Summary
Aim of this study is the introduction and validation of a simple model of the intrathyroidal iodine kinetics, designed for optimizing radioiodine therapy planning and dose measurement in a routine clinical setting. Methods: The new model defines the intrathyroidal iodine kinetics as balance of the thyroidal iodine intake and -excretion, characterized by the two exponential equations At = A0 * (1-exp(-λ1t)) and At = A0 * (exp(-λ2t) -1), respectively. A0 describes the theoretically maximum iodine uptake when the thyroidal iodine excretion is ignored, λ1 and λ2 represent the constants characterizing the iodine intake and excretion, respectively. The thyroidal iodine content at the time t equals the sum of both functions, which is At = A0 * (exp(-λ2t)-exp(-λ1t)). In 25 patients with autonomous goiter / nodules (n = 18), Graves’ disease (n = 5), or endemic euthyroid goiter (n = 2), the iodine uptake in the thyroid during the radioiodine therapy as fraction of the applied activity was determined daily, with the remaining body covered by a lead shield. On average, 7.2 measurements were performed per patient (minimum 4, maximum 13). With these uptake values, individual regression curves were fitted using the above equation, and the difference between the actual measurements and the corresponding values of the regression curves was determined.
Results: The average deviation of the 179 uptake values from the calculated points of the respective regression curves was only 1.4%. There was no significant difference between the three disease groups. The distribution of the relative deviations during the individual courses was constant, systematic errors were not detected. Conclusion: Our results suggest that the intrathyroidal iodine kinetics can be precisely described with the model At = A0 * (exp(-λ2t)-exp(-λ1t)). With only three measurements, the trend of the curve can be calculated, which allows to determine the total radioiodine storage in the thyroid.
Zusammenfassung
Ziel: Vorstellung und Validierung eines einfachen Modells der intrathyroidalen Iodkinetik zur Optimierung der Therapieplanung und der intratherapeutischen Dosimetrie. Methoden: Das vorgestellte Modell beschreibt die thyroidale Iodkinetik als Bilanz von Iodaufnahme und -abgabe, die durch die Funktionen At = A0 * (1-exp(-λ1t)) bzw. At = A0 * (exp(-λ2t) -1) gekennzeichnet werden. Dabei bezeichnen A0 die theoretisch maximal mögliche Iodaufnahme bei Vernachlässigung der thyroidalen Hormonexkretion und λ1 bzw. λ2 die Konstanten für die thyroidale Iodaufnahme und -abgabe. Der intrathyroidale Iodgehalt zum Zeitpunkt t entspricht der Summe dieser beiden Exponentialfunktionen, gemäß At = A0 * (exp(-λ2t)-exp(-λ1t)). Bei insgesamt 25 Patienten mit autonomer Struma / Knoten (n = 18), Morbus Basedow (n = 5) oder euthyreoter Struma (n = 2), wurde die prozentuale Iodspeicherung der Schilddrüse während der Radioiodtherapie täglich gemessen, wobei der Restkörper durch eine Bleiwand abgeschirmt war. Durchschnittlich erfolgten 7,2 Messungen pro Patient (minimal 4, maximal 13). Mit diesen Messwerten wurden individuelle Regressionskurven mit Hilfe der vorgestellten Gleichung angepasst und die relative Abweichung der gemessenen Uptake-Werte von den errechneten Kurvenpunkten bestimmt. Ergebnisse: Die durchschnittliche Differenz der gemessenen 179 Werte von den errechneten Kurvenpunkten betrug nur 1,4%, wobei kein signifikanter Unterschied zwischen den drei Krankheitsgruppen nachweisbar war. Die individuelle Verteilung der relativen Abweichungen war im zeitlichen Verlauf konstant, systematische Fehler waren nicht erkennbar. Schlussfolgerung: Die vorliegenden Daten zeigen, dass sich die intrathyroidale Iodkinetik mit Hilfe des Modells At = A0 * (exp(-λ2t)-exp(-λ1t)) präzise beschreiben lässt. Bereits mit drei Messpunkten kann der Kurvenverlauf näherungsweise errechnet und die integrale Iodspeicherung der Schilddrüse ermittelt werden.
Keywords
Thyroidal iodine kinetics - radioiodine test - iodine clearance - maximum uptake - effective half life
Schlüsselwörter
Intrathyroidale Iodkinetik - Radioiodtest - Iodid-Clearance - maximaler Uptake - effektive Halbwertszeit
