contínuo de chumbo, $x\approx0{,}80745$ cm; com incremento de 0,1 cm para cima, adotar 0,9 cm no modelo e conferir a dose transmitida, cerca de 17,40 µSv/semana. O caso confere o algoritmo, não define a blindagem de outra instalação.

11. Histórico

Gatilhos de revisão: Atividade administrada, radiofármaco/radionuclídeo, protocolos e tempos, número de pacientes, salas de captação/aquisição, rotas, sanitários, equipamento PET/CT ou ocupação. Revisar também quando forem identificadas correções das referências, falhas de cálculo ou alterações do módulo utilizado. A periodicidade ordinária deve ser definida pelo serviço, sem apresentar uma frequência editorial como obrigação normativa.

Após revisão, registrar a versão substituída, as alterações, os revisores, a aprovação e a vigência. Preservar as memórias anteriores com suas respectivas hipóteses e versões, sem sobrescrevê-las como se fossem o mesmo cálculo.