lu-177dozİmetrİsİ - medikal fizik...

Lu-177 DOZİMETRİSİ(Peptid Reseptör Radyonüklid Tedavisinde)

Türkay TOKLUYeditepe Üniversitesi Hastanesi, Nükleer Tıp AD.

Giriş• 90Y-[DOTA0,Tyr3]-octreotide (DOTATOC)ve

177Lu-[DOTA0,Tyr3]-octreotate (DOTATATE)gibi beta yayıcı radyoizotoplarla işaretlisomatostatin anologları ile gerçekleştirilenPeptid Reseptör Radyonüklid Tedavisi(PRRT), nöroendokrin tümörlerin tedavisindebaşarılı bir şekilde uygulanmaktadır.

Giriş

• Radyoterapi uygulamalarında da olduğu gibibu tedavide de temel amaç, sağlıklı doku enaz radyasyon hasarına uğrarken tümöre enyüksek hasarın verilmesini sağlamaktır.

• PRRT’de hastalara verilebilecek en yüksekaktivite değerini sınırlayan iki organböbrekler ve kemik iliğidir.

Giriş

• National Council on Radiation Protection andMeasurements (NCRPM)’e göre böbreklerin23 Gy’lik (soğurulmuş) doza maruz kalmasıhastaların % 5’inde 5 yıl içerisindedeterministik etkilerin ortaya çıkmasınaneden olmaktadır*.

• Kemik iliği hipoplazisinin engellenmesi içinise kemik iliğinin 2 Gy’den yüksek dozlaramaruz kalmaması gerektiği bilgisi kabulgörmektedir**.

* National Council on Radiation Protection and Measurements. Misadministration of radioactive material in medicine:scientific background. Bethesda, MD: NCRP, 1991;27.** ICRP. Publication 41: nonstochastic effects of ionizing radiation. Pergamon Press, Oxford, 1984.

Tedavi

• Hastalara 90Y-DOTATOCveya 177Lu-DOTATATEortalama 30’ar dakikalıkinfüzyonlar şeklinde verilir.

• Tedavilerde böbreklerin korunması için,radyofarmasötik enjeksiyonundan yarım saatöncesinde başlanan 4 saatlik aminoasitsolüsyonu infüzyonu yapılır.

Dozimetri• 177Lu izotopunun gama ışınlarının da olması,tedavi sırasında dozimetri yapılmasına imkantanımaktadır.

• Bu uygulama:• Dozimetri için farklı izotop kullanımındaki hatalarıengeller• 90Y-DOTATOCiçin 111In-DOTATOC kullanımında olduğu gibi

• Hastanın fazladan radyasyona maruziyetini engeller• İlk tedavi aktivitesi genelde hastanın tıbbidurumu ve literatür verileri göz önündebulundurularak belirlenir.

Dozimetri

• Doz hesaplamasında MIRD yöntemi* yaygınolarak kullanılır:

• Kaynak ve hedef organlar olarak böbrekler,karaciğer, dalak, kemik iliği ve vücudungeri kalanı seçilir.

* Loevinger R, Berman M. A revised schema for calculating the absorbed dose from biologically distributed radionuclides,MIRD Pamphlet No. 1 Revised. New York: The Society of Nuclear Medicine; 1976.

Dozimetri

• Erkek, Kadın ve 15 yaşında çocuk fantomlarıiçin S faktörleri kullanılır.

http://www.doseinfo-radar.com/

Kümülatif Aktivitenin Belirlenmesi

• Kemik iliği hariç her organ için kümülatifaktivitelerinin hesaplanmasında, enjeksiyonsonrası 4, 24, 48 ve 72nci saatlerde alınananterior ve posterior tüm vücut görüntülerikullanılır.

• Tüm vücut görüntülemede 177Lu izotopunun%6 abandans faktörüne sahip 113 keVenerjili ve %11 abandans faktörüne sahip 208keV enerjili iki gama ışını kullanılır.

• Enerji penceresi genişliği %15 olarak seçilir.• MEGP kolimatör kullanılır.


• Sayım sistemleri (Uptake, GM sayacı vs.) ileölçüm

• Planar ve/veya tüm vücut görüntüleme• SPECT (/CT) görüntüleme• PET (/CT) görüntüleme

Kümülatif Aktivitenin BelirlenmesiTüm Vücut Görüntüleme

• Her organ ve tüm vücutiçin 24üncü saatte alınangörüntüler üzerinde ilgialanları çizilir.

• Bu ilgi alanları aynıhastanın tedavi sonrasıalınan diğergörüntülerinde dekullanılır.


4. Saat 24. Saat 48. Saat 72. Saat


Anterior ve posteriorsayımlar

Foton atenüasyonudüzeltmesi

Gama Kamerakalibrasyon faktörü

Kaynağın kendi atenüasyonunudüzeltme faktörü

Geometrik zemin-aktivitesi(background) çıkarımı

Organ ve Hasta Kalınlıkları

Lineer Azalım Katsayılarının Belirlenmesi

BT numarası

Lineer Azalım Katsayılarının Belirlenmesi

BT# – Lineer Azalım KatsayısıDönüşümü

**

41

177 4

0.139 1.41 10 , 0( )0.139 1.07 10 , 0Lu

BT eğer BTcm

BT eğer BTm

--

- -

ì + ´ ´ <=í

+ ´ ´ ³î

* Brown S, Bailey DL, Willowson K, Baldock C. Investigation of the relationship between linear attenuation coefficientsand CT Hounsfield units using radionuclides for SPECT. Appl Radiat Isot. 2008;66:1206–1212.

Gama Kamera Kalibrasyon Faktörü


Anterior ve posteriorsayımlar

Foton atenüasyonudüzeltmesi

Gama Kamerakalibrasyon faktörü

Kaynağın kendi atenüasyonunudüzeltme faktörü

Geometrik zemin-aktivitesi(background) çıkarımı

Eksponansiyel Azalım

Eğri Fit Yöntemi

A~

Eğri Fit Yöntemi

Kantitatif SPECT/CTGörüntüleme

Görüntü Kalitesini Bozan Faktörler

• İstatistiksel Gürültü• Projeksiyon verisi ve kesit görüntüsünde gürültü

• Kolimatör-Dedektör Cevabı• Bulanıklık, homojen olmayan uzaysal rezolüsyon,kısmi hacim etkisi

• Foton Azalımı• Düşük sayım, homojen olmayan aktivite dağılımı

• Foton Saçılımı• Düşük görüntü kontrastı, homojen olmayanaktivite dağılımı

• Hasta Hareketi• Bulanıklık, homojen olmayan aktivite dağılımı

Bozucu Faktörlerin Etkisi

Aktivite Dağılımı Azalım Haritası

İdeal veri AtenüasyonAtenüasyonKol-DedCev.

AtenüasyonKol-DedCev.Saçılma

AtenüasyonKol-DedCev.SaçılmaGürültü

Rekons.SonrasıFiltreleme

FiltrelendirilmişGeriyeProjeksiyon

İstatistiksel Gürültü

• İteratif rekonstrüksiyon algoritmaları kullanımı• Görüntüdeki gürültü özelliklerini filtrelendirilmişgeriye projeksiyon algoritmasına göre özellikledüşük sayım bölgelerinde iyileştirir.

• Projeksiyon sayısının arttırılması• Sayım miktarının arttırılması

İteratif Rekonstrüksiyon Yöntemleri

Kolimatör-Dedektör Cevabı

Kolimatör-Dedektör CevabıDedektöre 10 cm mesafede I-131 kaynağı

HEGP

MEGP

ToplamCevap Fonk.

GeometrikCevap Fonk.

SeptalPenetrasyonCevap Fonk.

SeptalSaçılma

Cevap Fonk.

Logaritmik renk skalası

Foton Azalımı

FBP ML-EM ML-EM +Azalım Düzeltmesi

Azalım DüzeltmesiSPECT/CT

Azalım DüzeltmesiSPECT/CT

• Azalım katsayısı haritasının elde edilmesininardından iteratif rekonstrüksiyon sırasındaazalım düzeltmesi uygulanır.

• Homojen olmayan azalımın FBP iledüzeltilmesi yaygın değildir.

eski

ijl

jyeni ij eski

i ik kl k

j

aa

f pfa f

= åå å(ML-EMalgoritması)

Foton Saçılımı

Saçılma DüzeltmesiÜçlü Enerji Penceresi

Saçılma DüzeltmesiÜçlü Enerji Penceresi

LS US

+

0.5 0.5

( , , )P x y q ( , , )S x y q ( , , )corrP x y q

– =

Hasta Hareketi

Rekonstrüksiyon

HareketDüzeltmesi

Kısmi Hacim Etkisi

Ölü ZamanTc-99m

Sayım KalibrasyonuSistem Hacim Hassasiyeti

0

1/2 1/2

1ln2 ln2

1/2

[ / ] ln2 1acqcal TT T

acqT TVol

VOI Vol

TRS cps Bq e eV c T

-- -æ öæ ö æ ö ç ÷= × × × -ç ÷ ç ÷ç ÷ ç ÷× è øè ø è ø

VOIiçindekisayımhızı(cps)

VOIhacmi(cc)

Fantomdakiaktivitekonsantrasyonu(Bq/cc)

Zamandüzeltmesi

Tümör Dozimetrisi

• MIRD fantomlarında tümör yapılarıbulunmaması nedeniyle tümör dozimetrisi içinBirim Yoğunluklu Küre Modeli kullanılır*.

• Bu modelde tümörler, 1 g/cm3 yoğunluğasahip küre şeklinde modellenmektedir.

• Tümör yapılarında tutulan aktiviteden dolayıtümörün aldığı doz hesaplanabilirken,• tümörün diğer organlara olan katkıları• diğer organların tümöre olan katkılarıhesaplanamamaktadır.

* Stabin MG, Konijnenberg MW. Re-Evaluation of Absorbed Fractions for Photons and Electrons in Spheres of VariousSizes. J Nucl Med. 2000;41:149–160.

Tümör Dozimetrisi

Kemik İliğiDozimetrisi

Kemik İliği Dozimetrisi

• Kandaki aktivite, 177Lu-DOTATATEinfüzyonusonrası 3, 10, 20, 40, 60, 90ıncı dakikalar ve2, 3, 20, 22, 25, 44, 50 ve 68inci saatlerdealınan kan örneklerinden elde edilir.

• Kan örnekleri,177Lu izotopuiçin sayım-aktivitekalibrasyonuyapılan gamasayıcıda ölçülür.

Vücudun Geri KalanınınKaynak Olarak Kullanılması

• Seçilen kaynak organların dışında vücudungeri kalanında bulunan aktivitenin diğerorganlarda soğurulan doza olan katkısıdikkate alınır.

• Tümör yapılarında tutulan aktivitenin, hedeforganlara katkısının dikkate alınabilmesi içintümör aktiviteleri tüm vücudun kalanınaeklenir.

Vücudun kalanının kemik iliği dozuna katkısı

S faktörlerinin hasta kilosukullanılarak skalalandırılması

° ° °BM RoB WB BM h BM RoBh

D A A A S¬ ¬æ ö= - - ×ç ÷è ø

å

, , , ,

, , , ,

h, ,

, ,

WB phantom BM phantom BM phantom BM phantomBM RoB BM WB BM BM

WB patient BM patient RoB patient BM patient

phantom BM phantomBM h

h RoB patient BM patient

m m m mS S S

m m m mm m

Sm m

¬ ¬ ¬

¬

= × × - ×

- ×å

Uygulama

Uygulama

• İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa TıpFakültesi Nükleer Tıp AD.’nda177Lu-DOTATATEkullanılarak gerçekleştirilenPRRT uygulamalarında hastaların organdozları tespit edildi.

• Bir hastaya en çok 3 fraksiyonda 590 mCiaktivite verildi.

• Hiçbir hastada toksik böbrek ve kemik iliğidozuna ulaşılmadı.

100 mCi 177Lu-DOTATATEBaşınaBöbrek Dozları

N=59

100 mCi 177Lu-DOTATATEBaşınaBöbrek Dozları

~300

mCi

~1900mCi

N=59

100 mCi 177Lu-DOTATATEBaşınaKemik İliği Dozları

N=49


~1000mCi

~3200mCi

N=49


Ortalama± SD

Yüzde Oranı

Kandaki AktivitedenKaynaklanan Doz(mGy /100mCi)

12 ± 4 % 10

Diğer Kaynak OrganlardanKaynaklanan Doz(mGy /100mCi)

9 ± 6 % 7

Vücudun Geri KalanındanKaynaklanan Doz(mGy /100mCi)

104 ± 32 % 83

Toplam Kemik İliği Dozu(mGy /100mCi)

125 ± 33 % 100,0

100 mCi 177Lu-DOTATATEBaşınaDiğer Organ Dozları

Organ Ortalama± SD

En Düşük En Yüksek

Karaciğer 1,20 ± 0,62 0,32 3,03Dalak 5,89 ± 2,74 0,48 12,00Tüm Vücut 0,23 ± 0,09 0,09 0,55

Tümör Dozları

Kümülatif aktivitefarklılığı

Teşekkürler…

lu-177dozİmetrİsİ - medikal fizik...

Documents