混合磁場暴露後の用量推定：ラジウム-223および強度変調放射線療法

はじめに：骨転移性疾患の領域にα粒子を供給する放射性医薬品である二塩化ラジウム（[223ra] Racl2）は、転移性去勢抵抗性前立腺癌（MCRPC）の男性の全生存率を改善することが証明されています。ADRRAD臨床試験に登録されているMCRPC患者は、ラジウム223（223RA）および強度変調放射線療法（IMRT）を含む混合野曝露で治療されます。吸収用量推定は、核医学におけるより広い全身放射リスクの特性評価における重要なステップですが、223RAなどの新しい放射性医薬品の不確実性が残っています。 方法：24色の核型を使用して、治療中の漸進的な時期にAdRRAD患者の末梢血リンパ球の染色体異常のスペクトルを定量化しました。吸収された血液投与の推定のために、標準モデルでは、二角形の等価周波数が使用されました。治療の混合場の性質を説明するために、既存のモデルを使用して、成分放射タイプの比を決定しました。さらに、高レット曝露（複​​雑な染色体交換）と低レット曝露（単純交換）と一致する損傷を含む細胞の比に基づいた新しいアプローチ（M-Fishlet）は、223RA：IMRTの擬似比として使用されました。用量。 結果：混合放射線療法の完了後に血液に送達されたIMRT推定用量（37のIMRT画分と2つの[223RA] RACL2注射後）は、1.167±0.092および2.148±0.096 Gy（すべてのモデルの用量範囲）の範囲でした。この研究で分析された最後の治療サイクル（4つの[223RA] RACL2注射）までに、血液への吸収された223RAの総投与量は、使用されるモデルに応じて、0.024±0.027から0.665±0.080 Gyと推定されました。モデル間の違いが観察され、観測された用量分散は、患者間の違いとは対照的に、インターモデルから得られます。M-Fishletモデルは、転移部位の近くでさらなるPBL暴露を考慮することにより、223RA吸収血液量を過大評価する可能性があります。 結論：提示されたモデルは、漸進的なIMRT画分および[223RA] RACL2注射中に受けた累積用量の初期推定を提供し、個々の患者が受けた用量の理解を改善できるようにします。M-Fishletメソッドは、外部曝露のための確立された手法に基づいていますが、この方法を評価するには、骨転移部位での局在化後の223RAによる非ターゲット曝露の評価においてさらに考慮する必要があります。

INTRODUCTION: Radium-223 dichloride ([223Ra]RaCl2), a radiopharmaceutical that delivers α-particles to regions of bone metastatic disease, has been proven to improve overall survival of men with metastatic castration resistant prostate cancer (mCRPC). mCRPC patients enrolled on the ADRRAD clinical trial are treated with a mixed field exposure comprising radium-223 (223Ra) and intensity modulated radiotherapy (IMRT). While absorbed dose estimation is an important step in the characterisation of wider systemic radiation risks in nuclear medicine, uncertainties remain for novel radiopharmaceuticals such as 223Ra. METHODS: 24-Colour karyotyping was used to quantify the spectrum of chromosome aberrations in peripheral blood lymphocytes of ADRRAD patients at incremental times during their treatment. Dicentric equivalent frequencies were used in standard models for estimation of absorbed blood dose. To account for the mixed field nature of the treatment, existing models were used to determine the ratio of the component radiation types. Additionally, a new approach (M-FISHLET), based on the ratio of cells containing damage consistent with high-LET exposure (complex chromosomal exchanges) and low-LET exposure (simple exchanges), was used as a pseudo ratio for 223Ra:IMRT dose. RESULTS: Total IMRT estimated doses delivered to the blood after completion of mixed radiotherapy (after 37 IMRT fractions and two [223Ra]RaCl2 injections) were in the range of 1.167 ± 0.092 and 2.148 ± 0.096 Gy (dose range across all models applied). By the last treatment cycle analysed in this study (four [223Ra]RaCl2 injections), the total absorbed 223Ra dose to the blood was estimated to be between 0.024 ± 0.027 and 0.665 ± 0.080 Gy, depending on the model used. Differences between the models were observed, with the observed dose variance coming from inter-model as opposed to inter-patient differences. The M-FISHLET model potentially overestimates the 223Ra absorbed blood dose by accounting for further PBL exposure in the vicinity of metastatic sites. CONCLUSIONS: The models presented provide initial estimations of cumulative dose received during incremental IMRT fractions and [223Ra]RaCl2 injections, which will enable improved understanding of the doses received by individual patients. While the M-FISHLET method builds on a well-established technique for external exposures, further consideration is needed to evaluate this method and its use in assessing non-targeted exposure by 223Ra after its localization at bone metastatic sites.