Published February 2004 | Version v1
Journal article

Concept and validation of a simple model of the intrathyroidal iodine kinetics

  • 1. Frankfurt Univ. Klinikum Stadt Hanau (Germany). Abt. fuer Nuklearmedizin

Description

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 intak and -excretion, characterized by the two exponential equations At=A0* (1-exp(-λ1t)) and At=A0* (exp(-λ2t)-1), respectively. A0 describes the theoreticaly 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 frorm 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. (orig.)

Abstract (German)

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 moegliche Iodaufnahme bei Vernachlaessigung der thyroidalen Hormonexkretion und λ1 bzw. λ2 die Konstanten fuer die thyroidale Iodaufnahme und -abgabe. Der intrathyroidale Iodgehalt zum Zeitpunkt t entspricht der Summe dieser beiden Exponentialfunktionen, gemaess At=A0* (exp(-λ2t)-exp(-λ1t)). Bei insgesamt 25 Patienten mit autonomer Struma / Knoten (n=18), Morbus Basedown (n=5) oder euthyreoter Struma (n=2), wurde die prozentuale Iodspeicherung der Schilddruese waehrend der Radioiodtherapie taeglich gemessen, wobei der Restkoerper 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)) praezise beschreiben laesst. Bereits mit drei Messpunkten kann der Kurvenverlauf naeherungsweise errechnet und die integrale Iodspeicherung der Schilddruese ermittelt werden. (orig.)

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Original title (German)
Prinzip und Validierung eines einfachen Modells der intrathyroidalen Iodkinetik

Publishing Information

Journal Title
Nuklearmedizin
Journal Volume
43
Journal Issue
1
Journal Page Range
p. 21-25
ISSN
0029-5566
CODEN
NUKLDV