Nuklearmedizin 1992; 31(04): 137-141
DOI: 10.1055/s-0038-1629614
Originalarbeiten
Schattauer GmbH

Late Cervical Lymph Node Recurrence in Differentiated Thyroid Carcinoma

An Inherent Problem of 131I Beta Dose Distribution in Small Tumor Deposits?
Marie-Luise Sautter-Bihl
1   From the Department of Radiooncology and Nuclear Medicine (Dir.: Prof. Dr. med. H. G. Heinze), Städt. Klinikum, Karlsruhe, FRG
,
G. Herbold
2   From the Department of Nuclear Medicine (Dir.: Priv.-Doz. Dr. Dr. med. H. Bihl), Katharinenhospital, Stuttgart, FRG
,
H. G. Heinze
1   From the Department of Radiooncology and Nuclear Medicine (Dir.: Prof. Dr. med. H. G. Heinze), Städt. Klinikum, Karlsruhe, FRG
,
H. Bihl
2   From the Department of Nuclear Medicine (Dir.: Priv.-Doz. Dr. Dr. med. H. Bihl), Katharinenhospital, Stuttgart, FRG
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Publication History

Received: 23 December 1991

Publication Date:
04 February 2018 (online)

Zusammenfassung

Die postoperative Radiojodtherapie ist unumstrittener Bestandteil der Gesamtbehandlungsstrategie beim differenzierten Schilddrüsenkarzinom. Gelegentlich werden jedoch Jahre nach Erstdiagnose und Therapie zervikale Lymphknotenmetastasen manifest, ohne daß ein Rezidiv des Primärtumors oder Fernmetastasen nachweisbar sind. In diesen Fällen war die Radiojodtherapie offensichtlich nicht ausreichend, um eine endgültige Tumorzellsterilisation zu bewirken. Die vorliegende Arbeit suchte eine Erklärung für dieses Phänomen, indem die räumliche Dosisverteilung von 131J bei sehr kleinen Tumormanifestationen im Modell mit der Monte-Carlo-Methode simuliert wurde. Dabei zeigte sich, daß für Tumorgrößen unterhalb 1 mm Radius nur noch ein kleiner Bruchteil der gesamten β-Energie innerhalb des Tumors deponiert wird und zur Tumorvernichtung beiträgt: Für Radien von 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05 und 0,02 mm stehen bei homogener 131J-Speicherung intratumoral nur jeweils 86, 73, 39, 16, 8 bzw. 4% der Gesamtenergie zur Verfügung. Dies könnte einer wirksamen Tumorzellvernichtung in kleinen, bei Erstdiagnose klinisch nicht nachweisbaren Tumormanifestationen entgegenstehen und somit Ursache für späte zervikale Lymphknotenmetastasen sein.

Summary

In differentiated thyroid carcinoma, postoperative radioiodine therapy is an undisputed element of the integral therapeutic concept. Sometimes, however, and years after initial diagnosis and therapy, cervical lymph node metastases occur without any evidence of local relapse or distant metastases, indicating that radioiodine therapy has not achieved definite tumor cell sterilization. A Monte Carlo computer simulation of the spatial energy dose distribution of131I in small functioning tumor manifestations was performed to explain this phenomenon. It appeared that only a small fraction of the total β-energy dose can be deposited inside the tumor if the latter becomes smaller than 1 mm in diameter: for tumors with homogeneous 131I uptake and diameters of 1.0, 0.5, 0.2, 0.1, 0.05 and 0.02 mm, this value does not exceed 86, 73, 39, 16, 8 and 4%, respectively. These data suggest a potential therapeutic gap for small tumor manifestations not apparent at the time of initial diagnosis and could explain the occasional occurrence of late cervical lymph node metastases.

 
  • REFERENCES

  • 1 Akabani G, Poston JW. Absorbed dose calculation to blood and blood vessels for internally deposited radionuclides. J Nucl Med 1991; 32: 830-4.
  • 2 Akabani G, Poston JW, Bolch WE. Estimates of beta absorbed fractions in small tissue volumes for selected radionuclides. J Nucl Med 1991; 32: 835-9.
  • 3 Beierwaltes WH. The treatment of thyroid carcinoma with radioactive iodine. Sem Nucl Med 1978; 08: 79-84.
  • 4 Beierwaltes WH, Nishijama RH, Thompson NW, Copp JE, Kubo A. Survival time and cure in papillary and follicular thyroid carcinoma with distant metastases: Statistics following University of Michigan therapy. J Nucl Med 1982; 23: 561-8.
  • 5 Börner W, Reiners Chr. Schilddrüsenmalignome - Diagnostik, Therapie und Nachsorge. Stuttgart, New York: Schattauer; 1987
  • 6 Bubeck B, Kimmig B, Herrmann HJ, Berndth HR, Zum KWinkel. Die Radiojodtherapie des differenzierten Schilddrüsenkarzinoms. Strahlenther 1984; 160: 594-9.
  • 7 Ford RL, Nelson WR. The EGS Code System. Stanford Linear Accelerator Center. Rep No. 210. Springfield, VA: Natl Tech Information Serv 1978
  • 8 Gimbrone MA, Lcapman SB, Cotran RS, Folkman J. Tumor dormancy in vivo by prevention of neovascularization. J Exp Med 1972; 136: 261-76.
  • 9 Glanzmann CH, Horst W. Behandlung und Prognose des follikulären und papillären Schilddrüsenkarzinoms. Strahlenther 1979; 155: 515-28.
  • 10 Hurley JR, Becker DV. The use of radioiodine in the management of thyroid cancer. In: Nuclear Medicine Annual. Frecmann LM, Weisman HS. eds. New York: Raven Press; 1983
  • 11 Methods of assessment of absorbed dose in clinical use of radionuclides. Report no. 32. International Commission on Radiation Units and Measurements. Washington D.C.: KRV 1979
  • 12 James F. Monte Carlo theory and practice. Rep Progr Physics 1980; 43: 1145-89.
  • 13 Kalos H, Whitlock PA. Monte Carlo Method. Vol. I Basics. New York: John Wiley & Sons; 1986
  • 14 Kimmig B. Radiojodtherapic und perkutane Strahlentherapie der Struma maligna. Radiologe 1989; 29: 125-31.
  • 15 Krishnamurthy GT, Blahd WH. Radioiodine I-131 therapy in the management of thyroid cancer. Cancer 1977; 40: 195-202.
  • 16 Loevinger R, Berman M. A schema for absorbed dose calculations for biologically distributed radionuclides. J Nucl Med 1968; 09 (Suppl. 01) 9-14.
  • 17 Loevinger R, Berman M. A revised scheme for calculating an absorbed dose from biologically distributed radionuclides. MIRD Pamphlet No 1 (rev). New York: Society of Nuclear Medicine; 1976
  • 18 Malone JF. The radiation biology of the thyroid. Curr Top Radiat Res Q 1975; 10: 263-8.
  • 19 Mazzaferi EL, Young RL. Papillary thyroid carcinoma: A 10-year follow-up report of the impact of therapy in 576 patients. Am J Med 1981; 70: 511-8.
  • 20 Nelson WR, Hirayama H, Rogers DWO. The EGS4 Code System. SLAC Report 265. Stanford, CA: Stanford Linear Accelerator Center; 1985
  • 21 Noguchi S, Nuguchi A, Murakami N. Papillary carcinoma of the thyroid: I. Developing pattern of metastases. Cancer 1970; 26: 1053-60.
  • 22 Rogers DWO. Low-energy electron transport with EGS. Nucl Instr Mcth 1984; 227: 535-48.
  • 23 Russel WO, Ibanez MI, Clare RI. Thyroid carcinoma. Cancer 1963; 16: 1425-60.
  • 24 Woolner LB. Thyroid carcinoma: Pathologic classification with data on prognosis. Sem Nucl Med 1971; 01: 481-502.
  • 25 Young RL, Mazzaferri EL, Rahe AJ. Pure follicular thyroid carcinoma: Impact of therapy in 214 patients. J Nucl Med 1980; 21: 733-7.