Estimación de las desviaciones volumétricas de dosis entregada vs. planificada durante el tratamiento de hipertiroidismo con 131I: resultados preliminares / Estimation of volumetric dose distribution delivery deviations vs. dose planned in 131I hyperthyroidism treatment: preliminary results

Resumen En 2013, la Asociación Europea de Medicina Nuclear (AEMN) recomendó un "Procedimiento estándar" para desarrollar la dosimetría individual pretratamiento del Hipertiroidismo con 131I basada en la captación y en cinética tiroidea del paciente. Para estimar las desviaciones en la distribución de dosis entregada vs planificada al volumen tiroideo bajo este procedimiento, se desarrolló y verificó una aplicación en Matlab. Esta aplicación desarrolla el ajuste de la farmacocinética tiroidea, los cálculos de actividad acumulada, la estimación de la masa funcional tiroidea, el cálculo de la actividad a administrar para garantizar la dosis prescrita por el médico, y estimar el mapa tridimensional (3D) de dosis y los parámetros estadísticos relacionados que la caracterizan. La aplicación desarrollada se verificó empleando una imagen-maniquí y 6 farmacocinéticas conocidas. Además, se estimaron y verificaron los parámetros dosimétricos de planificación en 6 pacientes con dosis prescritas entre 150-400 Gy (promedio 241,67 Gy). Las distribuciones de actividad acumulada y de dosis absorbida fueron marcadamente heterogéneas. La distribución de dosis 3D mostró desviaciones estándar entre 18,01-27,08 % de la dosis prescrita. Las diferencias entre la dosis máxima y mínima por voxel/MBq de actividad administrada fue de 74-129 %. De acuerdo a los resultados, sólo entre el 50,2 % y 71,4 % de volumen tiroideo se tratará con la dosis prescrita ±20 %. Conclusiones: la dosis administrada al tejido tiroideo es no-homogénea y discrepa significativamente de la prescrita en algunas regiones, situación que requiere estudios posteriores más profundos con el objetivo de optimizar el tratamiento y sus resultados.

Abstract In 2013, the European Association of Nuclear Medicine Dosimetry Committee recommends a "Standard Operational Procedures for Hyperthyroidism Pre-Therapeutic Dosimetry" based on the assessment of the individual 131I uptake and kinetics. To estimate the 3D dose delivery deviations from prescribed dose during patient specific application of this SOP, a computer Matlab application was developed and verified. It was design to execute: radiopharmaceutical curve fitting, cumulated activity calculations, functional thyroid mass estimation, obtain the therapeutic planning activity to warranty the prescribed dose and produce the 3D planning dose map and related dosimetry parameters. 6 patients with 150-400Gy prescribed dose data planning (average 241,67Gy) were analysed using the developed application. The developed system was verify successfully using a test image phantom and 6 known pharmacokinetics data. The tridimensional thyroid volume cumulated activity and dose distributions were heterogeneous. 3D dose distribution showed standard deviations between 18.01-27.08 % of prescribed dose. The differences between maximum and minimum dose value per voxel/MBq were 74-129%. According to the result, between 50,2 % and 71,4 % of patient's thyroid will be treat with a dose of DP±20 % of planned dose, the rest will be overdose or sub dose. Conclusions: the 3D treatment planning dose distribution were completely no-homogenous, the significant difference observed should be study in the future more deeply in order to optimized the hyperthyroidism iodine treatment.

Design shielding assessment for a nuclear medicine service / Evaluación del diseño de blindaje de un servicio de medicina nuclear

Abstract It is recognized worldwide that the security of radioactive substances is very important and that the design of facilities where these sources are used and stored must cater for the implementation of good security measures, including the shielding of some treatment and diagnostic rooms. The radiation protection assessment of a nuclear medicine facility consists of the evaluation of the annual effective dose both to workers occupationally exposed and to members of the public. This assessment take into account the radionuclides involved, the facility features, the working procedures, the expected number of patients per year, the administered activity, the distribution of rooms, the thickness and physical materials of walls, floors and ceilings and so on. The assessment results were compared to the design requirements established by the Cuban regulatory body in order to determine whether or not, the nuclear medicine facility complies with those requirements, both for workers and for members of the public. The work presented is useful for facility designer that uses unsealed radionuclides and for the regulatory body.

Resumen A nivel mundial se reconoce que la seguridad de las sustancias radiactivas es muy importante y que el diseño de las instalaciones, donde se utilizan y almacenan las mismas, tienen que implementar medidas de seguridad adecuadas, incluyendo el blindaje de algunos locales de tratamiento y diagnóstico. La evaluación de la protección radiológica de una instalación de medicina nuclear consiste en la determinación de la dosis efectiva anual, tanto para los trabajadores ocupacionalmente expuestos a las radiaciones como para los miembros del público. Esta evaluación tuvo en consideración los radionúclidos involucrados, las características de la instalación, los procedimientos de trabajo, la cantidad de pacientes que se espera tratar o diagnosticar por año, la actividad administrada, la distribución de los locales y el espesor de los materiales empleados en las paredes, pisos y techo, entre otros. Los resultados obtenidos de la evaluación fueron comparados con los requerimientos de diseño establecidos por el órgano regulador cubano para determinar si cumplen o no con tales requerimientos para los trabajadores expuestos y miembros del público. El trabajo presentado resulta útil para diseñadores de instalaciones que utilizan sustancias abiertas y para el órgano regulador.

Evaluación por Monte Carlo de los métodos de corrección de dispersión con empleando colimador pinhole / Monte Carlo evaluation of scattering correction methods in studies using pinhole collimator

La dispersión es un efecto significativo a corregir para la cuantificación de actividad. El objetivo del trabajo fue estimar la influencia de la dispersión en estudios de tiroides con 131I y colimador pinhole (5 mm) empleando el método de Monte Carlo (MC) y evaluar la eficacia de los métodos de corrección de múltiples ventanas en este tipo de estudios. Para simular la geometría de la cámara gamma y el estudio de tiroides se utilizó el código de Monte Carlo GAMOS. Para validar la geometría del cabezal se simuló y verificó experimentalmente un maniquí de tiroides, comparando la sensibilidad estimada con la medida, experimentalmente en agua y aire. Para evaluar la influencia de la dispersión a escala clínica se simularon diferentes tamaños de tiroides y profundidades del tejido, se estimaron y compararon los resultados de los métodos de Triple Ventana, Doble Ventana y Doble Ventana Reducida. Se calcularon las diferencias relativas al valor de referencia obtenido por MC. La geometría modelada fue verificada y validada. La contribución de la dispersión a la imagen fue significativa y se ubicóentre el 27 y 40 % a escala no clínica. Las discrepancias de los resultados de los diferentes métodos de corrección de dispersión a escala clínica fueron significativas (p>95 %) y estuvieron en el rango entre 9 y 86 %. El método de mejores resultados fue el de la Doble Ventana Reducida (15 %) que mostró discrepancias entre 9 y 16 %. Se concluyó que el método de la Doble Ventana Reducida (15 %) fue el más eficiente de los estudiados

Scattering is quite important for image activity quantification. In order to study the scattering factors and the efficacy of 3 multiple window energy scatter correction methods during 131I thyroid studies with a pinhole collimator (5 mm hole) a Monte Carlo simulation (MC) was developed. The GAMOS MC code was used to model the gamma camera and the thyroid source geometry. First, to validate the MC gamma camera pinhole-source model, sensibility in air and water of the simulated and measured thyroid phantom geometries were compared. Next, simulations to investigate scattering and the result of triple energy (TEW), Double energy (DW) and Reduced double (RDW) energy windows correction methods were performed for different thyroid sizes and depth thicknesses. The relative discrepancies to MC real event were evaluated. Results: The accuracy of the GAMOS MC model was verified and validated. The image’s scattering contribution was significant, between 27-40 %. The discrepancies between 3 multiple window energy correction method results were significant (between 9-86 %). The Reduce Double Window methods (15%) provide discrepancies of 9-16 %. Conclusions: For the simulated thyroid geometry with pinhole, the RDW (15 %) was the most effective

Obtención combinada de parámetros para la planificación dosimétrica 2D y 3D de tratamientos con en Hipertiroidismo / Combined parameters estimation for dosimetry treatment planning in Hyperthyroidism using 2D and 3D

La planificación, optimización y verificación de los tratamientos-paciente específico con fuentes abiertas de es objeto de investigación constante desde el punto de vista médico y de protección radiológica. El objetivo de este estudio fue verificar el uso combinado de varios equipos médico-nucleares para la estimación de los parámetros de biodistribución y farmacocinética necesarios para la planificación y verificación del tratamiento-paciente específico del hipertiroidismo. Para ello se estudiaron las respuestas de tres equipos médico-nucleares (Captor de Yodo, Cámara Gamma Philips Forte con colimador de pinhole, Cámara Mediso Nucline con colimadores de alta energía y propósitos generales para estudios planares y SPECT) empleando el maniquí de tiroides. Se comprobó la linealidad de la respuesta a la actividad en condiciones clínicas y se obtuvieron índices de correlación del ajuste superiores a 0,99 para actividades diagnósticas y terapéuticas. Se evaluó la concordancia de los parámetros calculados por los diferentes equipos y se encontró una discrepancia menor del 6 % para los índices de captación en actividades terapéuticas y del 1,1 % para las diagnósticas. Se estableció y verificó un protocolo que permite, con una sola administración de , desarrollar la cuantificación dosimétrica 2D y 3D para pacientes hipertiroideos, con un uso optimizado de los equipos imagenológicos

Optimization and verification of Specific Patient Treatment Planning with unsealed sources in hyperthyroidism diseases is a desirable goal from medical and radiation protection viewpoints. In order to verify the estimation of patient’s specific treatment dose and his/her related parameters, a combination of 3 different apparatus or pieces of equipment used in nuclear medicine were studied - the Iodine Probe, a Philips Forte Camera with pin-hole collimators and a Mediso Nucline with HEGP for planar and SPECT techniques- by using the typical neck phantom and sources simulating diagnosis and treatment procedure. The linear behavior on diagnostic and therapeutic activity range was verified, showing a linear correlation fitting factor > 0,99. The differences between thyroid uptake determinations in all equipment were less than 6 % for therapeutic activities and less than 1,1 % in the diagnostic range. The combined protocol to calculate all the necessary parameters for the patient treatment dose planning using 2D or 3D approach was established and verified, avoiding wasting time with gamma cameras and with only one administration of

Cáncer de tiroides en SOLCA 1991-2000: estudio de resultados terapéuticos / Thyroid Cancer in SOLCA 1991-2000: study of therapeutic results

Tipo de estudio: Retrospectivo y comparativo en el hospital Dr. Juan Tanca Marengo ION SOLCA de la ciudad de Guayaquil, durante el período comprendido de enero de 1991 a diciembre del año 2000, sobre cáncer de tiroides.Objetivo: Comparar en dos grupos problema de 33 pacientes cada uno, variables referentes a sexo, edad, tipo histológico, y fundamentalmente el periodo de remisión tumoral entre dos terapéuticas que se presentaron durante estos diez años como parte del protocolo utilizado en la institución donde se llevó a cabo el estudio.Resultados: De 131 pacientes, 66 participaron en el estudio, pudiéndose constatar que es una patología con mayor incidencia en las mujeres relación mujer – hombre: 2.8–1, que si bien el tipo histológico fue contundentemente el carcinoma papilar, se observó una proporción idéntica entre el cáncer folicular y el cáncer anaplásico, dato que no se reporta normalmente en otros países. Finalmente y los más importante fue que pacientes que fueron solamente operados recidivaron en un 61% vs. un 15% en pacientes que posteriormente de la cirugía recibieron Yodo 131, concluyéndose que esta asociación es el tratamiento de elección para pacientes con cáncer diferenciado de tiroides sin importar edad y estadio de la enfermedad.Conclusiones: Mujeres menores de 40 años y económicamente activas fueron la mayor incidencia por lo que el factor hormonal y laboral esta relacionado en la etiología; la terapia combinada debe ser instaurada de forma sistemática a pacientes con Ca diferenciado de tiroides.

Type of study: Retrospective and comparative study at the Dr. Juan Tanca Marengo Hospital ION SOLCA in the city of Guayaquil, during the period of time between January of 1991 to December of the year 2000, in a group of patients with thyroid cancer.Objective: To compare two groups of 33 patients. The variables are: sex, age, histological type, and fundamentally the period of tumor remission between two therapeutic treatments that were presented during these ten years as part of the protocol used in the institution where the study was carried out.Results: Of 131 patients, 66 participated in the study, being able to verify that it is pathology with more incidences in the women. Where the ratio between woman - man: 2.8 - . Overwhelmingly the most frequent malignancy was the Papillary Carcinoma. An identical ratio was observed between follicular and anaplastic carcinoma a finding that is not usually reported in other countries. The most important finding was that patients that were solely operated recurred in 61% vs. only 15% in patients that after surgery they received Iodine 131. We conclude that this association of surgery and treatment with Iodine 131 is the goal treatment for patients with differentiated thyroid cancer without emphasis on age and stage of the illness.Conclusions: Women less than 40 years of age and economically active had a higher incidence due to the hormonal and labor factor which is associated with the etiology. Patients with Differentiated thyroid Cancer should receive the combined treatment.

Aplicaciones actuales de las técnicas radioisotópicas en la patología endocrinológica / Current applications of radioisotopic techniques in endocrinological pathology

Nuclear Endocrinology was the first clinical use of radionuclides, five decades ago. From those days to the present, nuclear medicine has a definitive role in the diagnosis of a great variety of clinical situations, from the very frequent thyroid nodule to the unusual neuroendocrine tumors, including parathyroid hyperfunctioning tissue. Radioiodine I131 still remains a very effective treatment for differentiated thyroid cancer and whole body scan with I131 in conjunction with seric Tyroglobulin level are the main follow-up strategies for these tumors. New techniques, like positron emission tomography (PET) and newer radiolabeled peptides, among others, will offer a molecular approach to the 21st century clinical nuclear medicine.

Se presentan las principales indicaciones actuales de los estudios radioisotópicos en endocrinología clínica, y su situación relativa con el resto de las técnicas de imagen no invasivas disponibles en nuestro medio. Se discuten brevemente las nuevas aplicaciones terapéuticas y su potencial desarrollo.