Sentinel lymph node diagnostic in prostate carcinoma: Part II: Biokinetics and dosimetry of ^99mTc-Nanocolloid after intraprostatic injection

Summary

Aim: To visualise the sentinel lymph nodes (SLNs) of the prostate we injected the radiotracer into the parenchyma of the prostate. The activity was deposited in liver, spleen, bone marrow, urinary bladder and regional lymphatic system. The aim of this work is to determine biokinetical data and to estimate radiation doses to the patient. Methods: The patients with prostate cancer received a sonographically controlled, transrectal administration of ^99mTc-Nanocoll^®, injected directly into both prostate lobes. In 10 randomly selected patients radionuclide distribution and its time course was determined via regions of interest (ROIs) over prostate, urinary bladder, liver, spleen and the lymph nodes. The uptake in the SLNs was estimated from gamma probe measurements at the surgically removed nodes. To compare tumour positive with tumour free lymph nodes according to SLN-uptake and SLNlocalisation we evaluated 108 lymph nodes out of 24 patients with tumour positive SLN. For calculating the effective dose according to ICRP 60 of the patients we used the MIRD-method and the Mirdose 3.1 software. Results: The average uptake of separate organs was: bladder content 24%, liver 25.5%, spleen 2%, sum of SLN 0.5%. An average of 9% of the applied activity remained in the prostate. The residual activity was mainly accumulated in bone marrow and blood. Occasionally a weak activity enrichment in intestinal tract and kidneys could be recognized. The effective dose to the patient was estimated to 7.6 μSv/MBq. The radioactivity uptake of the SLN varied in several orders of magnitude between 0.006% and 0.6%. The probability of SLN-metastasis was found to be independent from tracer uptake in the lymph node. The radioactivity uptake of the SLNs in distinct lymph node regions showed no significant differences. Conclusion: The radiotracer is transferred out of the prostate via blood flow, by direct transfer via the urethra into the bladder and by lymphatic transport. Injecting a total activity of 200 MBq leads to a mean effective dose of 1.5 mSv. It is not recommended to use the tracer uptake in lymph nodes as the only criterion to characterize SLNs.

Zusammenfassung

Ziel: Untersuchung der Biokinetik des zur Darstellung der Sentinel-Lymphknoten (SLNs) bei Prostatakarzinom intraprostatisch injizierten Radiotracers und Abschätzung der Strahlenexposition des Patienten. Methode: Bei Patienten mit Prostatakarzinom wurde ^99mTc-Nanocoll^® unter sonographischer Kontrolle transrektal in beide Prostatalappen injiziert. Bei 10 zufällig ausgewählten Patienten wurde die Radioaktivitätsverteilung in Abhängigkeit von der Zeit in regions of interest (ROIs) über Prostata, Harn-blase, Leber, Milz und Lymphknoten ermittelt. Der Uptake entfernter Lymphknoten wurde zusätzlich durch Messung mit der Gammasonde bestimmt. Bei 24 Patienten mit tumorpositiven SLN wurden darüber hinaus insgesamt 108 SLNs hinsichtlich Uptake, Lokalisation und Metastasierung ausgewertet. Die Ermittlung der effektiven Dosis gemäß ICRP 60 wurde mit dem Software-Programm Mirdose 3.1 durchgeführt. Ergebnisse: Der durchschnittliche Uptake betrug: Harnblase 24%, Leber 25,5%, Milz 2%, Summe aller SLNs 0,5%. Durchschnittlich 9% der applizierten Aktivität verblieben in der Prostata. Die restliche Aktivität war vor allem in Knochen-mark und Blut angereichert, vereinzelt auch in Darm und Nieren. Die effektive Dosis wurde mit 7,6 Sv/MBq abgeschätzt. Der Uptake der SLNs variierte zwischen 0,006% und 0,6%. Die Wahrscheinlichkeit der Lymph-knotenmetastasierung war unabhängig von der Radioaktivitätsanreicherung. Der Uptake von SLN in verschiedenen Lymphknotenregionen zeigte keine signifikanten Unterschiede. Schlussfolgerung: Der Transport des Radiotracers aus der Prostata erfolgt über Blutfluss, direkten Abfluss durch die Urethra in die Blase und die Drainage des Lymphsystems. Bei einer applizierten Aktivität von 200 MBq resultiert eine durchschnittliche effektive Dosis von 1,5 mSv. Der Lymphknoten-Uptake ist für sich allein kein geeignetes Kriterium zur Charakterisierung der SLN.

Keywords

Sentinel lymph node - prostate cancer - nanocolloid - biodistribution - dosimetry

Schlüsselwörter

Sentinel-Lymphknoten - Prostatakarzinom - Nanokolloid - Biokinetik - Dosimetrie

• Literatur

• 1 Alazraki N, Eshima D, Eshima L. et al. Lymphoscintigraphy, the sentinel node concept, and the intraoperative gamma probe in melanoma, breast cancer, and other potential cancers. Semin Nuc Med 1997; 27: 55-67.
• 2 Albertini JJ, Cruse CW, Rapaport D. et al. Intraoperative radiolymphoscintigraphy improves sentinel lymph node identification for patients with melanoma. Ann Surg 1996; 223: 217-24.
• 3 Bachter D, Balda BR, Vogt H. et al. Die »sentinel« Lymphonodektomie mittels Szintillationsdetektor. Hautarzt 1996; 47: 754-8.
• 4 Bachter D, Balda BR, Vogt H. et al. Primary therapy of malignant melanomas: sentinel lymphadenectomy. Intern J Dermatol 1998; 37: 278-82.
• 5 Brenner W, Ostertag H, Peppert E. et al. Radiation exposure to the personnel in the operating room and in the pathology due to SLN detection with Tc-99m-nanocolloid in breast cancer patients. Nuklearmedizin 2000; 39: 142-5.
• 6 Britten AJ. A method to evaluate intra-operative gamma probes for sentinel lymph node localisation. Eur J Nucl Med 1999; 26: 76-83.
• 7 Cabanas RM. An approach for the treatment of penile carcinoma. Cancer 1977; 39: 456-66.
• 8 Fueger GF, Schreiner W. Dosimetrie offener Radionuklide. Wien: Informatica; 1985: 23-8.
• 9 Gardiner RA, Fitzpatrick JM, Constable AR. et al. Improved techniques in radionuclide imaging of prostatic lymph nodes. Brit J Urol 1997; 51: 561-4.
• 10 Golimbu M, Morales P, Al-Askari S. et al. Extended pelvic lymphadenectomy for prostatic cancer. J Urol 1979; 121: 617-20.
• 11 Heidenreich P, Bares R, Brenner W. et al. Verfahrensanweisung für die nuklearmedizinische Wächter-Lymphknoten (sentinel lymph node; SLN)-Diagnostik. Nuklearmedizin 2001; 40: 98-101.
• 12 Smith H. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Oxford, New York: Pergamon Press; 1991. p. 68.
• 13 Kopp J, Wengenmair H, Heidenreich P. Strahlenexposition von Personal und Patient bei der Sentinel-Lymphonodektomie. In: Schlag PM. (Hrsg). Sentinel-Lymphknoten-Biopsie. Lands-berg: ecomed; 2001: 63-8.
• 14 Krag DN, Weaver DL, Alex JC. et al. Surgical resection and radiolocalization of the sentinel lymph node in breast cancer using a gamma probe. Sur Oncol 1993; 2: 335-40.
• 15 Morton DL, Wen DR, Cochran AJ. Management of early stage melanoma by intraoperative lymphatic mapping and selective lymph-adenectomy. An alternative to routine elective lymphadenectomy or “watch and wait”. Surg Oncol North Am 1990; 1: 247-59.
• 16 Nycomed Amersham Sorin: Produktinformation Nanocoll. 2000
• 17 Pijpers R, Borgstein PJ, Meijer S. et al. Transport and retention of colloidal tracers in regional lymphoscintigraphy in melanoma: Influence on lymphatic mapping and sentinel node biopsy. Melanoma Res 1998; 8: 413-8.
• 18 Stabin MG. Mirdose: personal computer software for internal dose assessment in nuclear medicine. J Nucl Med 1996; 37: 538-46.
• 19 Stone AR, Merrick MV, Chisholm GD. Prostatic lymphoscintigraphy. Brit J Urol 1979; 51: 556-60.
• 20 Tiourina T, Arends B, Hugsmans D. et al. Evaluation of surgical gamma probes for radio-guided sentinel node localisation. Eur J Nucl Med 1998; 25: 1224-31.
• 21 Vogt H, Bachter D, Büchels HK. et al. Nachweis des Sentinel-Lymphknotens mittels präoperativer Lymphszintigraphie und intraoperativer Gammasondenmessung bei malignem Melanom. Nuklearmedizin 1999; 38: 95-100.
• 22 Vogt H, Wengenmair H, Kopp J. et al. Der Sentinel-Lymphknoten (SLN): prä- und intraoperative nuklearmedizinische Diagnostik. Nuklearmediziner 1999; 4: 223-52.
• 23 Vogt H, Wawroschek F, Wengenmair H. et al. Sentinel-Lymphknoten-Diagnostik beim Prostatakarzinom. Teil I: Methodik und klinische Ergebnisse. Nuklearmedizin 2002; 41: 95-101.
• 24 Waddington WA, Keshtgar MRS, Taylor I. et al. Radiation safety of the sentinel lymph node technique in breast cancer. Eur J Nuc Med 2000; 27: 377-91.
• 25 Wawroschek F, Vogt H, Weckermann D. et al. The sentinel lymph node concept in prostate cancer – first results of gamma probe guided sentinel lymph node identification. Eur Urol 1999; 36: 595-600.
• 26 Wawroschek F, Vogt H, Weckermann D. et al. Wie sicher ist die modifizierte pelvine Lymph-adenektomie beim Prostatakarzinom – Ergebnisse eines neuen Staging-Verfahrens. Akt Urol 1999; 30: 231-6.
• 27 Weingärtner K, Ramaswamy A, Bittinger A. et al. Anatomical basis for pelvic lymphadenectomy in prostate cancer: Results of an autopsy study and implications for the clinic. J Urol 1996; 156: 1969-71.
• 28 Wengenmair H, Kopp J, Vogt H. et al. Qualitätskriterien für Meßsonden zur intraoperativen Lokalisation Tc-99m-markierter. Lymphknoten Z Med Phys 1999; 2: 122-8.
• 29 Wengenmair H, Kopp J, Vogt H. et al. Qualitätskriterien und Vergleich von Gammasonden zur Sentinel-Lymphonodektomie. Nuklearmediziner 1999; 4: 271-80.