Dose estimates of occupational radiation exposure during radioguided surgery of Tc-99m-PSMA-labeled lymph nodes in recurrent prostate cancer

Abstract

Aim [^99mTc]Tc-PSMA-based radioguided surgery (TPRS) represents a curative approach for localized relapse of prostate cancer. For its simplified regulatory permission, the radiation protection authorities require a ^99mTc- activity below the exemption limit of 10 MBq at the time of surgery. Our aim was to determine the optimal amount of radioactivity (OAR) to comply with that limit and to estimate the maximum number of TPRS procedures per year and surgeon without triggering the full monitoring obligations.

Methods In this retrospective study, a dose rate meter was calibrated using measurements on phantoms and from recently injected (1 min p. i.) patients to determine the activity in the patient from measured dose rates. The effective half-life of ^99mTc-PSMA-I&S in patients was determined from repeated dose rate measurements to estimate dose parameters of relevance for radiation protection. External exposures of the surgeons were measured with personal dosimeters calibrated in H_p(10). The surgeon’s finger dose H_p(0.07) is estimated from radioactivity measured in resected lymph nodes. Potenzial incorporations were estimated for an activity of 10 MBq.

Results From the first 6 subsequent patients, an effective half-life of 4.15 h was observed. Assuming an operation time 24 h p. i., the OAR was 550 MBq. Operations lasting in average 2 h in a distance of 0.25 m to the patient imply a body dose for surgeons of 4.16 µSv per procedure. Based on these estimates, the surgeon’s H_p(10) is less than 1 mSv per year with up to 241 operations per year. H_p(0.07) and potential incorporation of activity do not lead to further limitations.

Summary All radiation protection regulations are met with adherence to OAR recommended here without triggering the full monitoring obligations from radiation protection regulations.

Zusammenfassung

Zielsetzung Die [^99mTc]Tc-PSMA-basierte Gammasonden-gestützte Lymphknotenentfernung (TPRS) stellt einen kurativen Ansatz für lokalisierte Rezidive des Prostatakarzinoms dar. Vereinfachte Strahlenschutzregeln sind behördlich nur akzeptabel bei einer Restaktivität von ^99mTc unterhalb der Freigrenze von 10 MBq zum Zeitpunkt der Operation. Unser Ziel war es, die zu applizierende Aktivität des Radiopharmakons (OAR) zu optimieren, um diesen Grenzwert einzuhalten, ohne die volle Überwachungspflicht auszulösen, und dafür die maximale Anzahl an TPRS-Eingriffen pro Jahr und Operateur abzuschätzen.

Methoden In dieser retrospektiven Studie wurde ein Dosisleistungsmessgerät anhand von Messungen an Phantomen und an kurz zuvor injizierten (1 min p. i.) Patienten kalibriert, um die Aktivität im Patienten aus Dosisleistungsmessungen zu bestimmen. Die effektive Halbwertszeit von [^99mTc]Tc-PSMA-I&S im Patienten wurde aus wiederholten Dosisleistungsmessungen bestimmt, um strahlenschutzrelevante Dosisparameter abzuschätzen. Externe Expositionen von Operateuren wurden mit in H_p(10) kalibrierten Personendosimetern gemessen. Durch Messung der Aktivität in resezierten Lymphknoten wurde die Fingerdosis der Operateure H_p(0,07) abgeschätzt.

Ergebnisse Bei den ersten 6 Patienten wurde eine effektive Halbwertszeit von 4,15 h beobachtet. Unter der Annahme eines Operationszeitpunktes von 24 h p. i. betrug die OAR 550 MBq. Operationen mit einer durchschnittlichen Dauer von 2 h und einem Abstand von 0,25 m zum Patienten führen zu einer effektiven Dosis für den Operateur von 4,16 µSv pro Eingriff. Basierend auf diesen Schätzungen liegt der H_p(10) des Operateurs bei bis zu 241 Operationen pro Jahr unter 1 mSv. H_p(0,07) sowie potenzielle Inkorporation führen zu keiner weiteren Begrenzung.

Zusammenfassung Mit der hier empfohlenen Einhaltung der OAR werden die strahlenschutzrechtlichen Vorgaben erfüllt, ohne die vollen Überwachungspflichten aus der Strahlenschutzverordnung auszulösen.

Key words

prostate-specific membrane antigen - prostate cancer - radioguided surgery - theragnostic - radiation protection

Schlüsselwörter

PSMA - Prostatakarzinom - gammasondengestützte Operation - Theranostik - Strahlenschutz

Publication History

Received: 30 April 2021

Accepted: 25 August 2021

Article published online:
12 November 2021

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