Einzelzeitpunkt-Dosimetrie mit Modellauswahl und Non-Linear-Mixed-Effects-Modellierung

Ziel/Aim Eine Methode zur Bestimmung der zeitintegrierten Aktivität ("time-integrated activity", TIA) in der Einzelzeitpunkt-Dosimetrie ("single-time-point", STP) für die molekulare Radiotherapie wurde entwickelt. Dabei wird eine Modellauswahl („model selection“, MS) im Rahmen der Non-Linear-Mixed-Effects-Modellierung (NLMEM) durchgeführt (MS-NLMEM).

Methodik/Methods Nieren-Biokinetik-Daten von In-111-DOTATATE zu T1=(2.9±0.6) h, T2=(4.6±0.4) h, T3=(22.8±1.6) h, T4=(46.7±1.7) h und T5=(70.9±1.0) h nach der Injektion von acht Patienten wurden verwendet. Elf verschiedene Parametrisierungen von mono-, bi- und tri-exponentiellen Funktionen wurden untersucht. Die Parameter der Funktionen wurden im Rahmen der NLMEM an die biokinetischen Daten aller Patienten angepasst. Akaike-Gewichte wurden verwendet, um die von den Daten am meisten unterstützte Fitfunktion auszuwählen. Der relative Fehler (Root-Mean-Squared Error, RMSE) der berechneten TIAs für die STP-Dosimetrie bei T3 und T4 wurden unter Verwendung des besten Modells der MS-NLMEM und einer bi-exponentiellen Funktion aus der Literatur (TIA_LIT, [1]) bestimmt.

Ergebnisse/Results Die Funktion A⁄{(1-α)/(λ1+λphys)-α/(λ2+λphys)-(1-2α)/(λ3+λphys)} ∙e^(-λphys t)∙{(1-α)∙e^(-λ1 t)-α e^(-λ2 t)-(1-2α)∙e^(-ln(2)t)} wurde als die Funktion ausgewählt, die am meisten von den Daten unterstützt wird (Akaike-Gewicht von (39±6)%). Die RMSE-Werte zeigen, dass die MS-NLMEM zu besseren Ergebnissen führt als die bi-exponentielle Funktion aus der Literatur. Die RMSE-Werte von TIA_NLMEM-PBMS und TIA_LIT betrugen 7,8% und 10,9% (für STP bei T3) bzw. 4,9% und 10,7% (für STP bei T4).

Schlussfolgerungen/Conclusions Eine MS-NLMEM wurde entwickelt, um die beste Fitfunktion zur TIA-Berechnung in der STP-Dosimetrie für ein bestimmtes Radiopharmazeutikum, Organ und einen gegebenen Biokinetik-Datensatz einer Patientenpopulation zu erhalten. Die STP-Dosimetrie auf der Grundlage der MS-NLMEM schneidet besser ab als eine STP-Dosimetrie auf der Grundlage der NLMEM unter Verwendung der in der Literatur beschriebenen bi-exponentiellen Funktion.

• Literatur/References

• 1 Devasia et al. JNM. 2021

Publication History

Article published online:
30 March 2023