Summary
Radiotherapy with unsealed radionuclides differs from external radiotherapy with regard
to the radiation quality and energy range, the regional dose uniformity and the time
course of irradiation regimen. External radiotherapy is planned precisely and can
be applied to a target volume independently from blood flow during a course of irradiation
fractions. In contrary, administered radiopharmaceuticals distribute according to
their pharmacokinetic properties and generate a continuous irradiation corresponding
to the effective halflife. The resulting dose rates are approximately 1 Gy/min and
1 Gy/h, respectively. The bio – kinetics of radiopharmaceuticals involves cellular
accumulation and retention with highly variable affinity to specific organs that can
be modulated as well. A remarkable dose gradient is found at the edge of volumes with
enhanced uptake. The biological effect of an irradiation with decreasing intensity
can be compared with the radiation effect caused by conventional fractionation with
2 Gy a day in external beam therapy by means of the linear-quadratic model. However,
the experimental validation of this translation is still under investigation. Radionuclide
therapy is usually performed in several cycles some month apart. This procedure fails
to meet external radiotherapy. The vision of a combined external-internal radiotherapy
requires efforts for a common dosimetry approach both in vitro and in vivo with a
physical and biological verification of the results.
Zusammenfassung
Die Radiotherapie mit offenen Radionukliden unterscheidet sich neben Strahlungsqualität
und -energie auch in der regionalen Dosis – homogenität und den zeitlichen Dimensionen
der Bestrahlung von der externen Radiotherapie. Externe Radiotherapie kann exakt geplant,
gezielt und lokal umschrieben unabhängig von regionaler Durchblutung, wiederholt in
kurzen Fraktionen appliziert werden. Dagegen folgt die Anreicherung von Radiopharmaka
im Organismus der Pharmakokinetik, und sie sind entsprechend ihrer effektiven Halbwertszeit
über einen längeren Zeitraum kontinuierlich wirksam. Daraus resultieren Unterschiede
in der Dosisleistung von 1 Gy/ min gegenüber maximal 1 Gy/h. Die Biokinetik der Radiopharmaka
umfasst zelluläre Akkumulation und Retention mit stark variabler Affinität zu einzelnen
Organen und kann moduliert werden. Im Randbereich von Mehranreicherungen fällt die
Dosis steil ab. Die biologische Wirkung der kontinuierlichen Bestrahlung sinkender
Intensität lässt sich mittels linear-quadratischem Modell in die Wirkung der fraktionierten
Applikation in 2 Gy-Einheiten umrechnen, wobei jedoch bislang der Gültigkeitsbereich
dieser Translation noch nicht bestimmt wurde. Die Sequenz wiederholter Applikation
offener Radionuklide im Abstand von Monaten findet in der externen Radiotherapie keine
Entsprechung. Für eine kombinierte externe – interne Radiotherapie sind Anstrengungen
für eine gemeinsame Dosimetrie zu unternehmen, die in vitro und in vivo physikalisch
und biologisch zu verifizieren ist.
Keywords Radiotherapy - radionuclide therapy - dosimetry - BED - radiation tolerance
Schlüsselwörter Radiotherapie - Radionuklidtherapie - Dosimetrie - BED - Normalgewebetoleranz