دزیمتری رادیوایزوتوپ بتا Re186 برای استفاده در براکی‌تراپی داخل رگی جهت کاهش عود تنگی عروق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مرکز تحقیقات هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران

چکیده

استفاده از بالون آنژیوپلاستی حاوی مایع رادیوآکتیو اخیراً به عنوان یک تکنیک جدید برای کاستن عود تنگی عروق، پیشنهاد شده است. اندازه‌گیری توزیع دْز در اطراف بالون آن‍‍ژیوپلاستی پر شده با Re-perhenate186 با استفاده از فیلم رادیوکرومیک انجام گرفت. نرخ دْز اندازه‌گیری شده در فاصله 0.4  میلی‌متری از سطح بالون (با قطر 4 میلی‌متر و طول 40 میلی‌متر) برابر با مقدار [(cGy/min)/(mCi/ml)] 2.07  بود. محاسبة دْز برای بالونهایی به ابعاد مختلف به روش مونت‌کارلو با کد MCNP4B انجام گرفت و نتیجة آن با نتایج آزمایشگاهی قابل مقایسه بود. غلظت‌های ویژه مناسب برای اِعمال دْزهای Gy20-12 به جدار رگ در مدت پرتودهی کمتر از 4 دقیقه، حدود mCi/ml 400-250 بدست آمد و افت دْز شعاعی در فاصله 0.5 میلی‌متری از سطح بالون حدود 80 درصد بدست آمد. دْز داخلی با فرض اینکه در صورت رخداد پارگی بالون، محتوی Re-DTPA186 آن به درون دستگاه گردش خون آزاد شود، به روش MIRD محاسبه شد و در حدود cGy/MBq 0.0027  بود که قابل قیاس با رادیوایزوتوپ mTc-DTPA99 می‌باشد. بنابراین استفاده از رادیوایزوتوپ Re-DTPA186 به سبب ایمنی در برابر پرتو و اعمال دْز مورد نیاز جهت براکی تراپی درون رگی برای کاستن عود تنگی عروق کرونر با مقطع دایره‌ای، مناسب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Dosimetry of 186Re Radioisotope in Intravascular Brachytherapy to Reduce Vascular Restenosis

نویسندگان [English]

  • H Pourbeigi
  • Sh Sheibani
  • H Ghafourian
  • M.R Ghahremani
چکیده [English]

Recently, the use of filled angioplasty balloon with radioactive solution was proposed as one of the new intravascular irradiation techniques to reduce restenosis. Measurement of dose distribution beyond an angioplasty balloon filled with 186Re-perrhenate was carried out using a radiochromic film. The measured dose rate in distance of 0.4 mm from the balloon surface (with diameter 4mm and length of 40mm) was 2.07 [(cGy/min)/(mCi/ml)]. Calculation of dose was carried out for the balloons with various size, using Monte-Carlo method with MCNP4B code and the result was comparable with the experimental results. Suitable specific concentrations for delivery of doses from 12 to 20 Gy in vessel wall were obtained 250 to 400(mCi/ml) in the time of irradiation less than 4min and the fall of radial dose was obtained approximately 80 percent in radial distance of 0.5mm from the balloon surface. The internal dose was calculated by MIRD method with assuming that in the case of balloon rupture,186Re-DTPA contents were released into the circulation system and was about 0.0027 cGy/MBq which is comparable with the 99mTc-DTPA model. Therefor, using from 186Re-DTPA is suitable due to the radiation safety and the delivery of dose in order to reduce restenosis for the coronary vessels with centric cross section.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dosimetry
  • Restenosis
  • Radiochromic Film
  • Monte-Carlo Method
  • Intravascular Brachytherapy
  • Internal Dosimetry
  1. 1.    A.J. Carter, J.R. laird, L.R. Bailley, “Effect of endovascular radiation from a β-particle-emitting stent in a porcine coronary restenosis model,” Circulation, 94, 2364-2368 (1996).

 

  1. 2.    J.A. Condado, R. Waksman, O. Gurdial, “Long-term angiographic and clinical out come after percutaneous transluminal coronary and  intracoronary radiation therapy in humans,” Circulation, 96, 727-732 (1997).

 

  1. 3.    R. Waksman, “Local catheter-based intracoronary radiation therapy restenosis prevention,” Am. J. Cardiol, 78, 23-28 (1996).

 

  1. 4.    D.O. Willams, “Radiation vascular therapy: A novel approach to preventing restenosis,” Am. J. Cardiol, 87(7A), 18E-20E (1998).

 

  1. 5.    P. Teirstin, “Catheter-based radiotherapy to inhibit restenosis after coronary stenting,” N. Engl. J. Med, 336, 1697-1702 (1997).

 

  1. 6.    V. Verin, P. Urban, Y. Popowski, M. Schwger, Ph. Nauer, P.A. Dorza, P. Chateain, M.J. Kurtz, W. Rutishauser, “Feasibility of intracoronary β-irradiation to reduce restenosis after balloon  angioplasty,” Circulation, 95, 1138-1144 (1997).

 

  1. 7.    H.I. Amols, L.E. Reinstein, J. Weinberger, “Dosimetry of a radioactive coronary balloon dilution catheter for treatment of neointimal hyperplasia,” Med. Phys, 23, 1783-1788 (1996).

 

  1. 8.    G.S. Stabin, M. Konijnenberg, F.F. Knapp, R.H. Spencer, “Monte Carlo modeling of radiation dose distribution in intravascular radiation therapy,” Med. Phys, 27, 1086-1092 (2000).

 

  1. 9.    J.F. Briesmeister, “MCNP-A general Monte Carlo N-particle transport Code, Version 4C,” Los Alamos National Laboratory Report LA12625 (2000).

 

  1. 10.              O. Israel, Z. Keidor, R. Rubinov, G. Losilevski, A. Frenel, A. Kuten, L. Betman, G.M. Kolodny, D. Yarnisky, D. Front, “Quantitative bone single-photon emission computed tomography for prediction of pain relief in metastatic bone disease treated with rhenium-186 etidronate,” J. Clinical Oncolo. 18, 2747-2754 (2000).

 

  1. 11.              USDOE “ENSDEF decay data Center,” Brookhaven National Laboratory,Uptone. Ny, USA (2004).

 

  1. 12.              O. Ratib, Y. Ligier, Gh. Girard, M. Logean, R. Welz, “OSIRIS. A multiplatform software for display and analysis of images from the cardiac DICOM CD Standard,” University Hospital of Geneva, Switzerland (2006).

 

  1. 13.              S.R. Thomas, H.L. Atkin, J.G. Macafee, “MIRD dose estimatereport No.12 radiation absorbed dose from 99mTc-DTPA,” J. Nucl. Med, 25, 503-505 (1984).