Internal dosimetry. Macroscopic, small-scale and microscopic perspectives

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Interndosimetri ur ett makroskopiskt och mikroskopiskt perspektiv Med interndosimetri menas den metod man använder för att bestämma en absorberad dos till en vävnad för ett radioaktivt ämne som är fördelat i kroppen. Absorberad dos, dvs den av strålningen deponerade energin per massenhet, mäts i enheten gray (1 J/kg = 1 Gy) och kan beräknas med ekvationerna som syns på omslaget. Absorberad dos har i många sammanhang visat sig vara en storhet som kan relateras till den biologiska effekt som strålningen orsakar. Den vävnad i kroppen som är mest strålningskänslig är benmärgen. I benmärgen produceras nästan alla våra blodkroppar (röda, vita och blodplättar) och det innebär att den producerar ca 500 g blodkroppar per dygn. När benmärgen skadas sjunker antalet blodkroppar som cirkulerar i blodet och detta kan mätas genom ett vanligt blodprov. Vid radionuklidterapi används ett radioaktivt läkemedel som behandling för olika sjukdomar. Den vanligaste formen av radionuklidterapi är en behandling med radioaktivt jod (131I) av en patient med en sköldkörtel som producerar för mycket hormon (hypertyreotoxikos). Patienten genomgår undersökningar där man bestämmer den fysiologiska storleken av sköldkörteln (den del av skölkörteln som producerar hormoner och därmed tar upp jod) och hur stor andel av det jod som man får att dricka som söker sig till sköldkörteln. Utifrån vilken sjukdom som diagnostiserats, ordinerar läkaren en absorberad dos till sköldkörteln och utifrån mätningarna beräknar fysikern hur mycket jod (hur stor aktivitet) som patienten skall dricka för att återigen få en normalt fungerande sköldkörtel. Vid radioimmunoterapi (RIT), som är en form av radionuklidterapi, kopplas en radionuklid kemiskt till en tumörsökande antikropp. RIT är en behandlingsmetod som visat sig vara speciellt lämpad för behandling av vissa strålningskänsliga typer av lymfom (en typ av cancer). För att kunna ge en så bra RIT-behandling som möjligt vill man ge patienten en så stor absorberad dos till tumören som möjligt och en så liten absorberad dos som möjligt till benmärg. I en scintillationskamera-bild (bilden till vänster på omslaget) ser det ut som om aktiviteten fördelar sig ganska jämnt i tumören, men om man tar sig en närmare titt så är det inte så. I den övre bilden till höger kan man se att aktiviteten, de mörka områdena, i själv verket fördelar sig ojämnt i tumören och inte ens på cellnivå är aktiviteten jämnt fördelad (teckningen nere till höger, där atomerna symboliseras av de röda cirklarna och antikropparna är ritade som Y). Denna ojämna aktivitets-fördelning, i både tid och rum, ställer stora krav på hur man skall beräkna absorberad dos eftersom den makroskopiska absorberade dosen inte behöver stämma överens med den mikroskopiskt beräknade absorberade dosen. Det är denna problematik som diskuteras i denna avhandling. Hur man skall beräkna absorberad dos, hur man skall kunna relatera absorberad dos till biologisk effekt och hur man skall kunna optimera radioimmunoterapi för patienter med lymfom.