Pet radyofarmasötiklerinin radyonüklid dozimetrideki yeri ve önemi
The place and importance of pet radiopharmaceuticals in radionuclide dosimetry
Yazar: NAMİ YEYİN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA DEMİR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı / Nükleer Tıp Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Dozimetre = Dosimeter ; Kolin = Choline ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Mikroküreler = Microspheres ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography ; Radyofarmasötikler = Radiopharmaceuticals ; Radyonüklid görüntüleme = Radionuclide imaging

Özet:
Amaç: Tanısal ve tedavi amaçlı PET görüntülemelerinde organ dozlarının belirlenmesi.
Materyal ve Metot: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Nükleer Tıp Anabilim Dalında rutin olarak kullanılan 18F-FDG, 18F-Choline, 68Ga-DOTATATE, 68Ga-PSMA ve 90Y radyofarmasötiklerinde internal dozimetri yapılması planlanmıştır. 90Y mikroküre tedavisi uygulanan 15 hastada ve diğer PET görüntüleme radyofarmasötiklerinin herbirinden 10'ar hastada dozimetri hesaplaması gerçekleştirildi. Dozimetri uygulaması amacıyla Medical Internal Radiation Dosimetry (MIRD) methodu kullanıldı. Görüntülemeler kliniğin rutin işleyişine bağlı olarak PET/BT ya da PET/MR ile gerçekleştirildi. İlgili organlarda birikmiş aktivite miktarının belirlenmesi amacıyla uygulama sonrası farklı zamanlarda PET hibrit görüntülemeleri elde edildi. Hasta görüntüleri üzerinden ilgili alanlardaki aktivite miktarı belirlenerek zaman-aktivite eğrileri çizildi. Organlarda soğurulan radyasyon dozlarının hesaplanmasında OLINDA/EXM yazılım programı kullanıldı.
Bulgular: PET radyofarmasötiklerinden 18F-FDG, 18F-Choline, 68Ga-DOTATATE ve 68Ga-PSMA ile yapılan dozimetri hesaplamalarında en yüksek radyasyon dozları sırasıyla beyinde, böbrekte, dalakta ve böbrekte elde edilmiştir. Bu organlarda birim aktivite başına maksimum organ dozları sırasıyla ortalama 0.0305±0.0062 mGy/MBq, 0.039±0.01 mGy/MBq, 0.31±0.15 mGy/MBq ve 0.345±0.089 mGy/MBq olarak elde edilmiştir. Benzer şekilde tüm vücut etkin dozları sırasıyla 0.0137 mSv/MBq, 0.0133 mSv/MBq, 0.0148mSv/MBq ve 0.0172 mSv/MBq olarak hesaplanmıştır. 
Mikroküre tedavisinde, tedavi öncesi 99mTc-MAA uygulandıktan sonra elde edilen görüntülerden tümör dozu 266.18±111.9 Gy, karaciğer parankim dozu 29.6±10.6 Gy hesaplandı. Tedavi sonrası 90Y PET/MR görüntülerinden tümör dozu 276.45±92.6 Gy, karaciğer dozu 29.28±11.2 Gy hesaplandı. Tedavi öncesi 99mTc MAA SPECT/BT görüntülemeden elde edilen dozimetri sonuçları ortalaması ile tedavi sonrası 90Y PET/MR görüntülemeden elde edilen dozimetri sonuçları karşılaştırıldı. Tedavi öncesi ve tedavi sonrası karaciğer parankim dozları arasında anlamlı fark bulunmadı ((p = 0.712). Benzer şekilde tümör dozları arasında da anlamlı fark bulunmadı (p = 0.570). 
Sonuç: Tanı amacıyla PET görüntüleme yapılan hastalarda hesaplanan absorbe doz sonuçları değerlendirildiğinde toksik yan etki ya da kritik organ doz sınırının üstünde bir değer belirlenmemiştir. Mikroküre tedavisinde 99mTc-MAA ile yapılan tedavi öncesi ve 90Y tedavi sonrası dozimetri sonuçları karşılaştırıldığında birbirine yakın sonuçlar elde edildiği gözlemlenmiştir. Radyormasötiklerin biyodağılımının hastadan hastaya değişken farklı olduğu göz önünde bulundurulduğunda özellikle tedavi uygulamalarında dozimetri yapılarak organ dozlarının belirlenmesi önerilmektedir.

Abstract:
Aim: Determination of organ doses in diagnostic and therapeutic PET imaging.
Materials and Methods: Internal dosimetry is planned for 18F-FDG, 18F-Choline, 68Ga-DOTATATE, 68Ga-PSMA and 90Y radiopharmaceuticals routinely used in the Istanbul University-Cerrahpaşa, Cerrahpaşa Faculty of Medicine, Department of Nuclear Medicine. Dosimetry calculations were performed in 15 patients treated with 90Y microspheres and in 10 patients from each of the other PET imaging radiopharmaceuticals. Medical Internal Radiation Dosimetry (MIRD) method was used for dosimetry application. Imaging was performed with PET/CT or PET/MR depending on the routine functioning of the clinic. In order to determine the amount of accumulated activity in the relevant organs, PET hybrid images were obtained at different times after the application. Time-activity curves were drawn by determining the amount of activity in the relevant areas from the patient's images. OLINDA/EXM software program was used to calculate the absorbed radiation doses in the organs.
Results: In the dosimetry calculations made with PET radiopharmaceuticals 18F-FDG, 18F-Choline, 68Ga-DOTATATE and 68Ga-PSMA, the highest radiation doses were obtained in the brain, kidney, spleen and kidney, respectively. In these organs, the maximum organ doses per unit activity were obtained as 0.0305±0.0062 mGy/MBq, 0.039±0.01 mGy/MBq, 0.31±0.15 mGy/MBq and 0.345±0.089 mGy/MBq, respectively. Similarly, whole body effective doses were calculated as 0.0137 mSv/MBq, 0.0133 mSv/MBq, 0.0148mSv/MBq and 0.0172 mSv/MBq, respectively.
In the microsphere treatment, the tumor dose was calculated as 266.18±111.9 Gy and the liver parenchyma dose was 29.6±10.6 Gy from the images obtained after 99mTc-MAA was applied before the treatment. Tumor dose was calculated as 276.45±92.6 Gy and liver dose was 29.28±11.2 Gy from 90Y PET/MR images after treatment. The mean of dosimetry results obtained from 99mTc MAA SPECT/CT imaging before the treatment and the dosimetry results obtained from 90Y PET/MR imaging after the treatment were compared. There was no significant difference between pre- and post-treatment liver parenchyma doses (p = 0.712), and there was no significant difference between tumor doses (p = 0.570).
Conclusion: When the results of the absorbed dose calculated in patients who underwent PET imaging for diagnostic purposes were evaluated, no toxic side effects or a value above the critical organ dose limit was determined. When the dosimetry results before and after the treatment with 99mTc-MAA in microsphere treatment were compared, it was observed that the results were close to each other. Considering that the biodistribution of radiopharmaceuticals varies from patient to patient, it is recommended to determine organ doses by dosimetry, especially in treatment applications