铽-161在肝癌放射栓塞治疗中的创新应用：基于蒙特卡洛模拟的诊疗一体化新视野

《Radiation Physics and Chemistry》：Novel Application of Terbium-161 in Hepatic Tumor Radioembolization: Theranostic Insights from Monte Carlo Simulation

本文通过患者特异性蒙特卡洛模拟，系统评估了新型放射性核素铽-161（161Tb）在肝癌放射栓塞治疗中的诊疗一体化潜力。研究发现，相较于钇-90（90Y），161Tb在实现120 Gy肿瘤剂量的同时显著降低正常肝脏受照剂量，并凭借其适于成像的γ射线特性，使信噪比提升高达120%。该研究为肝癌精准放疗的核素选择提供了重要依据。

　　

亮点

与既往研究放射性核素的吸收剂量比较分析：¹⁶¹Tb 对决其他核素

基于表1详述的患者特异性断层图像数据集，GATE蒙特卡洛模拟被用于估算¹⁶¹Tb的吸收剂量值，并将其与先前提出的治疗性放射性核素——即⁹⁰Y、¹⁶⁶Ho、¹⁷⁷Lu、¹⁵³Sm、¹⁵⁹Gd和¹⁸⁸Re——进行比较。该比较在相同的治疗条件下进行，即肿瘤吸收剂量固定为120 Gy，以评估其对正常肝实质和肺组织剂量沉积的差异。图5展示了结果。

挑战与未来方向

尽管基于器官水平剂量学和成像结果，¹⁶¹Tb在肝脏放射栓塞治疗中展现出潜力，但在临床转化之前仍需解决若干空白。需要进行体内验证，以确认其较短β射线射程所暗示的肝脏保护作用，并在真实的给药和分流条件下评估正常组织毒性。由于微球停留在血管内，俄歇电子/转换电子（亚细胞范围）不太可能到达肿瘤实质；未来的工作应量化任何俄歇电子/转换电子对肿瘤细胞核剂量的贡献，特别是在微球靠近目标细胞的情况下。此外，¹⁶¹Tb的供应和放射性药物开发仍需推进，以支持临床研究。最后，需要临床前和临床研究来验证这些模拟结果，并确定¹⁶¹Tb在肝癌治疗中的最佳应用场景。

结论

通过在五个临床图像数据集中的患者特异性蒙特卡洛模拟，我们发现，使用¹⁶¹Tb达到120 Gy肿瘤剂量所需的给药活度约为⁹⁰Y的两倍，但却能提供最低的正常肝脏剂量，这与其较短射程的辐射发射和相对于⁹⁰Y减少的交叉照射相符。相比之下，在所有患者中，⁹⁰Y的肺剂量最低，¹⁶¹Tb略高，而¹⁷⁷Lu最高。在体模平面成像中，¹⁶¹Tb实现了更高的信背比和更低的信号变异性，突显了其作为诊疗一体化药物的潜力，将治疗和卓越的成像能力结合在一起。