Unsicherheits- und Sensitivitätsanalyse der internen Dosis von 18F-Cholin für Prostatakrebspatienten – Quantifizierung der Unsicherheit anhand eines biokinetischen Modells und der Voxel-Phantome

Ziel/Aim: Die Modelle für die Berechnung der internen Dosis beruhen oft auf Mittelwerten für eine Population von Einzelpersonen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine numerische Analyse der inhärenten Unsicherheit bei der Berechnung der Dosis am Beispiel des Radiopharmazeutikums 18F-Cholin vorgestellt. Es wurde eine Methode entwickelt, die Gesamtunsicherheiten der Organdosen quantitativ zu bewerten und die einflussreichsten Faktoren aus zwei Hauptunsicherheitsquellen zu identifizieren: dem biokinetischen Modell und den Voxel-Phantomen.

Methodik/Methods: Zunächst wurden die Parameterunsicherheiten eines aus Patientendatendaten entwickelten biokinetischen Modells von 18F-Cholin sowie die Unsicherheiten der SAF-Werte (Specific Absorbed Fractions) bestimmt. Die SAFs wurden dabei aus sieben unterschiedlichen Phantomen abgeleitet. Danach wurden Samples der Modellparameter und der SAFs mit der LHS-Methode (Latin Hypercube Sampling) generiert. Unter Verwendung der Samples wurden die Zeitaktivitätskurven und die Dosis berechnet, woraus sich die Unsicherheiten der Organdosen ableiten ließen. Anschließend wurden die einflussreichsten Parameter und ihre Unsicherheitsbeiträge mit Hilfe einer neuen varianzbasierten Sensitivitätsanalyse bewertet.

Ergebnisse/Results: Die Unsicherheitsfaktoren der Energiedosen sind in den meisten Fällen kleiner als 3. Der Unsicherheitsbeitrag für die Organdosis lässt sich hauptsächlich auf die SAF-Werte für die Quellorgane „Others“ und „Blut“ zurückführen.

Schlussfolgerungen/Conclusions: Die Modellierungsannahmen bei der Abschätzung der internen Dosis sind nach dem derzeitigen Stand der Wissenschaft mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Die Phantombezogene Parameter haben keine große Unsicherheit, aber ihre Anwendung auf eine Population von Individuen führt zu erheblichen Unsicherheiten. Die Sensitivitätsanalyse hat gezeigt, dass die SAFs stärker zu den Unsicherheiten der Dosis beitragen als die biokinetischen Parameter. Es wurde zudem gezeigt, dass die SAFs von dem Quellorgan „Other“ den höchsten Beitrag zu den Unsicherheiten der Organdosen leisten.

Publication History

Article published online:
12 March 2025