The Korean Journal of Nuclear Medicine (대한핵의학회지)

The Korean Society of Nuclear Medicine (대한핵의학회)
권호 표지

Beta Dosimetry for Applying $^{166}Ho$-chitosan Complex to Cystic Brain Tumor Treatment : Monte Carlo Simulations Using a Spherical Model

$^{166}Ho$-chitosan 복합체를 이용한 낭성뇌종양 치료를 위한 베타선의 흡수선량 평가 : 구형 모델을 이용한 Monte Cairo 모사계산

  • Kim, Eun-Hee (Cyclotron Application Laboratory, Korea Cancer Center Hospital) ;
  • Rhee, Chang-Hun (Department of Neurosurgery, Korea Cancer Center Hospital) ;
  • Lim, Sang-Moo (Department of Nuclear Medicine, Korea Cancer Center Hospital) ;
  • Park, Kyung-Bae (Department of Radioisotope, Korea Atomic Energy Research Institute)
  • 김은희 (한국원자력병원 싸이클로트론응용연구실) ;
  • 이창훈 (한국원자력병원 신경외과) ;
  • 임상무 (한국원자력병원 핵의학과) ;
  • 박경배 (한국원자력연구소 동위원소연구실)
  • Published : 1997.11.20
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

$^{166}Ho$-chitosan complex, or $^{166}Ho$-CHICO, is a candidate pharmaceutical for intracavitary radiation therapy of cystic brain tumors because of the desirable nuclear characteristics of $^{166}Ho$ for therapeutic use and the suitable biological and chemical characteristics of chitosan, not to mention its ready producibility The amount of $^{166}Ho$-CHICO to be administered to obtain the goal therapeutic effect can be suggested by predicting the dose to the cyst wall for a varying pharmaceutical dose. When $^{166}Ho$-CHICO is infused into the cyst, the major part of the energy delivery by beta particles emitted from $^{166}Ho$ occurs in the cyst wall within 4mm in depth from the cyst wall surface. Also, realizing the attachment of $^{166}Ho$-CHICO to the cyst wall surface would change the predictions of dose to the cyst wall.

낭성뇌종양은 낭 내부에 베타선을 방출하는 방사성동위원소를 주입하여 낭 내부 및 낭벽에 존재하는 암세포에 일정량의 방사선 에너지를 전달함으로써 그 치료 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 $^{166}Ho$-chitosan 복합체를 낭성뇌종양 치료에 이용하고자 할 때 낭의 크기와 주입되는 방사능의 변화에 따라 낭벽에 전달되는 방사선 흡수선량이 어떻게 변화하는가를 평가하고자 한다. 구형의 종양성 낭 모델에 대하여 Monte Carlo code인 EGS4를 이용하여 $^{166}Ho$ 베타선의 에너지 전달 현상에 대한 모사계산을 수행한다. 종양성 낭 내부에 주입된 $^{166}Ho$-chitosan 복합체의 낭내 분포는 낭 내부액과 섞여있거나 낭벽 표면에 부착되는 두 가지 경우를 고려한다. 방사선 조사의 표적 영역으로서, 낭벽의 표면으로부터 매 1mm 깊이의 체적을 설정하여 4mm 깊이까지 고려한다. 직경이 각 1cm, 2cm, 그리고 3cm 인 종양성낭을 평가 대상으로 설정한다. 직경이 3cm인 종양성 낭에 10mCi의 $^{166}Ho$-chitosan 복합체가 주입되어 낭 내부에 균일하게 분포하였다고 가정하였을 경우에 1mm 두께의 낭벽에 전달되는 방사선 흡수선량은 매 1mm 깊이의 낭벽 체적에서 각각 40.06Gy, 14.96Gy, 5.315Gy, 1.660Gy으로 계산되었다. 한편, 낭 내부에 주입된 10mCi의 $^{166}Ho$-chitosan 복합체가 낭벽에 균일하게 분포하였다고 가정하였을 경우에는 매 1mm 두께의 낭벽 체적에 전달되는 방사선 흡수선량이 601.7Gy, 188.7Gy, 73.87Gy, 27.80Gy로 평가되었다. 낭 내부에 주입된 $^{166}Ho$-chitosan 복합체가 낭벽에 부착될 가능성이 있음이 한 임상 적용 예에서 시사된 바, 정확한 $^{166}Ho$-chitosan 복합체의 낭 내부벽 부착률을 확인함으로써 낭벽에 대한 흡수선량을 예시하고 이를 근거로 주입할 $^{166}Ho$-chitosan 복합체의 양을 결정해야 할 것이다.

Keywords