Научная статья на тему 'Оценка уровней облучения метастатических очагов и критических структур костной ткани при радионуклидной терапии 153Sm-оксабифором'

Оценка уровней облучения метастатических очагов и критических структур костной ткани при радионуклидной терапии 153Sm-оксабифором Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
634
167
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Доля О. П., Клепов А. Н., Крылов В. В., Дроздовский Б. Я., Матусевич Е. С.

Определены поглощенные дозы в метастатических очагах у 16 больных с метастазами в кости различных опухолей, которым с целью паллиативного лечения был введен 153Sm-оксабифор из расчета 1,0 мКи/кг массы. Интенсивность накопления препарата была исследована путем анализа сцинтиграфических изображений с оценкой относительного накопления по данным измерения скорости счета в очагах накопления. Активности 153Sm в очагах накопления были определены с использованием метода совмещенной регистрации. Необходимые коэффициенты были получены при измерении активности стандартных источников 153Sm. Расчеты поглощенных доз в красном костном мозге и эндостальном слое кости были проведены на основе скорректированных MIRD-методик, а в метастазах по модели гомогенной структуры. Поглощенные дозы в метастатических очагах составили от [2÷91] Гр, лучевые нагрузки на красный костный мозг [0,6÷1,7] Гр, на эндостальный слой кости -[2,0÷5,6] Гр.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Доля О. П., Клепов А. Н., Крылов В. В., Дроздовский Б. Я., Матусевич Е. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Estimation of exposure of metastatic foci and critical bone structures in the performance of radionuclide therapy with 153Sm-oxabifor

Absorbed radiation doses to metastatic foci were estimated in 16 patients with bone metastases from different tumors, who received 153Sm-oxabifor injection (1.0 mCi/kg of body mass) for palliative treatment. The uptake rate for the radiopharmaceutical was estimated by relative accumulation of the radionuclide in the uptake foci. The conjugate view method was used to determine the activity of 153Sm. The gamma-camera sensitivity coefficients were obtained based on measurements of the activity of 153Sm standard sources. Absorbed doses to critical organs (red bone marrow and endosteal layer) were calculated using the adjusted MIRD methods, whereas doses to metastases were obtained with the homogenous structure model. The absorbed doses to metastatic foci were found to range from 2 to 91 Gy and the spread in the radiation doses to the critical organs was: [0.6÷1.7] Gy for red bone marrow, [2.0÷5.6] Gy for endosteal layer.

Текст научной работы на тему «Оценка уровней облучения метастатических очагов и критических структур костной ткани при радионуклидной терапии 153Sm-оксабифором»

Оценка уровней облучения метастатических очагов и критических структур костной ткани при радионуклидной терапии 153Эт-оксабифором

Доля О.П.*, Клепов А.Н.*, Крылов В.В., Дроздовский Б.Я., Матусевич Е.С.*, Олейник Н.А., Спиченкова О.Н.

ГУ - Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск;

* Обнинский государственный технический университет атомной энергетики (ИАТЭ), Обнинск

Определены поглощенные дозы в метастатических очагах у 16 больных с метастазами в кости различных опухолей, которым с целью паллиативного лечения был введен 153Бт-оксабифор из расчета 1,0 мКи/кг массы. Интенсивность накопления препарата была исследована путем анализа сцинтиграфических изображений с оценкой относительного накопления по данным измерения скорости счета в очагах накопления. Активности 153Sm в очагах накопления были определены с использованием метода совмещенной регистрации. Необходимые коэффициенты были получены при измерении активности стандартных источников 153Sm. Расчеты поглощенных доз в красном костном мозге и эндостальном слое кости были проведены на основе скорректированных MIRD-методик, а в метастазах - по модели гомогенной структуры. Поглощенные дозы в метастатических очагах составили от [2^91] Гр, лучевые нагрузки на красный костный мозг - [0,6^1,7] Гр, на эндостальный слой кости -[2,0-5,6] Гр.

Введение

В последние годы в России, как и во всем мире, отмечается неуклонный рост числа онкологических больных. Всего за 1 год (с 2003 по 2004 г.) в РФ «грубый» показатель заболеваемости на 100 тыс. населения вырос на 2,8 % и составил 326,3 [8]. Прогрессивно увеличивается доля пациентов с отдаленными метастазами. При таких заболеваниях, как рак молочной железы, предстательной железы, легкого и др. от 35 до 85 % больных имеют метастазы в кости [3,°4]. Такие пациенты на сегодняшний день являются неизлечимыми, у 70 % из них развивается болевой синдром, который характеризуется выраженной интенсивностью, неуклонным прогрессированием и резистентностью к проводимому лечению. Все лечебные мероприятия для них носят паллиативный характер.

Радионуклидная терапия (РНТ) - один из высокоэффективных и перспективных методов паллиативного лечения, основанный на использовании радиофармпрепаратов (РФП), способных накапливаться в метастатических очагах и воздействовать на них своим p-излучением. Это позволяет достигать устойчивого обезболивающего эффекта и частичного торможения прогрессирования метастазов. В мировой практике сейчас активно используются РФП на основе 153Sm, 89Sr, 32P, 186Re, 188Re, 117mSn, 177Lu [3, 4]. В России этот список пока ограничен двумя препаратами: самарий-оксабифор, 153Sm и 89 Sr-хлорид. 153Sm-оксабифор является первым отечественным остеотропным радиотерапевтическим препаратом (рег. № 000008/01-2000, патент РФ № 2162714 от 20.06.2000 г.). По механизму действия он близок к зарубежному аналогу 153Sm -EDTMP (фирма «CIS Bio International»).

Изотоп 153Эт имеет период полураспада 7/ = 46,7 часа. Испускает р-частицы с максимальной энергией 810 кэВ (средняя энергия Ер = 223 кэВ) и средней длиной пробега 3,1 мм -

в мягких тканях, 1,7 мм - в костной ткани и у-кванты с энергиями 69,7 кэВ и 103 кэВ и выходами 5,4 % и 28,4 % соответственно [7].

153Эт-оксабифор, как и другие остеотропные препараты, наиболее интенсивно накапливается в метастатических очагах, зонах воспаления, местах бывших переломов. После внутривенного введения в костной ткани обычно фиксируется от 50 до 80 % (в редких случаях -до 90 %) препарата, поступившего в организм. Терапевтическое действие 153Эт-оксабифора определяется его р-излучением. При достаточно высоком уровне накопления РФП в очаге поражения можно ожидать не только обезболивания, но и повреждения злокачественных клеток. Наличие у-излучения (103 кэВ) позволяет регистрировать накопление 153Эт-оксабифора в организме.

При проведении РНТ лечебную активность обычно рассчитывают пропорционально массе тела (мКи/кг) или назначают всем пациентам стандартное количество РФП. Дозиметрическое планирование при использовании открытых источников излучения представляет гораздо более сложную проблему, чем при выполнении наружного облучения. Это связано, прежде всего, с невозможностью точного предсказания кинетики РФП в организме конкретного пациента. В клинической практике систематически не применяется не только планирование РНТ, но и даже никаким образом не оцениваются поглощенные дозы в очагах после применения РФП. С повышением очаговой дозы возрастает интенсивность лучевого воздействия на опухоль, но и облучение костного мозга также усиливается. Чрезвычайно важным является правильное определение поглощенных доз в критических органах, что необходимо для предсказания побочных эффектов при лечении радионуклидами. Это может позволить лимитировать максимальные активности вводимого препарата, правильно планировать и оценивать эффективность проводимой РНТ.

В настоящей работе представлены расчеты уровней облучения костных метастазов и критических костных структур: красного костного мозга и эндостального слоя кости - при клиническом применении 153Эт-оксабифора.

Цели и задачи

Дозиметрическая оценка эффектов радионуклидной терапии 153Эт-оксабифором больных с метастазами в кости. Определение уровней облучения критических органов костных структур: костного мозга и эндостального слоя кости, определение поглощенных доз в метастатических очагах.

Материалы и методы

В исследуемую группу вошли 16 пациентов (12 женщин и 4 мужчин) в возрасте от 46 до 75 лет. У всех больных имелись метастазы в кости опухолей со следующими первичными

локализациями: рак предстательной железы (РПЖ) - 4, рак молочной железы (РМЖ) - 9, рак матки + рак молочной железы - 1, рак легкого - 1, рак щитовидной железы (РЩЖ) - 1. По поводу основного заболевания все пациенты получали различное лечение, включающее в себя хирургические операции, лучевую, химио-, гормонотерапию, введение бисфосфонатов и симптоматическое лечение. На этом фоне отмечалось прогрессирование заболевания. У всех пациентов имел место болевой синдром разной степени интенсивности. В качестве паллиативного лечения им была проведена радионуклидная терапия с введением 153Эт-оксабифора из расчета

1,0 мКи/кг. Препарат вводили внутривенно, капельно. После инъекции пациентов помещали в специально оборудованные палаты на «закрытый режим», где они находились в течение двух суток. Выведение их осуществляли по достижении безопасного уровня у-излучения согласно ОСПОРБ-99 [5]. Затем проводили исследования на томографической гамма-камере «Sophy-camera DSX» (Sopha Medical Vision, Франция). Сцинтиграфия выполнялась в положении пациента лежа, в течение 20-40 мин. Обязательным было получение изображений костей таза, всего позвоночника и задних отделов ребер, плечевых суставов, грудины и передних отделов ребер, костей черепа в двух проекциях (передней и задней). Обработку изображений производили с использованием программного обеспечения SCINTI разработки ООО «Гелмос» [16]. При этом определяли также величины относительного накопления препарата в пораженной и симметричной нормальной кости - коэффициент дифференциального накопления (КДН) и площадь

N

видимой поверхности очагов. КДН = -f*- (Nmts - счет в области метастаза, Nbone - счет в

Nbone

области симметричного или сравниваемого участка здоровой костной ткани).

Обработка сцинтиграфических данных с целью определения активности 153Sm в ROI производилась согласно международным рекомендациям [18]. В них предполагается использование метода совмещенной регистрации (conjugate view method - CVM), т.е. измерение скорости счета при установке детектора гамма-камеры «спереди» (anterior) - IA и «сзади» (posterior) -IP пациента. Соответствующая расчетная модель [18] позволяет в этом случае определить активность в плоском слое ROI по формуле:

A = I1* ‘Ip .j (1)

Aj V e~ud Ke„ ■ (1)

(ud / 2) n n

где fj = sn(u d ,2 > и u = (1 ZdfZ u¡d¡ = u + (1 /d)Y (U - u )d¡, (2)

sn( MjOj/ 2 ) i=i i=i

dj - толщина источника; d - толщина тела пациента в области зоны интереса с эффективным линейным коэффициентом поглощения Ue = 0,18 см-1, Keff - коэффициент калибровки, или чувствительность гамма-камеры. Keff последовательно определялся в серии калибровочных экспериментов, проводимых с источниками в широком интервале измеряемых активностей (от

0,2 мКи до 1,2 мКи) 153Sm. Было получено:

Keff = 329 ± 32 [имп/(с-мКи)].

Согласно МИЧй-методикам [14], поглощенная доза в органе-мишени, X, от излучения органа-источника, в, определяется следующим образом:

й(X, в) = Ав • в(X, в), [рад] или [Гр], (3)

где Ь(У - накапливаемая, а Ав = | ь(г)м ([мКич] или [Бкс]) - накопленная активность в ор-

0

гане-источнике. в-фактор (средняя доза на единицу интегральной активности) определяется соотношением:

в(г,в) = X кА Фк(х,в), (4)

где Ак - константа равновесной дозы - средняя энергия, излучаемая на единицу накопленной активности для к-го излучателя:

Ак = 2,13 ‘ Пк ‘ Ек

г • рад мкКи•ч

, или Ак = 1,61 • 10 13 • пк • Е(

кг • Гр Бк • с

где пк - число частиц, излучаемых на один распад; Ек - энергия (в МэВ), излучаемая на одну частицу (или фотон); Фк(1,в) - удельная поглощенная фракция, которая зависит от типа излучателя, размера, формы и разделения органов-источников и мишени. Поскольку вклад у-излучения 153Эт в дозовую нагрузку по сравнению с р-излучением достаточно мал (не более 5 % в костной ткани), то при определении дозиметрических параметров он игнорируется и принимается к = 1.

При расчете Ав, когда орган-источник - костные ткани (здоровые и пораженные), целесообразно разбить вычисление интеграла на две части:

Ав = Ав1 + Ав2 , (5)

Хтах

А*1 = Ь( Ё)Л, 0 < Ь(Ц < Ьтх

0

Ав2 = ] Ьтах • ехр[~ Х(Х - Хтах № , Ьтах > Ь(Х) > ~.

Хтах

где Ьтах - максимальное значение активности препарата, накопленного к моменту времени т* с учетом распада; Ав1 - интегральная активность, аккумулированная к моменту времени Хтах;

Ав2 - интегральная активность, аккумулируемая в кости после момента максимального накопления, динамика которой в основном определяется уже физическим распадом радионуклида. Как показано [1], разброс Хтах, оцененный по группе больных для 153Эт-оксабифора, лежит в интервале от 1,8 до 6,5 часов, среднее значение составляет - 4,07 часа.

Вклад первого члена Ав1 мал по сравнению с Ав2, и если принять допущение, что в интервале [0, Хтах] Ь( меняется по линейному закону, погрешность в конечном результате не пре-

высит одного процента. По этой же причине во всех расчетах принимается tmax = 4,07 часа, т.к. варьирование tmax в установленном интервале времен максимального накопления [1,8; 6,5] часа также не приводит к превышению указанной погрешности расчетов более чем на 3 %.

L X

Л — Q _ bmax * * max

ASl — SAAbmaxB — 2 .

При дозиметрических расчетах для остеотропных РФП обычно используется [13, 21] массовая поглощенная фракция фД s), равная:

A(t, s) = ф^, s) ■ Mt, (6)

где Mt- масса органа-мишени. Физически фракция ф^, s) отвечает доле поглощенной энергии в органе-мишени t части энергии, излучаемой s-ым органом-источником. Для нее также из (3) имеем:

ф,(t,s>— W>. (7)

As ■ Ak

Дозиметрическая оценка включала два вида расчетов: определение уровней лучевых нагрузок на критические костные структуры, расчет поглощенных доз в очагах метастатического поражения.

В соответствии с рекомендациями ICRP [6], в костной системе принято рассматривать две критические субстанции: активный красный костный мозг внутри трабекулярных полостей и клетки на костных поверхностях (эндостальный слой). Поскольку для поверхностнотропных РФП основной вклад в эквивалентную дозу в красном костном мозге вносит в основном активность, содержащаяся в трабекулярной кости [13], то вкладом ß-излучения от активности, накопленной в кортикальной кости, можно пренебречь. Для эндостального слоя кости ICRP [6] рекомендует рассчитывать эквивалентную дозу в виде среднего значения на слой ткани толщиной 10 мкм, покрывающий соответствующую поверхность.

С учетом того, что кроветворные клетки у взрослого человека случайным образом распределены в красном мозге внутри трабекулярных структур, поглощенная доза на эти клетки определяется как усредненная величина по всей мягкой ткани, которой заполнены полости внутри трабекулярного пространства [20].

Поглощенная фракция для красного костного мозга конкретной кости равна:

</>p(rm,trab) — , (8)

Mtrab Dtrab

символы rm и trab - относятся к органу-мишени - красному костному мозгу, и органу-источнику - костным трабекулам, соответственно [13].

Поглощенная фракция для эндостального слоя костного элемента:

(e, trab) — , (9)

Mtrab Dtrab

где индекс е относится к органу-мишени - эндостальной поверхности трабекулярной кости, Мгт и МЕ - массы всего красного костного мозга и слоя эндостальной поверхности толщиной

. D ь D

10 мкм, прилегающий к поверхности трабекул, соответственно; ——т и ——- - дозовые

Dtrab Dtrab

факторы для красного костного мозга и эндостальной поверхности кости [13]. bsDrm и

bsDe - поглощенные дозы в красном костном мозге и эндостальном слое при поверхностном

распределении радионуклида в кости. Dtrab - конвенциальная поглощенная доза в трабекулярной кости, т.е. энергия, условно реализованная излучателями, распределенными на поверхности (в данном случае - поверхностнотропного РФП) трабекулярной кости, в полном объеме ее

костной ткани Vtbr^b [20]. Необходимая для вычисления Dtrab масса трабекул определялась следующим образом. С помощью расчетного комплекса SCINTI, оценивалась площадь выделенных ROI. Объем Vb соответствующей здоровой кости, попадающей в область окна, вычислялся как произведение площади ROI на толщину всего слоя рассматриваемого костного элемента с учетом конкретной объемной геометрии кости в изучаемой зоне. Масса трабекулярных

костей объемом Vtbab в полученном объеме кости Vb вычисляется затем по формуле:

Mtrab = ptrab ' Vtrab ,

где ptrab =1,9 г/см3 - средняя плотность трабекулярной кости [13].

Там же в [15], приведены расчетные значения поглощенных фракций 0ß(rm, trab) для красного костного мозга и ф^в, trab) - эндостальной поверхности от ß-излучения 153Sm, для ряда костных элементов: позвонков, ребер, грудины, проксимальных частей бедра и плеча, костей таза и др. При расчетах также было принято, согласно модели «стандартного человека» ICRP [13]: масса красного костного мозга и трабекулярной кости в целом - 1,5 кг и 1 кг, соответственно, масса эндостального слоя - 100 г.

Применительно к метастазам расчетная формула для поглощенной дозы имеет вид:

А. • ЛЙ

Dß(mts,s) = ß, (10)

Mmts

где s - орган-источник - метастатический очаг, он же (mts) - орган-мишень, Mmts - масса очага. Значение поглощенной фракции ф^, s) здесь было взято 1, и это допустимо, поскольку размеры анализируемых костных метастазов составляют величины порядка 10 мм и более, что превышает длину пробега ß-частиц для 153Sm в спонгиозной костной ткани. Таким образом, при расчете метастазы предполагаются гомогенными, а поглощенные дозы соответственно - усредненными по объему очага.

Оценка объема выбранных метастазов производилась по той же схеме, что описана выше для здоровых костей. Геометрические параметры очагов определялись по планарным сцин-тиграфическим изображениям. В ряде случаев высота их в поперечном измерении не могла

быть определена, и тогда она принималась равной толщине кости в месте расположения очага. Это допущение обеспечивало оценку рассчитываемой дозы в очаге снизу, что приемлемо.

Расчетно-экспериментальные исследования плотностных характеристик различных типов

костных метастазов дали следующие интервальные значения: р'^Ц1 е [1,10*1,28] г/см3 - для метастазов бластического типа, рт'™6 е [1,12*1,19] г/см3 - для метастазов смешанного типа,

ртЦ е [1,06*1,12] г/см3 - для метастазов литического типа [15]. В настоящем исследовании

расчеты доз были проведены для метастазов бластического типа. С учетом известных вариаций плотности могут быть оценены значения и для других типов метастазов.

Результаты

После внутривенного введения 153Эт-оксабифор накапливался в костной системе, преимущественно в очагах с усиленным минеральным метаболизмом (метастазы). При этом очаговое накопление (КДН) оказалось весьма вариабельной величиной не только для разных пациентов, но и для разных очагов одного больного. Максимальная величина КДН, которая встретилась в исследуемой группе у одного из больных РПЖ - 12,5 (т.е. в патологическом очаге препарат фиксировался в 12,5 раз интенсивнее, чем в симметричном здоровом участке кости). У большинства пациентов наиболее активные очаги имели КДН в диапазоне от 3 до 6-ти. В тоже время встречались очаги и с невысоким накоплением (1,6 и ниже). Пример сцинтиграфического изображения накопления РФП, визуализированный с помощью программы ЭС!МТ!, представлен на рис. 1. На цветной сцинтиграмме метастатические очаги с повышенным накоплением РФП (позвонки, ребра, участок плечевой кости) отличаются более интенсивным цветом.

Рис. 1. Сцинтиграмма грудного отдела скелета больного раком предстательной железы с множественными метастазами в кости (вид сзади). Отмечается повышенное накопление 153Эт-оксабифора в позвонках, ребрах и правой плечевой кости.

Значения КДН в патологических очагах относительно здоровых тканей представлены на рис. 2.

х

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о

У

го

X

п

16 14 12 10 86

4 2

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Пациенты

Рис. 2. Значения коэффициента дифференциального накопления 153Бт-оксабифора у пациентов обследованной группы.

Большие различия в интенсивности очагового накопления обусловили широкий диапазон поглощенных доз в метастазах. На рис. 3 показаны их значения в наиболее активных очагах. В одном из случаев доза превысила 90 Гр, но у большинства пациентов приходилось говорить о величинах, меньших 40 Гр. При этом следует помнить, что при терапии радионуклидами лучевому воздействию подвергаются все очаги одновременно.

100-

90-

80-

70-

60-

50-

40-

30-

20-

10-

0-

2 3 4 5

7 8 9 10 11

Пациенты

12 13 14 15 16

Рис. 3. Максимальные поглощенные дозы в метастазах после введения Бт-оксабифора

(из расчета 1,0 мКи/кг).

6

Величины поглощенных доз в метастатических очагах, находящихся в различных участках скелета, также как и КДН, имели широкий диапазон значений. Как следует из расчетов, максимальные дозы в метастазах реализовались, как правило, в ребрах и позвонках. Обычно эти зоны, а также кости таза, являются наиболее подверженными метастазированию вне зависимости от типа первичной опухоли. Для них характерен большой разброс интервальных значений: йт,3 в ребрах варьирует от 5,2 Гр до 81,5 Гр, в позвонках - от 7,0 Гр до 91,0 Гр (рис. 2, 3). Средний уровень доз характерен для очагов в костях таза: йт,э от 2,4 Гр до 30,1 Г р. Меньшие уровни поглощенных доз на метастазы формируются, как правило, в конечностях, лопатке, грудине, костях черепа и др., где йт,3 варьирует от 2,0 Гр до 27,9 Гр. На рис. 4 представлены значения поглощенных доз в зависимости от локализации очагов поражения.

Лучевые нагрузки на критические органы (костный мозг и эндостальный слой кости) оказались несколько менее вариабельными. Они представлены на рис. 5.

£1

1_

ГС

о

3

к

гс

X

X

о

э

о

|_

о

с

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

позвон

кости таза

груди

кости черепа

другие

456 Костные структуры

ПКБ, П - проксимальные концы бедра и плеча Рис. 4. Поглощенные дозы в отдельных метастатических очагах после радионуклидной терапии 3Бт-оксабифором (введение из расчета 1,0 мКи/кг).

ТО

О

о

к

пз

X

X

Ф

3

о

Е

о

с

ш

і

и

I

ИІ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Пациенты

□ эндостальный слой □ красный костный мозг

Рис. 5. Лучевые нагрузки на красный костный мозг и эндостальный слой кости после проведения радионуклидной терапии 153Бт-оксабифором (введение из расчета 1,0 мКи/кг).

а

ПКБ, П

2

3

7

8

9

6

5

4

3

2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

Обсуждение

Полученные величины поглощенных доз имели очень широкий диапазон значений как у разных пациентов, так и в разных метастатических очагах. При этом в некоторых очагах были достигнуты дозы 80-90 Гр и более, что может позволить надеяться на гибель опухолевых клеток или торможение их роста в этих метастазах. При радионуклидной терапии часто удается получать гораздо более высокие поглощенные дозы, чем при дистанционной лучевой терапии, но их радиобиологические эффекты (прежде всего, повреждение опухолевой ткани) нельзя признать тождественными. Тем не менее, в литературе имеются сведения о противоопухолевом действии радионуклидов [17] и о возможностях репарации костной ткани в метастатических очагах [2]. Полученные в нашем исследовании цифры (например, у пациента (6) - в позвонках, где вариации йт,э от [40,4-45,2] Гр до [87,0-95,2] Гр, у пациента (15) - также в позвонках вариации йт,3 от [35,7-40,0] Гр до [40,1-44,9] Гр) могут подтвердить представленные в других исследованиях мнения о возможности торможения опухолевого роста в метастазах, а не только обезболивания.

Результаты расчетов для критических костных структур (рис. 5) показывают, что разброс поглощенных доз в целом по группе больных составляет: для красного костного мозга -[0,6-1,7] Гр; для эндостального слоя - [2,0-5,6] Гр. Можно отметить, что эти величины примерно соответствуют уровням лучевых нагрузок на критические костные структуры, полученных в зарубежных исследованиях по дозиметрии при использовании 153Бт-ЕйТМР [10, 22]. Полученные данные подтверждают, что вводимые пациентам количества 153Бт-оксабифора действительно не приводят к превышению безопасных пределов лучевых нагрузок - 7,5 Гр - для эндостального слоя и 2,5 Гр - для красного костного мозга, и даже имеется некоторый «ресурс» облучения [6].

В зарубежной практике описаны примеры удачного применения высоких вводимых активностей. В одной из работ приведены результаты клинического использования 153Бт в дозировке от 1 до 3 мКи/кг массы [12]. Оцененные поглощенные дозы в красном костном мозге у некоторых пациентов доходили до 12-22 Г р, что почти на порядок превосходит предельные значения, тем не менее у всех пациентов была отмечена лишь умеренная миелосупрессия с последующей нормализацией показателей крови.

Однако следует помнить, что почти всем больным, имеющим метастазы в кости, назначали химиотерапию, дистанционное облучение, сопровождающиеся миелотоксическими эффектами. Поэтому в клинике мы можем наблюдать клинически значимую миелотоксичность (2 и 3-й степени) [9], которая проявляется у ряда пациентов уже при введении 1,0-1,5 мКи/кг. По этой причине в мировой практике утвердился наиболее часто применяемый стандарт -

1,0 мКи/кг для препаратов на основе 153Бт [19]. Несмотря на сохранение некоторого «запаса прочности» по расчетному облучению костного мозга, увеличение вводимой активности может быть оправданным, только если у пациента сохранно кроветворение и ему не планируется проведение других миелосупрессивных методов лечения. Риском возможного канцерогенеза для

данной категории пациентов можно пренебречь из-за крайне малой вероятности, что они смогут дожить до реализации этого потенциально возможного осложнения.

На сегодняшний день приходится признать, что не существует никаких радикальных методов излечения для онкологических больных, имеющих множественные метастазы в кости. Все виды лечения являются паллиативными или симптоматическими. Тем не менее, совокупность применяемых средств терапии позволила за последние годы существенно увеличить продолжительность жизни таких пациентов и улучшить ее качество. Радионуклидная терапия также внесла свою позитивную лепту в этот успех. Отечественный РФП 153Бт-оксабифор в клинической практике показал свои хорошие возможности в паллиативной терапии у больных с метастазами в кости.

Выводы

1. Поглощенные дозы в очагах поражения составили широкий диапазон значений от 2,0 до 91,0 Гр. Максимальные дозы формируются в наиболее функционально активных метастазах, осуществляющих интенсивный захват РФП.

2. Проводимая радионуклидная терапия обеспечивает достаточно безопасный уровень (в 1,5-3 раза меньший по сравнению с допустимым) облучения здоровых костных структур: вариации поглощенных доз в эндостальном слое костных поверхностей составляет [2,0-5,6] Гр, в красном костном мозге - [0,6-1,7] Г р.

3. С позиций клинической дозиметрии 153Бт-оксабифор является эффективным и вполне безопасным препаратом для радионуклидной терапии больных с метастазами в кости.

Литература

1. Доля О.П., Матусевич E.G., Клепов А.Н. Экспериментально-расчетные дозиметрические исследования в радионуклидной терапии больных с костными метастазами //Радиационная защита и радионуклидная безопасность в ядерных технологиях. IX Российская научная конференция: Тезисы докладов. - Обнинск, 2006. - С. 400-402.

2. Краснова Э.В. Возможности стронция-89 хлорида в комплексной терапии костных метастазов: Автореф. дис... канд. мед. наук. - Обнинск, 2006. - 23 с.

3. Крылов В.В., Карякин О.Б., Дроздовский Б.Я. Радионуклидная терапия в лечении больных раком предстательной железы с метастазами в кости //Онкоурология. - 2006. - № 1. - С. 61-68.

4. Крылов В.В., Цыб А.Ф., Дроздовский Б.Я. Радионуклидная терапия в паллиативном лечении больных с метастазами в кости //Паллиативная медицина и реабилитация. - 2005. - № 3. - С. 40-47.

5. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПРОБ-99). СП 2.6.1.799-99. - М.: Минздрав России, 2000. - 98 с.

6. Пределы поступления радионуклидов для работающих с ионизирующим излучением. Публикация 30 МКРЗ. - М.: Энергоиздат, 1982.

7. Схемы распада радионуклидов. Энергия и интенсивность излучения. - Публикация 38 МКРЗ: в 2 частях. Часть 2: Перевод с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

8. Чиссов В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению России в 2004 г. - М: ФГУ МНИОИ им. П.А. Герцена Росздрава, 2005. - 184 с.

9. Шкала токсичности противоопухолевой терапии критерии СТС - NCIC. Видаль Специалист. Справочник серии «Онкология». - Изд. АстраФармСервис, 2003. - С. 455.

10. Bayoth J^., Macey D.J. et al. Dosimetry and Toxity of Samarium-153-EDTMF Administrated for Bone Pain Due to Skeletal Metastases //J. Nucl. Med. - 1994. - V. 35. - P. 63-69.

11. Breen S.L., Powe J.E., Porter A.T. Dose Estimation in Strontium-89 Radiatherapy of Metastatic Prostatic Carcinoma //J. Nucl. Med. - 1992. - V. 33, N 7. - P. 1316-1323.

12. Eary J.F., Collins C., Stabin M. et al. Samarium-153-EDTMP Biodistribution and Dosimetry Estimation //J. Nucl. Med. - 1993. - V. 34, N 7. - P. 1031-1036.

13. John C.P. Radiation Absorbed Dose Calculations for Samarium-153 EDTMP Localized in Bone //J. Nucl. Med. - 1991. - V. 32, N 5. - P. 840-844.

14. Loevinger R., Berman M.A. Schema for Absorbed Dose Calculations for Biologically-Distributed Radionuclides. MIRD Pamphlet N 1 //J. Nucl. Med. - 1968. - N 1 (Suppl). - P. 7-14.

15. Samaratunga R.C., Thomas S.R., Hinnefeld J.D. et al. A Monte Carlo Simulation Model for Radiation Dose to Metastatic Skeletal Tumor from Rhenium-186(Sn)-HEDP //J. Nucl. Med. - 1995. - V. 36, N 2. -P. 336-350.

16. SCINTI. Версия 4. Базовое программное обеспечение системы обработки радиодиагностической информации. 20939937.00001-01 34 01. - М.: НПК «Гелмос», 1998. - 71 с.

17. Serafim 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. - V. 1, Suppl 2. - P. 136.

18. Siegel J.A., Stephen R.T., Stubbs J.B. et al. Techniques for Quantitative Radiopharmaceutical Biodistribution Data Acquisition and Analysis for Use in Human Radiation Dose Estimates. MIRD Pamphlet N 16 //J. Nucl. Mod. - 1999. - V. 40, N 2 (Suppl). - P. 37-61.

19. Silberstein Е.В., Buscombe J.R., Ewans A. et al. Society of nuclear medicine procedure guideline for palliative treatment of painful bone metastases. Society of nuclear medicine procedure guidelines manual. 2003, P. 145-153.

20. Spiers F.W. Dose to Trabecular Bone from Internal Beta-Emiters //Brit. J. Radiol. - 1978. - V. 14, N 6. -P. 537-538.

21. Spiers F.W., Beddoe A.H. Calculated Dose Factors for the Radiosensitive Tissues in Bone Irradiated by Surface-deposited Radionuclides //Phys. Med. Biol. - 1978 - V. 23, N 3. - P. 481-494.

22. Turner J.H. Treatment of painful skeletal metastases //Alasbimn Journal, Special Issue: 8-th World Congress of Nuclear Medicine, N 17, Sept. 2002.

Estimation of exposure of metastatic foci and critical bone structures in the performance of radionuclide therapy with 153Sm-oxabifor

Dolya О.P.*, Klepov А.N.*, ^ylov V.V., Drozdovsky B.Ya., Маtusevich Е.S.*,

Oleinik NA., Spichenkova О.N.

Medical Radiological Research Center of RAMS, Obninsk;

* Obninsk State Technical University for Nuclear Power Engineering (IATE), Obninsk

Absorbed radiation doses to metastatic foci were estimated in 16 patients with bone metastases from different tumors, who received 153Sm-oxabifor injection (1.0 mCi/kg of body mass) for palliative treatment. The uptake rate for the radiopharmaceutical was estimated by relative accumulation of the radionuclide in the uptake foci. The conjugate view method was used to determine the activity of 153Sm. The gamma-camera sensitivity coefficients were obtained based on measurements of the activity of 153Sm standard sources. Absorbed doses to critical organs (red bone marrow and endosteal layer) were calculated using the adjusted MIRD methods, whereas doses to metastases were obtained with the homogenous structure model. The absorbed doses to metastatic foci were found to range from 2 to 91 Gy and the spread in the radiation doses to the critical organs was:

[0.6^1.7] Gy for red bone marrow, [2.0+5.6] Gy for endosteal layer.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.