Radiation Doses ⁵¹Cr-Bleomycin^[*]

Extensive studies were made of long-term whole-body retention, plasma concentration, urinary excretion and organ retention of ⁵¹Cr in rats after intravenous injection of ⁵¹Cr-bleomycin. A similar but less extensive investigation was performed on rabbits, and whole-body retention, plasma concentration and urinary excretion was also followed in patients given ⁵¹Cr-bleomycin for diagnostic purposes. From an analysis of the collected information it followed that integrated whole-body and organ retention, corrected for radioactive decay, is similar in man and rabbit, and higher by a factor of about 2 in the rat. Doses to organs and whole body in man were calculated using the MIRD methodology and assuming conservatively that the kinetic data derived in rats are applicable to man. The organ and whole-body MIRD doses after ⁵¹Cr-bleomycin administration are comparable to those after ⁶⁷Ga-citrate and the effective dose equivalent from a diagnostic amount of 740 MBq of the ⁵¹Cr complex amounts to about 6 mSv. However, the subcellular distribution in the liver of ⁵¹Cr, administered in the form of ⁵¹Cr-bleomycin, indicated a significant enrichment of ⁵¹Cr in the nuclei and in the DNA over mean concentrations in the liver cells. Also, the quality factor for Auger electrons, emitted by ⁵¹Cr, when assessed on the basis of the Q vs. LET relationship, as proposed by ICRP, was substantially higher than unity. Doses calculated for cell nuclei and the DNA in the liver cells were higher than the cell-averaged values by a factor 2.5 and 5, respectively, and the corresponding dose equivalents by a factor of 9 and 24. The effective dose equivalent, estimated on the basis of dose equivalents to cell nuclei and the DNA, amounted to 33 and 83 mSv per examination (740 MBq of ⁵¹Cr-bleomycin), respectively.

Zusammenfassung

Strahlendosen aus ⁵¹Cr-Bleomyzin. Die Ganzkörper- und Organ-Retention des ⁵¹Cr, intravenös als ⁵¹Cr- Bleomyzin verabreicht, sowie die Konzentrationen des Nuklids im Blutplasma und seine Ausscheidung im Urin wurden bei Ratten untersucht. Ähnliche, weniger intensive Messungen wurden bei Kaninchen durchgeführt. Bei Patienten, denen ⁵¹Cr-Bleomyzin zu diagnostischen Zwecken verabreicht worden war, wurde ebenfalls die Ganzkörper-Retention, die Konzentration im Blutplasma und die Ausscheidungsrate im Urin verfolgt. Die Analyse der gemessenen Werte zeigte, daß die für den radioaktiven Zerfall korrigierte Ganzkörper-Retention des ⁵¹Cr beim Menschen und Kaninchen sehr ähnlich war, während sie bei der Ratte ungefähr um den Faktor 2 höher lag. Die absorbierten Dosen in den verschiedenen Organen und im Ganzkörper des Menschen wurden mittels der MIRD-Methode unter der konservativen Annahme errechnet, daß die metabolisch-kinetischen Daten, die bei der Ratte gefunden wurden, jenen des Menschen entsprechen. Die Organ- und Ganzkörper-MIRD-Dosen nach der Injektion von 740 MBq ⁵¹Cr-Bleomyzin entsprachen ungefähr jenen, die für die diagnostische Anwendung von ⁶⁷Ga-Zitrat typisch sind. Die diagnostische Anwendung des ⁵¹Cr-Bleomyzin führt zu einem effektiven Dosisäquivalent von ungefähr 6 mSv. Es muß jedoch erwähnt werden, daß Messungen der subzellulären Verteilung von ⁵¹Cr, verabreicht als ⁵¹Cr-Bleomyzin, in der Leber eine markante Anreicherung von ⁵¹Cr in den Zellkernen und in der DNA gegenüber der durchschnittlichen Zellkonzentration zeigten. Ferner hatte der Qualitätsfaktor für die von ⁵¹Cr emittierten Auger-Elektronen, der anhand der von der ICRP empfohlenen Beziehung zwischen LET und Q ermittelt wurde, einen Wert, der deutlich größer als 1 war. Die für die Zellkerne und die DNA errechneten Dosen überstiegen die durchschnittlichen Zellwerte um die Faktoren 2,5 bzw. 5; die Werte des Dosisäquivalents waren um den Faktor 9 bzw. 24 höher als die MIRD-Dosis. Das auf dieser Grundlage geschätzte effektive Dosisäquivalent betrug 33 bzw. 83 mSv für eine ⁵¹Cr-Bleomyzin Szintigraphie (740 MBq).

^* Work performed under a fellowship with the Institute of Occupational Medicine in L6dz. (Received: August 4, 1986; in revised form: December 9, 1986)

^** This study was performed under Research Contract No. 0310 with the National Oncological Programme and with the International Atomic Energy Agency (Contract No. 3503-RB).

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