Eigenschaften/Wirkungen

ATC-Code
V09GX04
Physikalische Eigenschaften
Rubidium 82Rb hat eine Halbwertszeit von 75 Sekunden1 und zerfällt unter Positronenemission sowie der damit verbundenen Emission von Gammastrahlen. Die infolge der Positronenemission ausgesandten Vernichtungsphotonen dienen zum Nachweis und zu Untersuchungen bei bildgebenden Verfahren und sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Rubidium 82Rb zerfällt folgendermassen:
-95,5 % durch Positronenemission, die zu einer Vernichtungsstrahlung führt, das heisst zwei Gamma-Strahlungen von 511 keV;
-4,5 % durch Elektronenaufnahme, die im Wesentlichen zu einer Emission von Gamma- Strahlungen von 776,5 keV führt.
-Diese beiden Zerfallarten führen direkt zur Bildung von stabilem Krypton (82Kr)2.
 
TABELLE 2: Wichtigste Daten zur Strahlenemission

Strahlung                Durchschnittlicher Prozentsatz pro         Durchschnittliche Energie
                         Zerfall                                    (keV)
Vernichtungsphotonen     191,01                                     511 (pro Photon)
(2)                                                                 
Gamma-Strahlen           13-15                                      776,5

1 Table of Isotopes, 7th Edition, M. Letterer and V. Shirley
2 Judge, S et al. Applied radiation and isotopes (1987); vol 38, n°3: 185-90.
 
Aussendung von Strahlung nach aussen
Die Halbwertsdicke von Blei (Pb) beträgt 0,7 cm. Tabelle 3 zeigt eine Spannbreite von Werten der relativen Abschwächung der durch die Radionuklide ausgesandten Strahlungen. Diese Abschwächung ist das Resultat der Verwendung verschiedener Bleidicken. Bei Verwendung einer Dicke von 7,0 cm werden die ausgesandten Strahlungen beispielsweise um einen Faktor von etwa 1’000 geschwächt.
 
TABELLE 3: Abschwächung der Strahlungen durch Bleiabschirmung

Abschirmungsdicke (Pb, cm)  Abschwächungsfaktor
0,7                         0,5
2,3                         10-1
4,7                         10-2
7,0                         10-3
9,3                         10-4

 
Strontium 82Sr (Halbwertszeit von 25 Tagen (600 Stunden)) zerfällt zu Rubidium 82Rb. Um den physikalischen Zerfall von Strontium 82Sr zu korrigieren, werden die verbleibenden Teile zu ausgewählten Intervallen nach dem Kalibrationszeitpunkt in Tabelle 4 angegeben.
 
TABELLE 4: Tabelle zu radioaktivem Zerfall: Halbwertszeit von 82Sr = 25 Tage
 

Tage  Verbleibender Teil  Tage  Verbleibender Teil  Tage  Verbleibender Teil
0*    1,000               15    0,660               30    0,435
1     0,973               16    0,642               31    0,423
2     0,946               17    0,624               32    0,412
3     0,920               18    0,607               33    0,401
4     0,895               19    0,591               34    0,390
5     0,871               20    0,574               35    0,379
6     0,847               21    0,559               36    0,369
7     0,824               22    0,543               37    0,359
8     0,801               23    0,529               38    0,349
9     0,779               24    0,514               39    0,339
10    0,758               25    0,500               40    0,330
11    0,737               26    0,486               41    0,321
12    0,717               27    0,473               42    0,312
13    0,697               28    0,460                     
14    0,678               29    0,448                     

* Kalibrationszeitpunkt
 
Um den physikalischen Zerfall von Rubidium 82Rb zu korrigieren, ist der verbleibende Teil der 82Rb-Rubidiumchlorid-Injektionslösung durch Intervalle von 15 Sekunden und bis zu 300 Sekunden nach dem Kalibrationszeitpunkt in Tabelle 5 angegeben.
 
TABELLE 5: Tabelle zu radioaktivem Zerfall: Halbwertszeit von 82Rb = 75 Sekunden
 

Sekunden  Verbleibender Teil  Sekunden  Verbleibender Teil
0*        1,000               165       0,218
15        0,871               180       0,190
30        0,758               195       0,165
45        0,660               210       0,144
60        0,574               225       0,125
75        0,500               240       0,109
90        0,435               255       0,095
105       0,379               270       0,083
120       0,330               285       0,072
135       0,287               300       0,063
150       0,250                         

* Zeitraum nach Elution
 
Wirkungsmechanismus
Rubidium 82Rb ist ein Analog des Kalium-Ions (K+) in seinem biochemischen Verhalten und wird schnell aus dem Blutfluss durch den Myokard entfernt. Rb+ wirkt am Ionenaustausch der Kalium- Natrium Pumpe (Na+/K+) in den Zellmembranen mit. Die interzelluläre Aufnahme von 82Rb erfordert die Aufrechterhaltung des Ionengradienten durch die Zellmembran. Die Extraktion von 82Rb ist im gesunden Myokard erhöht und reflektiert eine intrazelluläre Retention, wohingegen der Tracer von nekrotischem oder infarziertem Gewebe nicht aufgenommen wird. Im Fall einer signifikanten stressbedingten Ischämie wird die Extraktion von Rubidium 82Rb im Bereich des Myokards, abhängig von stenotischen Gefässen, verringert und reflektiert den verringerten Blutfluss und die verringerte Koronarreserve.
Pharmakodynamik
In den Studien am Menschen wurde eine Herzmuskelaktivität innerhalb der ersten Minute nach der peripheren intravenösen Injektion von 82Rb belegt. Liegen Infarkt- oder Ischämiezonen im Myokard vor, können diese innerhalb der zwei bis sieben Minuten nach der Injektion als Bereiche mit geringer Fixierung visualisiert werden.
Bei Patienten mit einer Herzdysfunktion (LVEF < 50 %) ist die Zirkulationszeit verlängert und die myokardiale Extraktion von Rubidium 82Rb kann sich verzögern/verringern (siehe „Dosierung/Anwendung“).
Durch die systemische Zirkulation wird 82Rb beim ersten Durchgang im gesamten Körper verteilt. Folglich wird eine Aufnahme des Tracers auch in anderen Organen mit hohem Blutfluss festgestellt, wie den Nieren, der Leber, der Milz und der Lunge.
Klinische Wirksamkeit
2008 veröffentlichten Nandalur et al eine Metaanalyse zur diagnostischen Leistung von PET beim Nachweis von Erkrankungen der Koronararterie (CAD). Sie bewerteten, auf Grundlage der „Evidence Based Medicine“, die Verwendung von PET bei der Diagnostik von CAD. Dafür untersuchten sie Studien aus den Jahren 1977 bis 2007 unter Verwendung von MEDLINE und EMBASE. Diejenigen Studien wurden berücksichtigt, bei denen PET als diagnostischer Test zum Nachweis von CAD und die Koronarangiographie als Referenzmethode verwendet wurden (Stenose grösser als 50 % des Durchmessers). Die Analyse erfolgte pro Patient und pro Koronarbereich. Neunzehn Studien (1’442 Patienten) erfüllten die Aufnahmekriterien. Bei der Analyse pro Patient zeigte die PET eine Sensibilität von 0,92 (Vertrauensintervall (VI) von 95 %: 0,90-0,94) und eine Spezifität von 0,85 (VI: 0,79-0,90), mit einem positiven Wahrscheinlichkeitsverhältnis (LR+) von 6,2 (VI: 3,3-11,8) und einem negativen Wahrscheinlichkeitsverhältnis (LR-) von 0,11 (VI: 0,08-0,14). Bei der Analyse pro Koronarbereich (n=1.130) zeigte die PET eine Sensibilität von 0,81 (VI: 0,77-0,84) und eine Spezifität von 0,87 (VI: 0,84-0,90), mit einem LR+ von 5,9 (VI: 4,5-7,9) und einem LR- von 0,19 (VI: 0,09-0,38). Die PET wies ausgezeichnete Eigenschaften zur Diagnose von CAD auf, insbesondere bei der Analyse pro Patient. Nandalur et al. (2008) schlussfolgerten, dass die Leistungsfähigkeit der PET mit 82Rb höher schien als die, die in den Metaanalysen für Perfusionsbildgebung mit Tl-201 und Sestamibi berichtet wurde, oder als die der anatomischen Bildgebung mit CT-Angiographie oder Magnetresonanzangiographie. Diese Metaanalyse ist jedoch nur begrenzt aussagekräftig. Zunächst ist die Prävalenz der Erkrankung in dieser Studie hoch (77,4 %), vermutlich bedingt durch die Verzerrung von Auswahl/Überprüfung, die Patienten mit anormalen PET-Scans bei der Durchführung einer invasiven Angiographie begünstigt. Zudem ist die Qualität dieser oftmals vor dem Jahr 2000 durchgeführten Studien generell niedrig (Skala 1-10; durchschnittliche Beurteilung = 5,8; Standardabweichung = 1,7 und zahlreiche Studien enthalten keine vollständigen Angaben pro Patient und pro Koronarbereich.