Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Методы идентификации активностей и определение поглощённых доз при проведении радионуклидной терапии костных метастазов с РФП на основе 153Sm

Диссертация: Методы идентификации активностей и определение поглощённых доз при проведении радионуклидной терапии костных метастазов с РФП на основе 153Sm
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Одним из условий, которым определяется развитие ЯМ в ближайшем будущем, является еще большее снижение потенциального риска при проведении процедур, связанных с применением радиоактивных препаратов и уменьшением лучевых нагрузок на пациента, персонал, население. В связи, с этим сотрудничество врачей и представителей физико-математических специальностей становится все более актуальным. Внедрение… Читать ещё >

Содержание

  • СОКРАЩЕНИЯ И НЕКОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
  • Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. О современном состоянии ПРНТ
    • 1. 2. Дозиметрия ПРНТ больных с костными метастазами
      • 1. 2. 1. Идентификация временных зависимостей накопления-выведения
      • 1. 2. 2. Идентификация пространственного распределения остеотропного РФП в организме пациентов
      • 1. 2. 3. Сводка результатов дозиметрии при ПРНТ
  • Глава 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
    • 2. 1. Ядерно-физические характеристики радионуклида Бт. Получение 1538т
    • 2. 2. Определение коэффициента чувствительности гамма-камеры для у-излучения 1538ш
    • 2. 3. Обследование пациентов на гамма-камере
    • 2. 4. Измерение активности экскреции РФП из организма больных по времени
  • Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ РФП В КОСТНЫХ ТКАНЯХ
    • 3. 1. Одномерная модель идентификации активностей РФП в костных структурах
    • 3. 2. В-воксельная модель идентификации активностей РФП в костях с учетом рассеяния регистрируемого гамма-излучения
  • Глава 4. ФАРМАКОКИНЕТИКА ОСТЕОТРОПНОГО РФП В ОРГАНИЗМЕ
    • 4. 1. Радиометрия экскреций пациентов после введения терапевтических активностей Бш-оксабифора
    • 4. 2. Сцинтиграфия пациента после введения терапевтической активности 1538т-оксабифора
    • 4. 3. Идентификация параметров четырехкамерной модели фармакокинетики 1538ш-оксабифора по данным радиометрии экскреций пациентов
    • 4. 4. Идентификация параметров пятикамерной модели фармакокинетики 1538т-оксабифора по данным сцинтиграфии пациента
    • 4. 5. Характеристика решения задачи идентификации кинетических параметров
  • Глава 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОГЛОЩЕННЫХ ДОЗ В КОСТНЫХ СТРУКТУРАХ ПАЦИЕНТОВ ПО ДАННЫМ СТАТИЧЕСКИХ СЦИНТИГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 5. 1. Сцинтиграфические статические исследования накопления РФП в костных структурах пациентов
    • 5. 2. Поглощенные дозы в костных структурах пациентов, восстановленные по данным сцинтиграфических исследований
    • 5. 3. Исследование распределения РФП в ряде костных структур пациентов на основе совместных рентгенологических и сцинтиграфических исследований
    • 5. 4. Восстановление поглощенных доз в костных структурах пациентов по данным совместных сцинтиграфических и рентгенологических исследований

Методы идентификации активностей и определение поглощённых доз при проведении радионуклидной терапии костных метастазов с РФП на основе 153Sm (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

диссертации.

Ежегодно во всем мире диагностируется примерно 6 млн. новых случаев рака. По прогнозам ВОЗ ежегодное число летальных случаев рака в мире увеличится вдвое в течение следующих 20 лет. Следует учесть, что в развитых странах наблюдается тенденция к замедлению роста заболеваемости и снижение смертности от злокачественных опухолей. Основной прирост злокачественных новообразований приходится на развивающиеся страны, к которым сегодня следует отнести и Россию, где методы ранней диагностики и лечения этих заболеваний до сих пор остаются крайне неудовлетворительными. По данным организации (ВОЗ), в 2008 году на эти страны пришлось около 56% выявленных опухолей, а также 63% летальных случаев рака1 [32].

Ежедневно в России заболевают раком 1250 человек. За год эта цифра составляет около 450 000 человек. На диспансерном учете стоят почти 2 400 000 человек [108]. Около 60% среди впервые регистрируемых пациентов-выявляются на третьей и четвертой стадии заболевания. Это снижает возможности лечения. В результате более 200 тысяч россиян ежегодно становятся инвалидами от онкологического заболевания (13,5% от общего числа инвалидов).

Практически все онкологические больные испытывают необходимость в использовании комплекса медицинских ядерно-физических технологий, которые принято объединять общим термином — «медицинская радиология» [123]. Медицинская радиология, в свою очередь, включает следующие направления: лучевую терапию (в т.ч. и лучевая диагностика) и ядерную медицину (РНТ, РНД и др.) [123]. Не менее 10% всех онкобольных во всем мире нуждается в РНТ как самостоятельном методе лечения, так и в сочетании с другими методами лекарственного и хирургического лечения [135].

Эффективность медицинской помощи больным с онкологическими заболеваниями напрямую зависит от уровня развития и внедрения в медицинскую практику современных методов ядерной медицины (ЯМ).

Одним из условий, которым определяется развитие ЯМ в ближайшем будущем, является еще большее снижение потенциального риска при проведении процедур, связанных с применением радиоактивных препаратов и уменьшением лучевых нагрузок на пациента, персонал, население. В связи, с этим сотрудничество врачей и представителей физико-математических специальностей становится все более актуальным. Внедрение математики и физики в медицину сопровождается не только формализацией накопленных врачами знаний, выявлением новых неизвестных ранее закономерностей течения болезней, но и разработкой на их основе более совершенных методов РНД и РНТ. В частности, с активным внедрением направления РНТ на базе методов дозиметрического планирования, позволяющих определять индивидуальную (оптимизированную) для каждого больного лечебную активность радионуклида [94]. Этот многосторонний процесс, включающий разработку программно-математического обеспечения, проведение экспериментальных исследований и создание соответствующего измерительного оборудования и физико-математических моделей, проведение расчетных исследований, разработку соответствующих дозиметрических методик и рекомендаций.

Внедрение методов дозиметрического планирования внесёт значительный вклад в повышение эффективности РНТ [89, 94]. Основной задачей дозиметрического планирования является обеспечение необходимой ПД в органе-мишени пациента при минимальных лучевых повреждениях здоровых органов и тканей, гарантируя при этом минимальное облучение окружающих лиц. Данную задачу возможно решить лишь при наличии надежных дозиметрических и радиометрических методик и проведении на их основе тщательного долечебного (или в процессе РНТ) исследования кинетики и накопления РФП как в очагах поражения, так и в здоровых органах и тканях пациента.

В настоящее время после периода определенного спада в России наблюдается подъем интереса к ЯМ, как эффективному средству лечения ряда тяжелых онкологических и неонкологических заболеваний. Среди неонкологических заболеваний — в качестве объектов применения РФП — в первую очередь выступают заболевания щитовидной железы — диффузно-токсический зоб, токсическая аденомаи ревматоидные артриты. А среди онкологических — рак щитовидной железы, рак предстательной железы, рак молочной железы, раки другого происхождения. Для многих онкологических заболеваний характерно метастатическое поражение скелета. В среднем, по России у 65% больных этими заболеваниями наблюдаются метастазы в кости [125, 126]. В США ежегодно выявляются более 125 тысяч новых случаев рака, с костными метастазами, и около 200 тысяч человек за год обращаются за помощью по поводу метастатических болей. Применяемые методы в лечении метастазов (хирургические, гормональные, химико-терапевтические, лучевая терапия) оказываются малоэффективными или неэффективными. Лучевая терапия бывает эффективной только в отдельных случаях — при воздействии на солитарные (одиночные) метастазы. С целью облегчения болевого синдрома и повышения качества жизни больных активно развивается направление паллиативной терапии. В арсенале средств ненаркотические и наркотические препараты. Ненаркотические препараты обычно не дают необходимого эффекта, а применение наркотических зачастую приводит к увеличению назначаемой врачами дозы и частоты их введения, в результате чего у пациента формируется наркотическая зависимость.

В настоящее время в паллиативном направлении значительное место.

89 32 занимает применение остеотропных РФП содержащих радионуклиды (8г, Р, 1538ш,, 86Ке, ш11е,, 77т1дл и др.) [10], способные воздействовать на опухолевую ткань и нервные окончания вокруг нее.

89 32.

По сравнению с давно применяемыми Бг и Р, для которых характерны побочные радиотоксические эффекты при воздействии на организм, большое распространение нашел, 538 т (1538т-ЕОТМР за рубежом). В России применяется 1538т-оксабифор. РФП на основе 1538 т обладает достаточно устойчивым и продолжительным паллиативным эффектом, оказывает умеренное токсическое действие на кроветворные органы пациента, которые сравнительно быстро восстанавливаются после проведения процедуры [126]. Кроме того, во многих случаях отмечен прямой лечебный эффект, связанный с лучевой стерилизацией ряда метастазов. Это обстоятельство получило основание для развития направления РНТ костных метастазов, связанной с применением высоких лечебных активностей (до 30 мКи/кг веса больного).

Данное направление неизбежно приводит к необходимости проведения дозиметрического планирования и контроля РНТ. Возможность реализации высоких терапевтических доз в, метастазах должна обязательно сопровождаться оценкой уровня радиотоксичности облучения кроветворных органов (в терминах дозиметрических параметров). Функциональный физиологический ресурс последних должен также обязательно приниматься в расчет для адекватного построения дозиметрического плана терапии.

В мировой клинической практике регламенты паллиативной РНТ [9, 21, 70, 84] не предполагают проведения индивидуального дозиметрического анализа для конкретных больных. В рамках этих регламентов были проведены исследования [23, 26], которые, согласно стандартным рекомендациям ЮЫР [39], определили пределы безопасного применения (в смысле уровня облучения критических органов) паллиативных РФП, в частности 1538 т до 1 мКи/кг. Но методики 1СКР оперируют понятиями стандартного человека и стандартными моделями кинетики РФП в организме человека. Данный подход имеет недостатки, поскольку не учитывает индивидуальные особенности поведения РФП, которые могут иметь место в организме больных с костными метастазами [98]. Особое значение при этом имеет степень распространенности метастатического процесса, объем незатронутый злокачественной трансформацией костного мозга и выведение РФП из организма пациента. В связи с этим стандартный подход не позволяет получить адекватную оценку уровней облучения жизненно важных критических органов пациента: кроветворного костного мозга (КЕМ), эстиогенный субстрат, почки, мочевой пузырь и др., а также оценить реализуемые дозы в метастазах. За рубежом был проведен ряд экспериментальных исследований в области паллиативной РНТ (в частности с РФП 15 3 Бт-ЕВТМР). На этом пути были разработаны соответствующие инструментальные и расчетные методики. Реализована задача дозиметрического анализа проведения РНТ группам пациентов. Но разработанные методики не могут быть непосредственно внедрены в клиническую практику в силу трудоемкости и затратности. К тому же большей частью они ориентированы на конкретное радиометрическое оборудование, в частности конкретный вид гамма-камеры. Поэтому непосредственный перенос их на другую инструментальную базу, как правило, неправомерен. Таким образом, в любом случае дозиметрическая разработка должна быть привязана к тем конкретным условиям, которые наличествуют в данном клиническом учреждении.

Разработка оригинального дозиметрического подхода для российского.

1^^ I^^ аналога РФП с Бт — 8т-оксабифора обусловлена тем, что носитель радионуклидной метки отличается по химической структуре от западного аналога, поэтому, прежде всего, стоит задача проведения специальных радиометрических и фармакокинетических исследований индивидуальных особенностей поведения данного РФП в организме больных с костными метастазами. Другой аспект необходимости разработки индивидуальных дозиметрических подходов обусловлен возможностью развития РНТ в вариантах: I.

— применения высоких удельных активностей 8 т [1,2, 80],.

— сочетанных методов радиационной терапии, а именно комбинации дистанционной лучевой терапии и РФП на основе 1538 т [80].

Эффективность РНТ по прямому лечебному эффекту, то есть стерилизации метастатических опухолей, является в данном случае главной целью врачей-радиологов. Поэтому контроль, а еще лучше прогноз, очаговых доз является определяющим в рамках дозиметрического сопровождения.

В этих случаях возникает необходимость более тщательного анализа уровней облучения критических органов, параметров внешнего облучения персонала клиники и лиц, контактирующих с пациентом после выписки. При этом немаловажное значение имеет то обстоятельство, что практикуемый в 1 настоящее время амбулаторный вариант РНТ Бш-оксабифором может встретить серьезное препятствие для части пациентов, характеризующихся повышенным удержанием РФП в организме, обуславливающее превышение допустимых мощностей доз регламентируемых НРБ-2009 [120]. Все вышеизложенное определяет актуальность темы диссертации.

Целью работы является разработка методов идентификации активностей и определение поглощённых доз в здоровых костных структурах, метастатических очагах и критических органах у больных с метастазами в кости, проходящих радионуклидную терапию с РФП на основе 1538 т (1538т-оксабифор).

Задачи:

1. Провести серии статических сцинтиграфических и рентгенологических исследований больных, проходящих РНТ по поводу метастазов в кости. Обработать данные и провести анализ накопления РФП в них.

2. Разработать методы определения активностей в костных структурах с учетом факторов рассеяния у-излучения от РФП в теле пациента и факторов пропускания у-квантов в септе коллиматора гамма-камеры.

3. Смоделировать методом Монте-Карло процессы переноса у-излучения.

153 йш в системе «коллиматор — источник излучения — тело пациента» для последующих оценок влияния факторов рассеяния на формирование.

11 сцинтиграфических изображений и идентификацию активностей в костях пациентов.

4. Разработать методы идентификации параметров многокамерных моделей 1 применительно к исследованию фармакокинетики РФП — Бт-оксабифор. Использовать их для обработки данных повременных радиометрических исследований и последующего описания кинетики РФП организме больных с костными метастазами.

5. Рассчитать поглощенные дозы (ПД) в пораженных и здоровых костных структурах больных. Оценить ПД в ряде критических органов пациентов с учетом установленных зависимостей метаболизма РФП в их организме.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Проведены комплексные экспериментально-расчетные радиометрические и дозиметрические исследования пациентов, проходящих курс РНТ Эшоксабифор по поводу костных метастазов рака различной этиологии, в ходе которых:

1. предложены (в терминологии данной работы) В-воксельные модели костных структур, и на их основе разработаны методики оценки факторов рассеяния у-излучения и идентификации активностей |538ш в костных структурах пациентов в процессе обработки их сцинтиграфических изображений;

2. разработаны методики численного моделирования и идентификации параметров кинетики остеотропных РФП в организме больных по данным сцинтиграфических и радиометрических исследований;

3. численно исследована фармакокинетика 1538ш-оксабифора в организме пациентов и рассчитаны ПД в ряде критических органов;

4. по данным сцинтиграфических и рентгенологических исследований больных с костными метастазами определены активности 1538ш-оксабифора и рассчитаны ПД в здоровых и пораженных костных структурах пациентов.

Практическая ценность работы.

1. Разработанные методы и модели могут быть положены в основу системы индивидуального дозиметрического планирования (ИДП) при проведении РНТ больным с костными метастазами.

2. Разработанные методы и модели могут быть применены в клинической практике с целью прогноза возможной лучевой стерилизации и планирования безопасного уровня облучения критических органов пациентов при проведении РНТ.

3. Разработанные экспериментально-расчетные методы позволят оценить возможность проведения РНТ больным с костными метастазами амбулаторно — в случае применения повышенных активностей РФП на основе 153Sm (более 1 мКи/кг).

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1. Методы идентификации параметров метаболизма РФП и расчёта поглощённых доз в критических органах и костных метастазах на базе четырехкамерной/пятикамерной моделей ф арм ако кинетики и данных радиометрии мочи/сцинтиграфии тела пациентов.

2. Методы идентификации активностей РФП и расчёта поглощённых доз в здоровых и пораженных костных тканях, с учетом факторов рассеяния у-квантов, по данным сцинтиграфических и рентгенологических исследований пациентов.

3. Методы определения поправок на рассеяние у-квантов в костной ткани, посредством оценивающих факторов рассеяния модельных структур, предложенных в настоящей работе, и вычисляемых, в свою очередь, методом Монте-Карло.

Апробация работы.

Основные материалы диссертации докладывались на конференциях, в том числе и с международным участием: VIII Международная конференция.

Безопасность АЭС и подготовка кадров", г. Обнинск, ИАТЭ, 2003 г.- II Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика — 2005», г. Москва, РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН, МГУ, 2005 г.- V Международный симпозиум «Актуальные проблемы дозиметрии», г. Минск, МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2005 г.- 9th SAC Seminar on NEW TRENDS ON POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY (PET) Physics, Radiochemistry, Modeling, Pharmacology and Clinical applications. St. Petersburg, 2006; конференция «Физико-технические проблемы гарантии качества лучевой терапии» г. Обнинск: ГУ — МРНЦ РАМН, 2006 г.- IV Всероссийская Научно-Практическая Конференция с Международным Участием «Интервенционная радиология, ядерная медицина и новейшие неинвазивные технологии в диагностике и лечении заболеваний молочной железы», г. Москва, 2006 г.- IX Российская научная конференция, «Радиационная защита и радионуклидная безопасность в ядерных технологиях», г. Обнинск, ФЭИ, 2006 г.- VI Международная конференция «Ядерная и радиационная физика», г. Алматы, Республика Казахстан, 2007 г.- X Международная конференция «Безопасность АЭС и подготовка кадров», г. Обнинск, ОГТУАЭ, 2007 г.- Всероссийский конгресс радиологов с международным участием «Организационные, медицинские и технические аспекты радиологии», г. Москва, 2008 г.- III Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине», г. Москва, МОНИКИ, 2008 гIII Международная научно-техническая конференция «Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем» Пенза, 2008; VI Региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск» -Обнинск: ИАТЭ, 2009; Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010, г. Москва, МИФИ, 2010 гIII Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2010», Москва, 2010.

Публикации.

Материалы диссертации опубликованы в следующих рецензируемых изданиях:

1. Доля О. П. (Александрова О.П.), Матусевич Е. С., Клепов А. Н. Математическое моделирование кинетики остеотропного радиофармпрепарата в организме пациентов с метастазами в кости. // Медицинская физика, № 2, 2007 г., с. 40−50.

2. Доля О. П. (Александрова О.П.), Матусевич Е. С., Клепов А. Н., Крылов В. В. и соавт. Динамика накопления и выведения Sm — оксабифора у больных с метастазами в кости при проведении радионуклидной терапии. // Радиация и риск, Том 16, № 2−4, 2007 г., с. 39−47.

3. Доля О. П. (Александрова О.П.), Матусевич Е. С., Клепов А. Н., Крылов В. В. и соавт. Оценка уровней облучения метастатических очагов и критических структур костной ткани при радионуклидной терапии 1538ш-оксабифором. // Радиация и риск, Том 16, № 2−4, 2007 г., с. 48−60.

4. Крылов В. В., Доля О. П. (Александрова О.П.), Матусевич Е. С., и соавт: t ^.

Дозиметрическая оценка эффектов радионуклидной терапии Sm-оксабифором у больных раком предстательной железы с метастазами в кости. // Онкоурология, октябрь, 2007 г., с. 40.

5. Доля О. П. (Александрова О.П.), Клепов А. Н. Дозиметрическая оценка паллиативной радионуклидной терапии метастазов костной ткани и определение их объемов. // Медицинская физика, № 1, 2008 г., с. 44−56.

6. Доля О. П. (Александрова О.П.), Матусевич Е. С., Клепов А. Н., Кураченко Ю. А. Дозиметрическое обеспечение радионуклидной диагностики и терапии костных метастазов. — Альманах клинической медицины. Т. XVII, Ч. 1, 2008 г., с. 310−313.

7. Доля О. П. (Александрова О.П.), Матусевич Е. С., Клепов А. Н., Кураченко Ю. А. Моделирование методом Монте-Карло функции чувствительности коллиматора гамма-камеры к гамма-излучению остеотропного радиофармпрепарата. // Медицинская физика, № 2, 2008 г., с. 63−75.

8. Александрова О. П., Клепов А. Н. Восстановление поглощенных доз при радионуклидной терапии метастазов на основе воксельных моделей костных структур. (2 ч.) 4.1. Метод идентификации активностей РФП в костных структурах на базе воксельных моделей. // Медицинская физика, № 1, 2010 г., с. 44−55.

9. Александрова О. П., Клепов А. Н. Восстановление поглощенных доз при радионуклидной терапии метастазов на основе воксельных моделей костных структур. (2 ч.) 4.2. Определение активностей РФП и расчет поглощенных доз по данным рентгенологического и сцинтиграфического обследования пациентов. // Медицинская физика, № 2, 2010 г., с. 73−80.

Результаты диссертационной работы были использованы.

1. Государственный контракт МЧС России № 1/ 2.4.1 от 10.07.2008 г. с МРНД РАМН на выполнение научно-исследовательской работы «Разработка протоколов радионуклидной терапии онкологических заболеваний у больных, проживающих на загрязненных вследствие аварии на Чернобыльской АЭС территориях России и Республики Беларусь».

2. РГНФ. При проведении исследования качества жизни и социально-психологических аспектов лечения больных с метастазами в кости при использовании новых методов лучевой и радионуклидной терапии. 2009.

Личный вклад автора.

1. Анализ литературных источников.

2. Проведение калибровочных измерений на гамма-камере.

3. Планирование и участие в сцинтиграфических и рентгенологических исследованиях больных в клинике МРНЦ РАМНобработка сцинтиграфических изображений и анализ накопления активностей в организме пациентов с использованием программного комплекса БСШИ.

4. Построение воксельных моделей костных структур, составление программного обеспечения в задаче идентификации активностей, проведение расчётных исследований, расчёт поглощённых доз в критических костных структурах и метастазаханализ результатов.

5. Проведение расчётных исследований в задаче многокамерного моделирования и идентификации параметров кинетики РФП в организме пациентов, расчёт поглощённых доз в критических органах, анализ результатов.

6. Решение методом Монте-Карло задачи транспорта у-излучения 1538ш и формирования изображения детектором гамма-камерырасчёт факторов рассеяния у-излучения для эталонных элементов, оценивающих факторы рассеяния костных структур пациентов.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из списка сокращений и некоторых определений, введения, 5 глав, списка литературы и 2-х приложений. Содержит 157 страниц основного текста и 34 страницы приложений, 41 рисунок и 13 таблиц.

Список литературы

включает 148 наименований, из них 104 на иностранных языках.

Другие участники.

Автор выражает глубокую благодарность профессору, д.ф.-м.н. Евгению Сергеевичу Матусевичу за постановку задачи, руководство работой, к.ф.-м.н. Клёпову Александру Николаевичу за обсуждение и помощ в разработке ряда тем вопросов диссертации и полезные советы, нашедшие воплощение в работе. Автор также благодарен профессору, д.ф.-м.н. Кураченко Юрию Александровичу за помощь в освоении программного комплекса МСКР 4С и разработке ряда расчетных моделей в рамках этого комплексак.м.н. Давыдову Г. А. — зав. отд. радионуклидной диагностики отдела лучевой диагностики.

МРНЦ Минздравсоцразвития РФ, Спиченковой О. Н. (вед. инженер), Олейник Н. А. (к.м.н., врач-радиолог) — к.м.н. Шавладзе З. Н. — зав. отд. Лучевой диагностики, зав. отделения Магнитно-резонансной томографии с группой информационно технического сопровождения высокотехнологичного оборудования для лучевой диагностики, зам. директора по научной работе ФГБУ (федеральное государствееное бюджетное учреждение) МРНЦ Минздравсоцразвития РФНикулину М.Ю. (вед. инженер), а также персоналу Отделения радиохирургического лечения открытыми радионуклидами МРНЦ Минздравсоцразвития РФ и его руководителю д.м.н. Крылову Валерию Васильевичу за помощь в организации и проведении экспериментальных исследований.

Выводы по разделу: 1.

1. РНТ костных метастазов при введенной лечебной активности Sm-оксабифором из расчета 1 мКи/кг веса пациента является вполне безопасной в отношении радиационного облучения критических костных структур данных пациентов;

2. при стандартных уровнях вводимой активности РФП (1 мКи/кг веса), проводимое лечение остается по своему характеру паллиативным, а при повышенных уровнях введения — может быть лишь частично терапевтическим (в смысле достижения величин стерилизующих доз только в части метастатических очагов);

3. полученные результаты позволяют заключить, что дозиметрическое планирование РНТ костных метастазов, предусматривающее введение.

I ^ повышенных активностей Sm, должно обязательно сопровождаться предварительным количественным анализом уровней накопления.

139 превосходящих по модулю АNZ i.

РФП (например, с меткой 99шТс с тем же носителем) в метастазах и выявлением той части из них, в которых может достигаться необходимый уровень терапевтических доз. В противном случае цели РНТ, заключающиеся в желании стерилизовать наиболее активные метастатические поражения, могут оказаться недостигнутыми, а критические органы при этом могут подвергнуться ненужному избыточному облучению.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Anderson P.M., Wiseman G.A., Erlandson L., and et. al. Gemcitabine Radiosensitization after High-Dose Samarium for Osteoblastic Osteosarcoma. Clin Cancer Res 2005- 11(19) — p. 6895−6900.
  2. Backfrieder W., Benkner S., Engelbrecht G. Web-Based Parallel ML-EM Reconstruction for SPECT on SMP Clusters. // Proceeding of the International
  3. Conference on-Mathematics and Engineering Techniques in Medicine and Biological Sciences, Las Vegas, Nevada, USA, June 25−28, CSERA Press, x 2001.
  4. Bagatti D., Cantone M.C., Giussani A., and et. al. Analytical and radioanalytical quality control of purity and stability of radiopharmaceutical compound 186gRe. ReHEDP for bone metastases pain palliation. J. Radioanal. Nucl. Chem 263, 515−20 (2005).
  5. Barrett P.H., Bell B.M., Cobelli C., et al. SAAM II: simulation, analysis, and modeling software for tracer and pharmacokinetic studies. Metabolism. 1998−47:484−492.
  6. Bayouth J.E., Macey D.J. and et. al. Dosimetry and Toxicity of Samarium-153-EDTMP Administered for Bone Pain Due to Skeletal Metastases. J. Nucl. Med., v.35, 1994. pp. 63−69.
  7. BianchiL., Baroli A., Marzoli L., and et. al. Prospective dosimetry with 99mTc-MDP in metabolic radiotherapy of bone metastases with I53Sm-EDTMP. Eur. J. Nucl. Med. (2009) — Vol. 36- p. 122−129.
  8. Blake G.M., Zivanovic M.A., Blaquiere R.M., and et. al. Strontium-89 Therapy: Measurement of Absorbed Dose to Skeletal Metastases. J. Nucl. Med.- Vol. 29- No. 4- 1988- p. 549−557.
  9. Charkes N.D. and Makler P.T. Studies in Skeletal Tracer Kinetics. V: Computer-Simulated Tc-99m (Sn)MDP Bone-Scan Changes in Some Systemic Disorders: Concise Communication. J. Nucl. Med., Vol. 22, No. 7, 1981, p. 601−605.
  10. Collins C., Eary J. F., Donaldson G., and et. al. Samarium-153-EDTMP in bone metastases of hormone refractory prostate carcinoma: A phase I/II trial. J. Nucl. Med-, Vol. 34, No. 11, 1993, p. 1839−1844.
  11. Criteria for palliation of bone metastases clinical applications. IAEA, Vienna, 2007.
  12. Dewaraja Y.K., Ljungberg M., Majumdar A. and et. al. A parallel Monte Carlo code for planar and SPECT imaging: Implementation, verification and applications in 13'i SPECT. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 67 (2002) 115−124.
  13. Eary J.F., Collins C., Stabin M. and et. al. Samarium-153-EDTMP Biodistribution and Dosimetry Estimation. J. Nucl. Med., Vol. 34, No. 7, 1993, p. 1031−1036.
  14. Fan W., Chen L., Liu X. and et. al. Primary investigation of dose-effect relationship of, 53Sm-EDTMP in treating multiple bone metastases. ChineseGerman J Clin Oncol, 2007- Vol. 6- No. 4- p. 396−398.
  15. Fang Y.D., Asthana P., Salinas C., et al. Integrated Software Environment Based on COMKAT for Analyzing Tracer Pharmacokinetics with Molecular Imaging. J. Nucl. Med. 2010−51:77−84.
  16. Farhanghi M., Holmes R.A., Volkert W. A, Logan K.W. and et. al. Samarium-153-EDTMP: Pharmacokinetic, Toxicity and Pain Response Using an Escalating Dose Schedule in Treatment of Metastatic Bone Cancer. J. Nucl. Med., Vol. 33, No. 8, 1992, p. 1451−1458.
  17. Fleming J.S. A technique for the absolute measurement of activity using a gamma camera and computer. // Phys. Med. Biol. 1979- Vol.24, P. 176−180.
  18. Flux G., Bardies M., Monsieurs M., and et. al. The Impact of PET and SPECT on Dosimetry for Targeted Radionuclide Therapy. Z. Med. Phys. 16 (2006) 4749. http://www.elsevier.de/zmedphys.
  19. Gantet P., Esquerre J. P., Danet B., and et. al. A simulation method for studying scintillation camera collimators. Phys. Med. Biol. 1990, Vol. 35, p. 659−669.
  20. Giussani A., Cantone M.C., Bagatti D., and et. al. Modelling rheniumdistribution and excretion after administration of 186Re.-HEDP for bone pain palliation. Workshop on Internal Dosimetry of Radionuclides, Oxford, 9−12 September 2002.
  21. GLOBOCAN 2008. International Agency for Research on Cancer, IARC. www.globocan.iarc.fr
  22. Goeckeler W.F., Edwards B., Volkert W.A. and et. al. Skeletal Localization of Samarium-153 Chelates: Potential Therapeutic Bone Agents. J. Nucl. Med., Vol. 28, No. 4, 1987, p. 495−504.
  23. Grief P.C., Wastney M., Linares O., and.et. al. «Balancing needs, efficiency, and functionality in the provision of modeling software: A perspective of the NIH WinSAAM Project.» Advances in Experimental Medicine and Biology, 1998, 445,3−20.
  24. Heggie J.C.P. Radiation Absorbed Dose Calculations for Samarium-153 EDTMP Localized in Bone. J. Nucl. Med., Vol. 32, No. 5, 1991, p. 840−844.
  25. Holmes RA. Samarium-153 EDTMP: A Potential Therapy to Bone-Cancer Pain. Seminars in Nuclear Medicine. — Vol. XXII, No. 1, 1982, p.p. 41−45.
  26. Huesman R.H., Knittel B.L., Mazoyer B.M., et al. Notes on RFIT: A Program for Fitting Compartmental Models to Region-of-Interest Dynamic Emission Tomographic Data. Berkeley, CA: Lawrence Berkeley Laboratory- 1993. Report LBL-37 621.
  27. ICRP Publication 30, Part 1, Limits for Intakes on Radionuclides by Workers. The International Commission of Radiological Protection. Oxford, England: Pergamon Press, 1979.
  28. ICRP Publication 70, Basic Anatomical and Physiological Data for use Radiological Protection: The Skeletion. The International Commission of Radiological Protection. Oxford, England: Pergamon Press, 1995.
  29. Jangha D.N. Quantitative Conjugate Imaging of Iodine-123 and Thechnetium-99m Labeled Brain Agents in the Basal Ganglia. Dissertation, 354 pp. Georgia Institute of Technology, USA, 2006. V
  30. Johnson D.E., Haynie T.P. Phosphorus-32 for untreatable pain in carcinoma of prostate. Analysis and androgen primary, parathormone, rebound and combination therapy. // J. Urol., 1977, 9, P. 137−139.
  31. Jong de H.W.A.M. Accelerated Monte Carlo Simulation for Scatter Correction in SPECT. Dissertation, 133 pp. Image Science Institute, University Medical Center Utrecht, Netherlands, 2001.
  32. Jonsson L. Internal Dosimetry. Development and Evaluation and models. Dissertation. The University of Lund. Lund. 2007. 52 pp.
  33. Klerk de J. M! H., Dieren E.B., van het Schip A.D. and et. al. Bone Marrow Absorbed Dose of Rhenium-186-HEDP and the Relationship with Decreased Platelet Counts. J. Nucl. Med., Vol. 37, 1996, p. 38−41.
  34. Klerk de J.M.H., van Dijk A., van het Schip A.D. and et. al. Pharmacokinetics of Rhenium-186 After Administration of Rhenium-186-HEDP to Patients with Bone Metastases. J. Nucl! Med.- Vol. 33- No. 5- 1992- p. 646−651.
  35. Liaparinos P.F. Monte Carlo Simulations in Medical Imaging. e-Journal of Science & Technology. (2), 5, April 2010, pp. 7−13.
  36. Lass P. Radionuclide treatment of bone metastases current concept and trends. Nuclear Medicine Review, 2001, Vol. 4, No. 1, pp. 1−3.
  37. Lewington V.J. Bone-Seeking Radionuclides For Therapy. // J. Nucl. Med., Vol. 46, No. 1 (Suppl), 2005, p. 38S-47S.
  38. Lewington V.J. Cancer Therapy Using Bone-seeking Isotopes. Phys. Med. Biol. — 1996 — Vol.41, p. 2027−2042.1 ?8
  39. Liepe K., Hliscs R. Dosimetry of Re-Hydroxyethylidene Diphosphonate in Human Prostate Cancer Skeletal Metastases. // J. Nucl. Med., Vol. 44, No. 6, 2003, p. 953−960.
  40. Loevinger R., Berman M. A. Schema for Absorbed Dose Calculations for Biologically-Distributed Radionuclides. MIRD Pamphlet No 1 // J. Nucl. Med. (Suppl No. 1): 7−14, 1968.
  41. Loevinger R., Budinger T.F., WatsonE.E. MIRD Primer for Absorbed Dose Calculations, Revised. New York: The Society of Nuclear Medicine- 1991.
  42. Logan K.W., Volkert W.A., and Holmes R.A. Radiation Dose Calculations in Persons Receiving Injection of Samarium- 153-EDTMP. J. Nucl. Med., Vol. 28, No. 4, 1987, p. 505−509.
  43. Maini C.L., Bergomi S., Romano L. and Sciuto R. 153Sm-EDTMP for bone pain palliation in skeletal metastases. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging Vol. 31, Supplement 1 / June, 2004, p. S171-S178.
  44. Makler P.T. Jr, Charkes N.D. Studies of skeletal tracer kinetics. IV. Optimum time delay for Tc-99m (Sn) methylene, diphosphonate bone imaging. J. Nucl. Med., Vol. 21, 1980, p. 641−645.
  45. Maxon H.R., Deutsch E.A., Thomas S.R. and et. al. Re-186(Sn) HEDP for treatment of multiple metastatic foci in bone: human biodistribution and dosimetric studies. Radiology, 1988, Vol. 166, No. 2: p. 501−507.
  46. Maxon H.R., Schroder L.E., Washburn L.C. and et. al. Rhenium-188(Sn)HEDP for Treatment of Osseous Metastases. J. Nucl. Med., Vol. 39, No. 4, 1998, p. 659−663.
  47. McGurk R.J. Variation of image counts with patient anatomy and development of a Monte Carlo simulation system for whole-body bone scans. Dissertation, 142 pp. University of Canterbury, UK, 2007.
  48. Miller C., Filipow L., Jackson S., and et. al. Planar imaging quantification using 3D attenuation correction data and Monte Carlo simulated buildup factors. Phys. Med. Biol. 1996, Vol. 41, p. 1401−1423.
  49. Mountford P.J. Risk assaaament of the nuclear medicine patient. The British Journal of Radiology, 70 (1997), 671−684.
  50. Msaki P., Axelsson B., Dahl C.M., and et. al. Generalized Scatter Correction Method in SPECT Using Point Scatter Distribution Functions. J. Nucl. Med., Vol. 28, No. 12, 1987, p. 1861−1869.
  51. Muzic R.F. Jr., Cornelius S. COMKAT: compartment model kinetic analysis tool. J Nucl Med. 2001 -42:636−645.
  52. Potsaid M.S., Irwin R.J., Castronovo F.P. and et. al. P. Diphosphonate Dose Determination in Patients with Bone Metastases from Prostatic Carcinoma. J. Nucl. Med., 1978, Vol. 19, No. 1: p. 98−104.
  53. Practice guideline for the performance of therapy with unsealed radiopharmaceutical sources. ACR Practice Guideline. 2005.
  54. Pretorius P.H., van Rensburg A., van Aswegen A. and et. al. The Channel Ratio Method of Scatter Correction for Radionuclide Image Quantitation. // J. Nucl. Med, Vol. 34, No. 2, 1993, p. 330−335.
  55. Prokopios B. SPECT and planar y-camera imaging for volume and activity determination of I sources applying threshold technique. Dissertation, 96 pp. University of Patras. Patra, 2008.
  56. Rensburg A.J., Alberts A.S., Louw W.K.A. Quantifying the Radiation Dosage to Individual Skeletal Lesions Treated with Samarium-153-EDTMP. // J. Nucl. Med., Vol. 39, No. 12, 1998, p. 2110−2115.
  57. Rosenthal M. S., Cullom J., Hawkins W., and et. al. Quantitative SPECT imaging: a review and recommendations by the Focus Committee of the Society of Nuclear Medicine Computer and Instrumentation Council. J. Nucl. Med. 1995, Vol.36, P. 1489−1513.
  58. Samaratunga R. Ch., Thomas St. R., Hinnefeld J. D. and et. al. A Monte Carlo Simulation Model for Radiation Dose to Metastatic Skeletal Tumor from Rhenium-186(Sn)-HEDP. // J. Nucl. Med., Vol. 36, No. 2, 1995, p. 336−350.
  59. Savio E., Gaudiano J., Robles A. M and et. al. Re-HEDP: pharmacokinetic characterization, clinical and dosimetric evaluation in osseous metastatic patients with two levels of radiopharmaceutical dose. BMC Nuclear Medicine 2001, 1:2.
  60. SCINTI. Версия 4. Базовое программное обеспечение системы обработки радиодиагностической информации. 20 939 937.00001−01 34 01. М.:НПК «Гелмос», 1998 г., 71 стр.
  61. Serafmi A.N., Kuker R.A., Fernandez G. et al. Evaluation of Sm-153 EDTMP as a Tumoricidal Agent in Prostate Cancer. //World J. Nucl. Med., 2002, Vol. 1, Suppl 2: 136.
  62. Serafmi A.N. Therapy of Metastatic Bone Pain. J. Nucl. Med., 2001, Vol. 42 No. 6, p. 895−906.
  63. Shah A.P. Reference Skeletal Dosimetry Model for an Adult Male Radionuclide Therapy Patient Based on 3D imaging and Paried-Image Radiation Transport. University of Florida, 2004, 459 p.
  64. Siegel J.A. Guest Editor’s Introduction to Radionuclide Therapy: The Role and Options for Dosimetry in Clinical Practice. Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals. February 2002, 17(1): 69−70.
  65. Silberstein E.B., Buscombe J.R., McEwan A., and Taylor A.T. Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for Palliative Treatment of Painful Bone Metastases. Version 3.0, approved January 25, 2003.
  66. Singh A., Holmes R.A., Farhangi M., and et. al. Human Pharmacokinetics of Samarium-153 EDTMP in Metastatic Cancer. J. Nucl. Med., Vol. 30, No. 11, 1989, p. 1814−1818.
  67. W.S., Ford M.R., Warner G.G., Watson S.B. «S» Absorbed Dose Per Unit Cumulated Activity for Selected Radionuclides and Organs. MIRD Pamphlet No. 11, 1975.
  68. Spiers F.W., Beddoe A.H. Calculated Dose Factors for the Radiosensitive Tissues in Bone Irradiated by Surface-deposited Radionuclides. // Phys. Med. Biol. 1978 — Vol.23, № 3. — p. 481−494.
  69. Stabin M.G., Brill A.B. State of the Art in Nuclear Medicine Dose Assessment. Semin. Nucl. Med., 2008, 38: 308−320.
  70. Stabin- M.G. Uncertainties in Internal Dose Calculations for Radiopharmaceuticals. J. Nucl. Med. 2008, Vol. 49, No. 5, p. 853−860.
  71. D., Moate P., Boston R.C. «WinSAAM: A Windows-Based Compartmental Modeling System.» Metabolism. 2003. 52, p. 1153−1166.
  72. Strigari L., Sciuto R., D’Andrea M., Pasqualoni R., Benassi M., Maini C.L. Radiopharmaceutical therapy of bone metastases with 89SrCl2,186Re-HEDP and1 C-? V
  73. Sm-EDTMP: a dosimetric study using Monte Carlo simulation. Eur. J. Nucl. Med. (2007) — Vol. 34- p. 1031−1038.
  74. Stigbrand T., Carlsson J., Adams G.P. Editors Targeted Radionuclide Tumor Therapy. Biological Aspects. 2008. Springer.
  75. Therapeutic Applications of Monte Carlo Calculations in Nuclear Medicine. Ed. by Zaidi H., Sgouros G. Institute of Physics Publishing Bristol and Philadelphia, 2003- 384 p.
  76. Thomas S.R. Options for Radionuclide Therapy: From Fixed Activity to Patient-Specific Treatment Planning. Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals. February 2002, 17(1): 71−82.
  77. Thomas S.R., Maxon H.R., Kereiakes J.G.: In vivo quantitation of lesion radioactivity using external counting methods. Med. Phys. 1976- 3: 253−255.
  78. Thomas S.R., Stabin M.G., Chen C., and Samaratunga R.C. A Dynamic Urinary Bladder Model for Radiation Dose Calculations. MIRD Pamphlet No 14, J. Nucl. Med., 1992, Vol. 33, No. 5: 783−802.
  79. Thomas SR. Gelfand MI, Burns GS, et al. Radiation absorbed-dose estimates for the liver, spleen, and metaphyseal growth complexes in children undergoing gallium-67 citrate scanning. // Radiology. 1983- 146: P. 817−820.
  80. Turner J.H., Claringbold P.G., Hetherington E.L., Sorby P. and et. al. A phase I study of samarium-153 ethylenediaminetetramethylene phosphonate therapy for disseminated skeletal metastases. J Clin Oncol. 1989 Dec-7(12): 1926−31
  81. Turner J.N., Martindale A.A., Sorby P. and et. al. Samarium-153-EDTMP Therapy of Disseminated Skeletal Metastasis. — Eur. J. Nucl. Med., v.15, 1989. pp. 784−795.
  82. Weber D.A., Makler P.T., Watson E.E. and et. al. Radiation Absorbed Dose from Technetium-99m-Labeled Bone Imaging Agents. J. Nucl. Med., Vol. 30, No. 6, 1989, p. 1117−1122.
  83. Wu RK, Siegel JA. Absolute quantitation of radioactivity using the buildup factor. //Med. Phys. 1984- Vol.11, P. 189−192.
  84. Zaidi H., Koral KF. Scatter modelling and compensation in emission tomography. // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 2004, Vol.31, P. 761−782.
  85. Zaidi H., Relevance of accurate Monte Carlo modeling in nuclear medical imaging. Med. Phys., 1999, Vol.26, No 4, P. 574−608.
  86. Zanzonico P.B. Internal Radionuclide Radiation Dosimetry: A Review of Basic Concepts and Recent Developments. J. Nucl. Med, 2000, Vol. 41, No. 2, p. 297−308.
  87. Доля (Александрова) О.П., Клёпов А. Н., Крылов В. В., Матусевич Е. С. и1соавт. Динамика накопления и выведения Sm оксабифора у больных с метастазами в кости при проведении радионуклидной терапии. // Радиация и риск, Том 16, № 2−4, 2007 г., с. 39−47.
  88. Доля (Александрова) О.П., Клёпов А. Н., Кураченко Ю. А., Матусевич Е. С. Моделирование Монте-Карло функции чувствительности коллиматора гамма-камеры к гамма-излучению остеотропного радиофармпрепарата // Медицинская физика, № 2, 2008 г, С. 63−75.
  89. Доля (Александрова) О.П., Кураченко Ю. А., Матусевич Е. С., Клёпов А. Н. Моделирование функции отклика гамма-камеры. // X Международная конференция: Тезисы докладов «Безопасность АЭС и подготовка кадров». Часть 1. Обнинск: ИАТЭ, 2007. — с. 153.
  90. Доля (Александрова) О.П., Матусевич Е. С., Клёпов А. Н. Математическое моделирование кинетики остеотропного радиофармпрепарата в организме пациентов с метастазами в кости. // Медицинская физика. -2007. № 2 (34), с. 40−50.
  91. Доля (Александрова) О.П., Матусевич Е. С., Клёпов А. Н., Кураченко Ю. А. Дозиметрическое обеспечение радионуклидной диагностики и терапии костных метастазов. Альманах клинической медицины. Т. XVII, Ч. 1, 2008 г., с. 310−313.
  92. Доля (Александрова) О.П., Матусевич Е. С., Клёпов А. Н., Снигирев Е. В., Кураченко Ю. А. Обоснование радиационной безопасности
  93. Т.А., Попов К. И., Юрьева Э. А. Бисфосфонаты. Свойства, строение и применение в медицине. М.: Химия, 2001. — 224 с.
  94. И.И. Основы фармакокинетики. М.: ГЭОТАР-МЕД. 2002.- 192 с.
  95. О.П., Родионов В. В., Деньгина Н. В., и др.Системная лучевая терапия костных метастазов. // Медицинская радиология и радиационная безопасность, 2002, т. 47, № 3, с. 38 44.
  96. В.М. «Паллиативное лечение больных солидными, опухолями . с метастатическим поражением костей». // Практическая онкология.2001. № 1 (5), с. 33−38.
  97. .Я., Костылев В. А., Глухов С. Б. и др. Медико-физические основы радионуклидной терапии. Учебное пособие. М.: АМФ-Пресс, 2006. — 59 с.
  98. Д.П., Лихтарев Д. А. // Дозиметрия излучений инкорпорированных радиоактивных веществ // М.:Атомиздат, 1997 г.
  99. Основные анатомические и физиологические данные для использования в радиационной безопасности: референтные значения. Публикация МКРЗ 89 М.: Издательство «Медкнига», 2007. — 318 е.: ил.
  100. А.Г. Обратные задачи нестационарной химической кинетики. Системный подход. // М., Наука, 1988 г -392 с.
  101. Пределы поступления радионуклидов для работающих с ионизирующим излучением. Публикация 30 МКРЗ. М.: Энергоатомиздат, 1982.
  102. С.А., Шадрина Н. Х. Движение крови и интерсциальной жидкости в костной ткани. // Механика жидкости и газа. № 5, 1999, с.4−28.
  103. А. Д., Ширяев С. В. и соавт. Остеосцинтиграфия метастазов в кости с фосфатными соединениями меченными Тс-99т. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2007, т.52, № 4, с. 62−68.
  104. Схемы распада радионуклидов. Энергия и интенсивность излучения. -Публикация' 38 МКРЗ: в 2 частях часть 2: Перевод с англ.: М.: Энергоатомиздат, 1987.
  105. А.Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. // М., Наука, 1986 г. -288 с.
  106. Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975, 536с.
  107. Цыб А. Ф, Дроздовский Б. Я., Крылов В. В., Кодина Т. Е. Паллиативная1 ^^терапия самарием-оксабифором, 8 т при метастатических поражениях костей. // Медицинская радиология и радиационная безопасность, 2002, т. 49, № 5, с 61 -69.
  108. Шкала токсичности противоопухолевой терапии критерии СТС N010. Видаль Специалист. Справочник серии «Онкология» Изд. АстраФармСервис, 2003, стр. 455.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?