Dosimetry and Medical Internal Radiation Dose of Re-188-DTPA for Endovascular Balloon Brachytherapy Against Restenosis after Coronary Angioplasty

혈관성형술 후 재협착 방지 치료에 사용하기 위한 원통형 풍선 Re-188-DTPA의 선량 분포와 내부피폭 선량

  • Lee, Jin (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University Hospital) ;
  • Lee, Dong-Soo (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University Hospital) ;
  • Shin, Seung-Ae (Department of Physics, Ewha Womans University) ;
  • Jeong, Jae-Min (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University Hospital) ;
  • Chung, June-Key (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University Hospital) ;
  • Lee, Myung-Chul (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University Hospital)
  • 이진 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 이동수 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 신승애 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 정재민 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 정준기 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 이명철 (서울대학교 의과대학 핵의학교실)
  • Published : 1999.04.30

Abstract

Purpose: Liquid beta emitter filled in angioplasty balloon could be used to perform endovascular balloon brachytherapy to prevent coronary artery restenosis. We investigated the dosimetry for Re-188-DTPA liquid-filled balloon and medical internal radiation dosimetry in case of balloon leakage. Materials and Methods: We estimated radiation dose from an angioplasty balloon (20 mm length, 3 mm diameter cylinder) to the adjacent vessel wall using Monte Carlo EGS4 code. We obtained time-activity curves of kidneys in normal dog and calculated $T_{max},\;T_{1/2}$. Using MIRDOSE3 program, we estimated absorbed doses to the major organs (kidneys, bladder) and the whole body when we assumed that balloon leaked all the isotope contained. Results: The radiation dose was 17.5 Gy at the balloon surface when we applied 3,700 MBq/ml of Re-188 for 100 seconds, Fifty percent of the energy deposited within 1 mm from the balloon surface. The estimated internal dose to the whole body was 0.005 mGy/MBq and 18.5 mGy for the spillage of 3,700 MBq of Re-188. Conclusion: We suggest that Re-188-DTPA can be used for endovascular balloon brachytherapy to inhibit coronary artery restenosis after angioplasty with tolerable whole body radiation dose in case of balloon rupture.

목적 : 혈관 재협착을 막기 위하여 풍선에 용액 형태의 베타 방출 핵종을 넣어 사용하는 방법이 연구되고 있다. 이 연구에서는 Re-188-DTPA를 풍선에 넣어 사용하는 경우 주위 혈관에 대한 에너지 분포와 용액이 풍선에서 누출되는 경우 주요 장기와 전신에의 흡수 선량을 계산하였다. 대상 및 방법: 전자와 광자의 물에서의 운반은 몬테카를로 EGS4 코드를 사용하였으며 풍선은 직경 3 mm, 길이 20 mm의 원기둥으로 대체하였다. 개에게 Re-188-DTPA 370MBq를 주사하여 감마카메라로 영상을 얻어 주요장기의 잔류 시간을 구하였고 전신과 주요 장기에의 흡수 선량은 MIRDOSE3와 ICRP Dynamic Bladder모델을 사용하여 계산하였다. 결과: 3,700 MBq/1ml을 100초 동안 조사하였을 때 풍선 표면에 전달된 에너지는 17.6 Gy, 표면으로부터 0.5 mm 떨어진 곳에서 9.5 Gy이었다. 풍선에서 용액이 누출되었을 경우 전신에 0.005 mGy/MBq, 방광에 2.39 mGy/MBq의 흡수 선량이 전달되었다. 결론: 관상동맥 풍선 성형술용 풍선에 Re-188-DTPA를 주입하여 사용하는 방법이 목표선량을 조사하는 데 적절하고 방사선 안전의 관점에서 사용 가능한 방법이라고 생각한다.

Keywords