Dosis-Wirkungskurve für abteilungsinterne biologische Dosimetrie in der Nuklearmedizin am Anwendungsbeispiel der Radiosynoviorthese

Abstract

Die Intention der Arbeit war die Erstellung einer Dosis-Wirkungskurve zur abteilungsinternen Durchführung einer biologischen Dosimetrie in der Nuklearmedizin unter Auswertung von Translokationen als zytogenetische Endpunkte. Die Dosis- Wirkungskurve sollte anschließend am Anwendungsbeispiel der Radiosynoviorthese (RSO) des Kniegelenkes mit 90Y unter Berücksichtigung des lymphogenen Aktivitätsabtransportes geprüft werden. Zur Erstellung der Dosis-Wirkungskurve erfolgte eine in-vitro-Bestrahlung peripherer Blutlymphozyten mit einer 60Co-Quelle über insgesamt 10 Dosispunkte einschließlich einer unbestrahlten Kontrollprobe. Die mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) darstellbaren Translokationen wurden nach dem PAINT-Protokoll von Tucker et al. von 1995 quantitativ erfasst und der Translokationszuwachs gegen die Dosis in Gy aufgetragen. Es wurden 1000 Metaphasen je Dosispunkt ausgewertet.Bei 10 Patienten im Alter zwischen 47 und 83 Jahren (Median 73,5 Jahre) wurde eine RSO des Kniegelenkes mit 90Y durchgeführt. Die intraartikulär applizierte Aktivität betrug zwischen 218 und 237 MBq (Mittelwert 227,8 MBq). Das Kniegelenk wurde anschließend über 3 Tage mittels dorsaler Gipsschiene ruhiggestellt. Am 3. Tag nach der RSO wurde der Aktivitätsabtransport aus dem Kniegelenk mittels Ganzkörperszintigraphie unter Ausnutzung der Bremsstrahlung mit der Gammakamera erfasst und der prozentuale Anteil des Aktivitätsabtransportes bestimmt und die abtransportierte Aktivität in MBq über die im Kniegelenk applizierte zurückgerechnet. Unmittelbar vor und 28 Tage nach der RSO erfolgte die Untersuchung peripherer Blutlymphozyten auf Chromosomenaberrationen unter den gleichen Bedingungen wie bei der Erstellung der Dosis-Wirkungskurve. Es lag eine linear quadratische Dosis-Wirkungskurve vor. Ab einer Dosis von 535 mGy fand sich ein signifikanter Aberrationszuwachs und ist somit als Nachweisgrenze definiert. Die Hintergrundfrequenz wurde mit 5 auf 1000 Zellen bestimmt. Bei einer optimalen Hintergrundfrequenz von 0 auf 1000 Zellen wäre die bestmögliche Nachweisgrenze 234,5 mGy.Bei keinem der 10 Patienten fand sich bis zu einer applizierten Aktivität bis 237 MBq eine signifikante Aberrationszunahme nach der RSO. Daher musste der für die Signifikanz erforderliche Aberrationszuwachs nach dem Vorzeichentest ermittelt und die Dosis mit einer Abschätzung nach oben berechnet werden. Daraufhin wurden Strahlendosen zwischen 234,5 mGy und 467,8 mGy (Mittelwert 320 mGy) für den Einzelpatienten bestimmt. Die von den Patienten erhaltenen Strahlendosen lagen unterhalb der Nachweisgrenze. Es fand sich ein signifikanter Anstieg von Aberrationen im Gesamtkollektiv. Ein Rückschluss auf den Einzelpatienten ist jedoch nicht möglich. Bei 3 von 10 Patienten zeigte sich ein Aktivitätsabtransport bis maximal 4,8 % (10,5 MBq). Bei keinem der 3 Patienten fand sich ein signifikanter Chromosomenaberrationsanstieg, so dass bis zu dem genannten Aktivitätsabtransport kein biologischer Effekt zu erwarten ist. Die Sensitivität für eine biologische Dosimetrie mit Translokationen als zytogenetische Endpunkte war für das Anwendungsbeispiel der RSO nicht ausreichend. In höheren Dosisbereichen wie beispielsweise bei der Radiojodtherapie von Schilddrüsenkarzinomen, kann die erstellte Dosis-Wirkungskurve Anwendung finden.Die Dosis- Wirkungskurve kann zur Erfassung lang zurückliegender, kumulativer oder chronischer Strahlenexpositionen im Sinne einer retrospektiven Dosisermittlung angewandt werden. Eine hohe Inter-Donor-Variabilität zwischen minimal 0 und maximal 12 Aberrationen auf 1000 Zellen und eine insgesamt erhöhte Hintergrundfrequenz konnten auf das Lebensalter der Patienten zurückgeführt werden. Die Erstellung von Dosis-Wirkungskurven mit Translokationen für die retrospektive Dosimetrie für unterschiedliche Altersgruppen erscheint sinnvoll.