Diskussionen

Patienten, denen Radioisotope zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken verabreicht wurden, sind nach der Verabreichung noch eine gewisse Zeit lang radioaktiv und können andere Personen und die Umwelt einer Strahlung aussetzen. Aus Gründen des Strahlenschutzes ist die Berechnung der effektiven Äquivalent-Energiedosis für andere Personen erforderlich. Die Strahlenschutzvorkehrungen müssen die Eigenschaften der verabreichten Radioisotope berücksichtigen. Bei therapeutischen Eingriffen sollten größere Bedenken geäußert werden.

1996 erließ die USNRC eine neue Vorschrift, die die Entlassung von Patienten aus medizinischer Behandlung erlaubt, wenn die zu erwartende Äquivalentdosis (TEDE) für Personen, die dem Patienten ausgesetzt sind, wahrscheinlich 5 mSv nicht überschreitet. Der Betreiber der Strahlenschutzgenehmigung sollte den Patienten auch Dokumente aushändigen, in denen eine mögliche Einschränkung der Aktivitäten erläutert wird, um die mögliche Strahlenexposition anderer Personen so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar zu halten, wenn die Exposition des Patienten gegenüber anderen Personen voraussichtlich 1 mSv übersteigt.

Das USNCRP empfahl, dass die maximal zulässige effektive Äquivalentdosis für „nicht schwangere erwachsene Familienmitglieder“ auf 5 mSv und für Mitglieder der Allgemeinheit, Kinder und schwangere Frauen auf 1 mSv begrenzt werden sollte. Ein „Familienmitglied“ ist eine Person, die regelmäßig einen beträchtlichen Teil ihrer Zeit mit dem Patienten verbringt und ihn unterstützt, tröstet und pflegt. Ein „Angehöriger der Allgemeinheit“ ist jede Person, die weder ein Patient ist, der sich in Behandlung befindet, noch ein Familienmitglied eines solchen Patienten, noch eine beruflich exponierte Person, die an der Pflege und Betreuung eines solchen Patienten beteiligt ist. Zanzonico et al. schlugen vor, dass solche Standards für Familienangehörige von Patienten, die sich einer Radionuklidtherapie unterziehen, nicht so restriktiv sein sollten wie für Mitglieder der Allgemeinheit, da Familienangehörige ihre Strahlenbelastung wissentlich und willentlich in Kauf nehmen und eine Radionuklidtherapie ein seltenes Ereignis im Leben des Patienten ist.

Das Atomenergiegesetz (Weon Ja Ryeok Beop) der Republik Korea begrenzt die maximal zulässige Energiedosis bei nicht beruflicher Exposition ebenfalls auf 5 mSv. In der öffentlichen Bekanntmachung (Gosi) Nr. 2008-45 des Ministeriums für Bildung, Wissenschaft und Technologie (MEST) wurde festgelegt, dass die medizinische Verwendung von Radioisotopen mit dieser Vorschrift übereinstimmen muss. Gemäß der öffentlichen Bekanntmachung Nr. 2008-45 des MEST kann der Lizenznehmer Patienten freilassen, wenn nachgewiesen werden kann, dass die TEDE einer anderen Person durch die Exposition eines freigelassenen Patienten wahrscheinlich 5 mSv (500 mrem) nicht überschreitet. Darüber hinaus muss der Genehmigungsinhaber einem entlassenen Patienten eine schriftliche Anweisung über die empfohlene Modulation der Maßnahmen erteilen, um die Dosis für andere Personen so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar zu halten, wenn die Dosis für eine andere Person wahrscheinlich 1 mSv (100 mrem) übersteigt.

Bei der selektiven intraarteriellen Radioembolisationstherapie (SIRET) werden Y-90-Mikrokügelchen über den transarteriellen Katheter in den hepatischen Arterienkreislauf verabreicht, woraufhin die radioaktiven Mikrokügelchen bevorzugt einen hypervaskulären Tumor in der Leber treffen. Dies führt dazu, dass der Tumor eine hohe Strahlendosis erhält. Kürzlich wurden Y-90-Mikrokügelchen aus Harz von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (USFDA) und von der koreanischen Food and Drug Administration (KFDA) als Medizinprodukte zugelassen. Einmal injiziert, werden sie dauerhaft in einen Lebertumor implantiert. Y-90 ist ein reiner Beta-Strahler mit einer durchschnittlichen Zerfallsenergie von 0,93 MeV und einer durchschnittlichen Eindringtiefe in menschliches Gewebe von 2,5 mm. Die physikalische Halbwertszeit von Y-90 beträgt 64,2 Stunden. Da von der embolisierten Y-90-Mikrokugel im Körper nur Betastrahlung ausgeht, ist die Strahlenbelastung des Patienten sehr begrenzt, es sei denn, der Patient hat eine offene Wunde, aus der die Mikrokugeln austreten können.

Die mögliche Strahlenbelastung anderer Personen durch intern verabreichte gammastrahlende Radioisotope ist bekannt, und es gibt zahlreiche Berichte. Für die gammastrahlenden Radioisotope kann die TEDE unter Verwendung der spezifischen Gammastrahlen-Expositionsratenkonstanten berechnet werden, und die physikalischen Halbwertszeiten für die in der Nuklearmedizin typischerweise verwendeten Radionuklide sind im USNRC Regulatory Guide 8.39, Appendix A angegeben.

Da die externe Exposition durch Y-90 nicht durch Gammastrahlung erfolgt und die externe Betadosis vernachlässigbar wäre, ist die spezifische Gammastrahlen-Expositionsratenkonstante in dieser Situation nicht anwendbar. Der USNRC Regulatory Guide listet nicht einmal eine spezifische Gammastrahlen-(Expositionsraten-)Konstante für Y-90 auf; wie gesagt, die Aktivität stammt nicht von Beta-Emissionen. Hochenergetische Betastrahler wie Y-90 können jedoch in vivo ausreichend Bremsstrahlung erzeugen. Mehrere Forscher postulierten, dass die externe Strahlenexposition durch Y-90 im Allgemeinen ignoriert wird und Patientenbeschränkungen aus Gründen des Strahlenschutzes nicht erforderlich sind. Im Leitfaden der USNRC wurden die Aktivitäts- und Dosisgrenzwerte für die Patientenfreigabe bei reinen Betastrahlern wie Y-90 nicht angewandt, weil, wie es hieß, die Exposition der Bevölkerung bei Tätigkeiten, die normalerweise zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken verabreicht werden, minimal sei.

Diese Berichte berücksichtigten die Exposition jedoch nur in theoretischer Abschätzung. Die Strahlendosis der Bremsstrahlung ist jedoch nicht gut bekannt, so dass die daraus resultierende Strahlengefahr zumindest theoretisch Anlass zur Sorge geben könnte und systematisch bewertet werden sollte. Wir sind der Meinung, dass der Beitrag dieser Strahlung sorgfältig geprüft und geklärt werden sollte, wenn es darum geht, zu bestimmen, wann der Patient aus der medizinischen Entbindung entlassen werden kann, um die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen.

Wir schätzten die Expositionsdosisleistung durch Bremsstrahlung theoretisch unter Verwendung von Gleichung 2. Für die Berechnung der „theoretischen“ TEDE ist es notwendig, die „spezifische Bremsstrahlungskonstante“ zu kennen. Der Begriff „spezifische Bremsstrahlungskonstante“ ist eine begriffliche und damit künstliche Größe analog zur spezifischen Gammastrahlungskonstante für Photonen, wobei die Bremsstrahlungskonstante um mehrere Größenordnungen geringer ist als die spezifische Gammastrahlungskonstante. Die theoretischen Werte von TEDE auf der Grundlage der verabreichten Aktivität sind in Tabelle 3 aufgeführt. Mit Hilfe von Gleichung 3 können wir die TEDE abschätzen, die eine Person wahrscheinlich durch die Exposition gegenüber dem radioaktiven Patienten in 1 m Entfernung erhält. Die Annahme der TEDE unter Verwendung eines Belegungsfaktors E von 25 % in 1 m Entfernung ist in den meisten normalen Situationen konservativ, da die vom Körper ausgehende Bremsstrahlung durch das Körpergewebe weitgehend abgeschwächt wird, so dass die tatsächliche Messung der Expositionsrate recht niedrig ist.

Wir haben in dieser Studie festgestellt, dass die Werte der geschätzten theoretischen TEDE in 1 m Entfernung vom Patienten im Bereich von 0,9-10 μSv liegen (Tabelle 3). Diese Werte liegen nur bei 0,09-1,0 % der maximal zulässigen effektiven Äquivalentdosis von 1 mSv. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass eine Person, die vom Tag der Isotopenverabreichung bis zum vollständigen Zerfall des Isotops 25 % der Zeit in ständigem Kontakt mit dem Patienten steht, eine TEDE von weit weniger als 1 mSv erhalten würde.

Da das Radioisotop im Bauch des Patienten eingeschlossen ist, könnte eine erhebliche Abschwächung der niederenergetischen Bremsstrahlung auf dem Weg durch den Körper auftreten. Daher kann die tatsächliche Strahlendosis von der theoretisch berechneten TEDE auf der Grundlage der verabreichten Aktivität abweichen. Die „gemessene“ Äquivalentdosis, die durch die tatsächliche Messung der Expositionsrate in der Umgebung berechnet wird, kann von der geschätzten „theoretischen“ Expositionsdosis abweichen. Nach unseren Beobachtungen sind die „gemessenen“ TEDEs im Allgemeinen höher als die „theoretischen“ TEDEs, da das Verhältnis von „gemessener“ TEDE zu „theoretischer“ TEDE (Dm/Dt-Verhältnis) zwischen 1,28 und 65,99 liegt (Tabelle 3). Diese große Bandbreite des Verhältnisses scheint teilweise auf die Variabilität der Tumorlage und der Messgeometrie zurückzuführen zu sein. Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu den Beobachtungen von Siegel et al. und Willegagnon et al., die sich mit Gammastrahlung befassten und feststellten, dass die gemessene TEDE niedriger ist als die theoretische TEDE. Unseres Wissens ist dies der erste Bericht, der die theoretische TEDE mit der gemessenen TEDE bei Y-90-Mikrokugeln RET vergleicht. Der Grund für die höheren Werte der gemessenen TEDE und die große Streuung der Messungen ist nicht eindeutig geklärt. Wir vermuten, dass der Grund für diese Widersprüche und Abweichungen zum Teil in der Art der Strahlung liegt, d. h. Gammastrahlung gegenüber Bremsstrahlung, und zum Teil in der unterschiedlichen Biodistribution. Bei der Berechnung der theoretischen TEDE wird davon ausgegangen, dass die Biodistribution im Körper gleichmäßig ist, während die gemessene TEDE direkt die Messung der Strahlenbelastung in der Umgebung darstellt. Obwohl die gemessene TEDE höher ist als die theoretische TEDE, liegt die gemessene TEDE weit unter der maximal zulässigen TEDE von 1 mSv.

Gulec und Siegel berichteten, dass in allen vorgeschlagenen Expositionssituationen für Patienten, denen 3 GBq Y-90-Mikrosphären verabreicht wurden, die geschätzten Bremsstrahlungsdosen sehr gering waren, im Bereich von 0,05-0,21 mSv für den gesamten Zerfall. Es wurde berichtet, dass etwa 6 Stunden nach der Verabreichung von 2,1 GBq, der durchschnittlichen Aktivität von Y-90-Mikrosphären, die Dosen in 0,25, 0,5 und 1 m Entfernung vom Bauch des Patienten 18,8, 9,2 bzw. 1,5 mSv/h betrugen. Dies deutet darauf hin, dass aus Gründen des Strahlenschutzes keine Einschränkungen für den Patienten erforderlich sind. Zanzonico et al. postulierten, dass die maximal zulässige verabreichte Aktivität von Y-90 im Hinblick auf die Freisetzungskriterien 1.420 GBq beträgt, basierend auf der Annahme von Gleichung 2.

In der vorliegenden Studie wurde allen Personen eine Dosis von weniger als 3 GBq verabreicht. Die gemessene TEDE, die unter Verwendung von Gl. 3 berechnet wurde, liegt im Bereich von 0,002-0,18 mSv, d.h. 0,2-18% der maximal zulässigen effektiven Äquivalentdosis von 1 mSv (Tabelle 3). Auch hier liegt die gemessene TEDE weit unter der maximal zulässigen TEDE von 1 mSv in der vorliegenden Studienpopulation der Y-90-Mikrosphärentherapie von weniger als 3 GBq. Da jedoch die tatsächlich gemessene TEDE tendenziell höher ist als die theoretische TEDE, wie in dieser Beobachtung, ist es ein konservativerer Weg, die Werte der gemessenen TEDE bei der Bestimmung der Patientenfreigabe zu verwenden.

Im Allgemeinen ist für Patienten, die mit Y-90-Mikrosphären mit einer Aktivität von weniger als 3 GBq behandelt werden, gemäß der NRC und der koreanischen nationalen Regelung keine Aufzeichnung oder Ausstellung eines Anweisungsdokuments erforderlich.