İnternal ve eksternal iyonizan radyasyonun sitogenetik etkilerinin değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, tedavi amaçlı radyoiyot (I-131) ile internal, radyoterapi ile eksternal iyonizan radyasyon alan hastaların maruz kaldığı radyasyon dozunun hesaplanmasında kullanılan teorik yöntemler ile (MIRD; Medical International Radiation Dosimetry, EWBD; Equivalant wholebody dose) lenfosit mikronükleus sıklığına dayanan biyolojik yöntemin karşılaştırılması amaçlandı.Hasta grubu, hipertiroidi tedavisi (n=17), düşük doz I-131 ile tarama (n=15) ve yüksek doz I-131 ile ablasyon tedavisi alan differensiye tiroid kanserli (n=15) ve ayrıca farklı tanılarla farklı dozda eksternal radyoterapi alan (n=20) toplam 67 hastadan oluşmaktaydı (49 kadın, 18 erkek, ort.yaş; 51±16, yaş aralığı;23-83).I-131 alan hasta grubunda total vücut absorbe dozu MIRD ve MIRDOSE3 yazılımı kullanılarak hesaplandı. Çalışmaya alınan tüm hastalardan tedavi öncesi, tedavi sonrasında ve 1. ayda (n=32) alınan periferik venöz kan örneklerinde mikronüklus analizi yapıldı. Sağlıklı gönüllüden alınan kan örneklerinin 6 MeV enerji değerinde X-ışınları kullanılarak 0- 5 Gy doz aralığında 300 cGy/dakika doz hızında ışınlanması ile in vitro doz yanıt eğrisi ise elde edildi.MIRDOSE3 yazılımı ile hesap edilen total vücut absorbe doz düzeyleri, verilen I-131 aktivite düzeyleri ile uyumlu idi (p=0.001). Bu dozlar ablasyon tedavisi alanlarda (Ort±SD); 149.2±50.1 mGy, hipertiroidi hastalarında; 49.2±20.8 mGy tarama hastalarında ise; 6.6±1.6 mGy olarak hesaplandı ve gruplar arası fark istatistiksel olarak anlamlıydı (p<0.05). Hipertiroidi, tarama, ablasyon ve radyoterapi hasta gruplarında tedavi öncesi ve tedavi sonrası mikronükleus düzeyleri arasındaki fark anlamlıydı (p<0.05). Lineer quadratik modele uyan doz yanıt eğrisinde nonlineer regresyon analizi ile; ?= 0.020 ± 0.004, ß= 0.006 ± 0.001 olarak hesaplandı. Radyoterapi hasta grubunda konvansiyonel radyoterapi dozları biyolojik dozimetrik dozlarla karşılaştırıldığında anlamlı ilişki saptanamadı. I-131 alan grupta ise biyolojik doz ile MIRD yöntemi ile hesaplanan dozlar arasında aynı yönlü ilişki saptandı (r=0.68, p<0.05). Buna karşılık, MIRD yöntemi ile karşılaştırıldığında biyolojik dozimetrik dozların oldukça yüksek olduğu dikkati çekti.Bu çalışma, absorbe doz hesaplanmasında fantom similasyonuna dayanan MIRD yöntemi ile lenfosit mikronükleus sıklığına dayanan biyolojik yöntem arasında fark bulunduğunu ve bu konuda yeni modelleri içeren ileri çalışmalara gerek olduğunu düşündürmüştür.Anahtar Kelimeler: MIRD, Mikronükleus, Biyolojik dozimetri, I-131, Radyoterapi?Bu çalışma, Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (CÜBAP) tarafından T-389 proje numarası ile desteklenmiştir?

The aim of the present study was to compare the theoretical absorbed dose calculation methods (MIRD, Medical International Radiation Dosimeter, EWBD; Equivalant wholebody dose) with the biological method of lymphocyte micronucleus analysis in patients receiving either internal ionizing radiation with radioiodine (I-131) or external radiation by radiotherapy.The study group consisted of patients receiving I-131 treatment for hyperthyroidism (n=17), patients with differentiated thyroid cancer (DTC) who received low dose of I-131 (n=15) and a high dose I-131 ablation therapy (n=15), together with 67 patients with various diagnosis receiving external radiotherapy in different doses (49 female, 18 male; mean age:51 ±16; age range, 23-83).The total body absorbed dose was calculated according to MIRD method by the help of MIRDOSE3 software in I-131 receiving patients. The micronucleus analysis was carried out in peripheric venous blood taken from all patients, before and after the treatment and in the first month of treatment (n=37). The in vitro dose-response curve was acquired through radiating the blood samples of a healthy volunteer by using X-rays of 6 MV energy value with the dose range of 0-5 Gy, using dose rate of 300 cGy/minutes.The absorbed doses, calculated with MIRDOSE3 software were correlated with administered I-131 activities (p=0.001). Those were calculated as 149.2±50.1 mGy in ablation treatment receiving patients, 49.2±20.8 mGy in patients with hyperthyroidism and 6.6±1.6 mGy in patients receiving low activity of I-131 for screening purpose. Group comparison yielded significant difference in the absorbed dose levels (p<0.05). Before and after the treatment of frequencies of micronuclei were significantly different in the hyperthyroidism, screening, ablation and radiotherapy groups (p<0.05). The dose-response curve was compatible with the linear quadratic model and the analysis of nonlinear regression yielded; ? = 0.020 ± 0.004 and ß= 0.006 ± 0.001. No significant relation was found between calculated doses of conventional radiotherapy and biological dosimetery. A significant correlation was observed between the biological doses and the doses of calculated MIRD method (r=0.68, p<0.05). On the other hand, the comparison of MIRD method with the biological dosimeter revealed that the results of seemed significantly higher than the MIRD method.In conclusion; the present study suggested that there was a difference between MIRD and the biological dosimetric method, based on the micronucleus frequency and that there is a need for further investigations to be established for the new dosimetric models.Key words: MIRD, Micronucleus, Biological Dosimeter, I-131, Radiotherapy?This work is supported by the Scientific Research Project Fund of Cumhuriyet University under the project number T-389?