Εξατομικευμένη δοσιμετρία στη θεραπεία με ραδιοφάρμακα, νέες τεχνικές

Abstract

Many radionuclides are used for cancer treatment for several years. Dosimetric studies have shown that classic internal dosimetry protocols are not suitable for use in radionuclide treatments. Great fluctuations have been observed between patients that receive radionuclide treatment. Dose calculations should be done separately for each patient. Differences at absorbed dose between patients occur due to different anatomy and pathology.The aim of this study is to perform patient specific internal dosimetry protocol during radionuclide therapies. Special consideration is given to newer dosimetric techniques that give more accurate results. The basis for internal dosimetry studies is the scintigraphy image. Scintigraphy images are acquired after the radionuclide administration. The γ – camera must be calibrated in order to acquire quantitative scintigraphy images. Special software programs are used in order to calculate absorbed dose for the tumor and the organs at risk.Patient specific internal dosimetry calculations were done with anterior – posterior scintigraphy images. Tomography scintigraphy images were also used. Tomography images reproduce more accurately the activity distribution than the anterior – posterior images. MIRDOSE3.1 software was used for dose calculation. A special program was developed in MATLAB software in order to calculate the absorbed dose at voxel level. The contribution of each voxel to the total absorbed dose distribution was calculated by the convolution method.The internal dosimetry methods that were applied in this study, show that when using newer dosimetric techniques, absorbed doses can be more accurately calculated and the quality of the radionuclide therapy is improved.

Εδώ και αρκετές δεκαετίες γίνεται χρήση των ραδιοφαρμάκων σε θεραπευτικές εφαρμογές διαφόρων μορφών νεοπλασιών. Οι δοσιμετρικές μελέτες οι οποίες έγιναν παράλληλα, ανέδειξαν την ανεπάρκεια των κλασικών μεθόδων εσωτερικής δοσιμετρίας για τις θεραπευτικές εφαρμογές. Στις θεραπείες με ραδιοφάρμακα απαιτείται καλή ακρίβεια στους δοσιμετρικούς υπολογισμούς. Οι υπολογισμοί πρέπει να γίνονται ιδιαιτέρως για κάθε ασθενή καθώς έχουν παρατηρηθεί μεγάλες διακυμάνσεις στην απορροφούμενη δόση μεταξύ ασθενών. Οι διαφορές αυτές οφείλονται στα διαφορετικά παθολογικά και ανατομικά χαρακτηριστικά του κάθε ασθενή.Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η εκτέλεση εξατομικευμένης δοσιμετρικής μελέτης στις θεραπευτικές εφαρμογές με ραδιοφάρμακα με έμφαση στις νεώτερες τεχνικές οι οποίες δίνουν πιο λεπτομερή αποτελέσματα. Η βάση των δοσιμετρικών μελετών είναι οι σπινθηρογραφικές εικόνες του ασθενή οι οποίες λαμβάνονται μετά τη χορήγηση του θεραπευτικού ραδιοϊσοτόπου. Με κατάλληλη βαθμονόμηση του απεικονιστικού συστήματος οι σπινθηρογραφικές εικόνες δίνουν την ποσοτικοποιημένη κατανομή της ενεργότητας στο σώμα του ασθενή. Στη συνέχεια με τη χρήση κατάλληλων λογισμικών υπολογίζεται η απορροφούμενη δόση στον καρκινικό όγκο και στα παρακείμενα υγιή όργανα.Στην εργασία αυτή έγιναν εξατομικευμένοι δοσιμετρικοί υπολογισμοί με τη χρήση προσθιοπίσθιων σπινθηρογραφικών εικόνων και επίσης με τη χρήση τομογραφικών εικόνων οι οποίες αναπαριστούν την κατανομή της ενεργότητος με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Για τους δοσιμετρικούς υπολογισμούς χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό MIRDOSE3.1 και επίσης αναπτύχθηκε λογισμικό σε κώδικα MATLAB για τον υπολογισμό της απορροφούμενης δόσης σε επίπεδο στοιχειωδών όγκων (voxel). Ο υπολογισμός της συνεισφοράς κάθε στοιχειώδους όγκου στη συνολική δόση έγινε με τη μέθοδο της συνέλιξης.Οι μέθοδοι δοσιμετρίας που εφαρμόστηκαν στην εργασία αυτή, αναδεικνύουν ότι με τις νεώτερες δοσιμετρικές τεχνικές μπορούν να υπολογιστούν με μεγαλύτερη ακρίβεια οι απορροφούμενες δόσεις με συνέπεια τη βελτίωση της ποιότητας των θεραπειών.