Spectrometric assessment of thyroid depth within the radioiodine test

Summary:

Aim of this study is the validation of a simple method for evaluating the depth of the target volume within the radioiodine test by analyzing the emitted iodine-131 energy spectrum. Patients, methods: In a total of 250 patients (102 with a solitary autonomous nodule, 66 with multifocal autonomy, 29 with disseminated autonomy, 46 with Graves’ disease, 6 for reducing goiter volume and 1 with only partly resectable papillary thyroid carcinoma), simultaneous uptake measurements in the Compton scatter (210 ±110 keV) and photopeak (364–45/+55 keV) windows were performed over one minute 24 hours after application of the 3 MBq test dose, with subsequent calculation of the respective count ratios. Measurements with a water-filled plastic neck phantom were carried out to perceive the relationship between these quotients and the average source depth and to get a calibration curve for calculating the depth of the target volume in the 250 patients for comparison with the sonographic reference data. Another calibration curve was obtained by evaluating the results of 125 randomly selected patient measurements to calculate the source depth in the other half of the group. Results: The phantom measurements revealed a highly significant correlation (r = 0,99) between the count ratios and the source depth. Using these calibration data, a good relationship (r = 0,81, average deviation 6 mm corresponding to 22%) between the spectrometric and the sonographic depths was obtained. When using the calibration curve resulting from the 125 patient measurements, the average deviation in the other half of the group was only 3 mm (12%). There was no difference between the disease groups. Conclusion: The described method allows an easy to use depth correction of the uptake measurements providing good results.

Zusammenfassung:

Ziel dieser Arbeit ist die Validierung einer einfachen Methode zur Ermittlung der Tiefe des Zielvolumens aus dem emittierten Spektrum des Iod-131 im Rahmen des Radioiodtests. Patienten, Methoden: Bei 250 Patienten (168 mit (multi) fokaler bzw. 29 mit disseminierter Autonomie, 46 mit M. Basedow, 6 zur Strumaverkleinerung sowie 1 mit nur teilresektablem papillären Karzinom) erfolgten simultane, einminütige Uptake-Messungen im Comptonfenster (210 ± 110 keV) und im Photopeak (364–45/+55 keV) 24 Stunden nach Applikation von 3 MBq Iod-131 mit Errechnung des Quotienten beider Zählraten. Durch Phantommessungen wurde die Beziehung zwischen diesem Verhältnis und der mittleren Tiefe der Quelle einschließlich einer Regressionsgleichung bestimmt, aus der die Tiefe des Zielvolumens der Patienten ermittelt und mit den sonographischen Referenzwerten verglichen wurde. Eine weitere Eichkurve wurde aus den Ergebnissen von 125 zufällig selektierten Patientenmessungen erstellt und damit die Tiefe des Zielvolumens der zweiten Hälfte des Kollektivs errechnet. Ergebnisse: Die Phantommessungen ergaben eine hochsignifikante Abhängigkeit (r = 0,99) zwischen dem Streuverhältnis und der Tiefe der Quelle. Unter Verwendung dieser Daten als Referenz zeigte sich im gesamten Patientenkollektiv eine gute Korrelation zwischen der spektrometrisch und der sonographisch ermittelten Gewebetiefe (r = 0,81, mittlere Abweichung 6 mm, entsprechend 22%). Bei Verwendung der Eichkurve aus den 125 Patientenmessungen ergab sich für die anderen 125 Fälle eine mittlere Abweichung von nur noch 3 mm (12%). Unterschiede zwischen den einzelnen Krankheitsgruppen fanden sich nicht. Schlussfolgerungen: Die dargestellte Methode ermöglicht mit hinreichender Genauigkeit und geringem Aufwand eine Tiefenkorrektur der Uptake-Messungen.

Key words:

Thyroid depth - iodine-131 - photopeak - compton scatter - therapy planning

Schlüsselwörter:

Schilddrüsentiefe - Iod-131 - Photopeak - Compton-Streustrahlung - Therapieplanung

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