Logo der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Aktivität und Nukliddaten von Lutetium-177

23.08.2012

Der Betastrahler Lutetium-177 wird für die Behandlung von Tumoren in der Nuklearmedizin eingesetzt. Durch die Emissionen von Photonen aus den Gammaübergängen kann er außerdem für bildgebende Verfahren verwendet werden, so dass der therapeutische Nutzen ergänzt wird.

Für den Einsatz des Isotops in der Medizin ist jedoch eine zuverlässige Basis für Aktivitätsbestimmungen nötig. Die PTB hat daher schon vor mehreren Jahren Messverfahren entwickelt, um die Aktivität von 177Lu-Lösungen zu bestimmen [1]. Auch Nukliddaten wurden schon früher in der PTB bestimmt, um damit zu einem besseren Verständnis des radioaktiven Isotops beizutragen.

Kürzlich wurden die Ergebnisse eines internationalen Vergleichs zur Aktivitätsbestimmung an einer vom NIST verteilten 177Lu-Lösung veröffentlicht [2]. Die PTB war einer der elf Vergleichsteilnehmer und hat, wie schon bei früheren Messungen [1], die 4πβ-γ-Koinzidenzmethode und die CIEMAT/NIST-Methode, bei der Flüssigszintillationszähler verwendet werden, eingesetzt. Außerdem hat die PTB erstmals das ebenfalls auf der Flüssigszintillationszählung basierende TDCR-Verfahren (TDCR = triple-to-double-coincidence ratio) genutzt. Durch die Kombination der drei Messverfahren wurde bei dem Vergleich mit 0,19 % die kleinste relative Standardmessunsicherheit erreicht. Das Ergebnis stimmt außerdem hervorragend mit dem Mittelwert aller Vergleichsteilnehmer überein.

Die im Rahmen des Vergleichs gemessene Lösung sowie zwei weitere 177Lu-Lösungen wurden zusätzlich dazu genutzt, Nukliddaten zu bestimmen. Durch Kombination der genauen Aktivitätsmessungen und Messungen der Photonenemissionen mittels gut kalibrierter Halbleiterspektrometer konnten Photonen-Emissionswahrscheinlichkeiten bestimmt werden. Die Ergebnisse [3] sind in sehr guter Übereinstimmung mit früheren Werten aus der PTB [1]. Eine besondere Herausforderung ist die oft nicht zu vernachlässigende Verunreinigung durch das metastabile 177mLu, das seinerseits 177Lu nachbildet.

Auch die Halbwertszeit von 177Lu wurde nochmals bestimmt. Das Ergebnis wurde diesmal aus Messungen mit einem Flüssigszintillationszähler abgeleitet und ist in guter Übereinstimmung mit früheren Messungen; die Messunsicherheit des neuen Wertes ist jedoch etwas größer. Dennoch verbessert der zusätzliche Wert die Datenbasis und der neu empfohlene Wert für die Halbwertszeit beträgt T½ = (6,6457 ± 0,0030) d [3].

Die Reproduzierbarkeit der Aktivitätsmessungen in der PTB wird auch durch Relativmessungen mit 4π-Ionisationskammern bestätigt, die gewissermaßen die Konservierung der früheren Absolutmessungen erlauben. In der PTB erfolgen die Ionisationskammermessungen eines Radionuklids immer zusammen mit Messungen eines langlebigen 226Ra-Standards, so dass mögliche Schwankungen im Ansprechvermögen weitgehend kompensiert werden. Da das Ansprechvermögen unter anderem von der verwendeten Messgeometrie abhängt, wurden die jüngsten Absolutmessungen auch zur Bestimmung von Kalibrierfaktoren eines neuen und erst seit 2005 in der PTB verwendeten Ampullentyps genutzt. Damit ist die PTB auch zukünftig in der Lage Aktivitätsbestimmungen mittels kalibrierter Ionisationskammern durchzuführen und so die Weitergabe der Aktivitätseinheit für 177Lu zu gewährleisten. Für qualitätsgesicherte Anwendungen in der Nuklearmedizin ist so eine wichtige Voraussetzung erfüllt.

Literatur

  1. Schötzig, U., Schrader, H., Schönfeld, E., Günther, E., Klein, R.:
    Standardisation and decay data of 177Lu and 188Re.
    Applied Radiation and Isotopes 55 (2001) 89-96.
  2. Zimmerman, B. E., Altzitzoglou, T., Antohe, A., Arinc, A., Bakhshandeiar, E., Bergeron, D. E., Bignell, L., Bobin, C., Capogni, M., Cessna, J. T., Cozzella, M. L., da Silva, C. J., De Felice, P., Dias, M. S., Dziel, T., Fazio, A., Fitzgerald, R., Iwahara, R., Jaubert, F., Johansson, L., Keightley, J., Koskinas, M. F., Kossert, K., Lubbe, J., Luca, A., Mo, L., Nähle, O., Ott, O., Paepen, J., Pommé, S., Sahagia, M., Simpson, B. R. S., Silva, F. F. V., van Ammel, R., van Staden, M. J., van Wyngaardt, W. M. and Yamazaki, I. M.:
    Results of an international comparison for the activity measurement of 177Lu.
    Applied Radiation and Isotopes 70 (2012) 1825-1830.
  3. Kossert, K., Nähle, O. J., Ott, O., Dersch, R.:
    Activity determination and nuclear decay data of 177Lu.
    Applied Radiation and Isotopes 70 (2012) 2215-2221.