Grundlagen der patientenspezifischen Dosimetrie bei Radionuklidtherapien

Zusammenfassung

Eine Abwägung der Risiken einer nuklearmedizinischen Therapie setzt die patientenspezifische Kenntnis der Energiedosis in den kritischen Organen voraus, da der biologische Effekt unter anderem durch die absorbierte Dosis bestimmt wird. Zusätzlich müssen die möglicherweise inhomogene räumliche Verteilung der Nuklide, die zeitabhängigen Dosisraten und die Energien und Emissionswahrscheinlichkeiten der emittierten Teilchen berücksichtigt werden. Ebenso müssen bei der Therapieplanung auch strahlenbiologische Aspekte beachtet werden. Nur dann kann eine verlässliche Dosis-Wirkungsbeziehung aufgestellt werden, die entscheidend für die weitere Entwicklung der Radionuklidtherapie ist. Ursprünglich wurden die absorbierten Strahlendosen für die verschiedenen Gewebe auf der Basis der applizierten Aktivität, der Biokinetik und einfacher Modelle des Menschen berechnet. Die nuklearmedizinische Bildgebung bietet jedoch die Möglichkeit die Biokinetik der verwendeten radioaktiv markierten Substanzen für viele Organe im einzelnen Patienten zu bestimmen. Deshalb wurden inzwischen patientenspezifische Verfahren entwickelt die absorbierte Dosis in den für die eingesetzten Substanzen kritischen Organen zu bestimmen. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Methoden zur Schätzung und Bewertung der absorbierten Dosis sowie radiobiologische Konzepte wie z. B. die Verwendung der Biologisch effektiven Dosis (BED) zur Therapieplanung vorgestellt und diskutiert.

Abstract

A prerequisite for the risk assessment in targeted radiotherapy is the knowledge of the patient-specific absorbed dose in critical organs as the biological effect is determined by the absorbed dose. In addition, one needs to take potential inhomogeneous spatial activity distributions, time-dependent dose rates and the energies and emission probabilities of the emitted particles into account. Radiation biology effects should not be neglected for therapy planning. Combining all these factors leads to a reliable dose-effect relationship which is mandatory for the further development of targeted radiotherapy. In the past the absorbed dose was calculated based upon the administered activity, the biokinetics and upon simplified human models. Today, nuclear medicine imaging provides the opportunity to determine, for many organs, the biokinetics of radioactive labelled pharmaceuticals patient-specifically. Recently, many patient-specific methods have been developed for determining the absorbed dose to critical organs. In the present work several methods for the assessment and the critical appraisal of the absorbed dose as well as radio-biological concepts such as the biological effective dose (BED) for therapy planning will be introduced and discussed.

Schlüsselwörter

Dosimetrie - MIRD - Daten-Akquisition - biologisch effektive Dosis

Key words

dosimetry - MIRD - data acquisition - biologically effective dose (BED)

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