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EURAMET.RI(I)-S7 Ringvergleich - Messung der Wasser-Energiedosis mittels Alanin/ESR im Therapiedosisbereich für Gammastrahlung

09.09.2011

Das Laboratoire National Henri Becquerel (LNE-LNHB), das National Physical Laboratory (NPL) und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) haben im Rahmen des europäischen imeraPlus Projektes JRP7 "External Beam Cancer Therapy" ihre Sekundärnormal-Messsysteme verglichen, die auf dem Nachweis strahlungsinduzierter freier Radikale in der Aminosäure Alanin durch Elektronen-Spin-Resonanz (ESR) basieren.

Der trilaterale Vergleich wurde so durchgeführt, dass jedes Institut für die jeweils anderen Dosimetersonden bestrahlte, sowohl im 60Co-Referenzstrahlungsfeld als auch bei einer Photonenstrahlungsqualität aus einem klinischen Beschleuniger (10 MVX oder 12 MVX). Umgekehrt hatte damit jedes Institut zwei Sätze von Detektoren, die bei den jeweils anderen Instituten bestrahlt wurden, auszuwerten. Es wurde vereinbart, für jede der beiden Qualitäten jeweils vier Sonden mit etwa 5 Gy und vier weitere mit etwa 10 Gy zu bestrahlen. Der genaue Wert der applizierten Dosis sollte dabei in einem Bereich zwischen 4,5 Gy und 5,5 Gy bzw. zwischen 9 Gy und 11 Gy liegen. Die Werte wurden den anderen Instituten zunächst nicht mitgeteilt, sondern dem BIPM als neutraler Stelle übermittelt. Ziel des Vergleichs war es, das gesamte Messsystem, bestehend aus Bestrahlungshalter, Detektor, Spektrometer und Auswertesystem, zu evaluieren. Im November 2010 lagen die Ergebnisse dem BIPM vor. Die Veröffentlichung befindet sich zur Zeit im Status "Draft B".

Bei der ersten Auswertung war eine vergleichsweise große Abweichung zwischen der vom LNHB ermittelten und der von der PTB applizierten Dosis für 60Co aufgetreten (3,4 %). Dies konnte aber auf eine von den üblichen Bedingungen abweichende Luftfeuchte bei der Auswertung am LNHB zurückgeführt werden. Eine wiederholte Messung ergab Übereinstimmung innerhalb von 1 % bei einer Gesamtunsicherheit von 1,7 %. Die Übereinstimmung zwischen PTB und NPL ist ausgezeichnet, hier war die größte Abweichung zwischen applizierter und ermittelter Dosis kleiner als 0,3 %. Insgesamt kann der Vergleich als erfolgreich bewertet werden, da, von der o.a. Ausnahme abgesehen, die Übereinstimmung innerhalb der Unsicherheiten sehr gut war.

Die Ergebnisse des Vergleichs sind in der unten angefügten Tabelle 1 zusammengefasst. Die Spalte "Qualität" bezeichnet die verwendete Strahlungsart, die mit "Bestrahlung" und "Auswertung" gekennzeichneten Spalten geben die Institute an, die jeweils die Sonden bestrahlt bzw. ausgewertet haben. Die Spalte "MW ratio" gibt den gewichteten Mittelwert (über die 8 verschiedenen Dosiswerte) des Verhältnisses von ermittelter zu applizierter Dosis an, u die relative Standard-Messunsicherheit und Δrms die mittlere quadratische Abweichung. In der überwiegenden Anzahl der Fälle ist die mittlere quadratische Abweichung deutlich geringer als die Messunsicherheit.

Der Bericht wird in Kürze bei Metrologia zur Veröffentlichung eingereicht werden.

QualitätBestrah-
lung
Aus-
wertung
MW
ratio
u
(ratio)
Δrms
(ratio)
Aus-
wertung
MW
ratio
u
(ratio)
Δrms
(ratio)
60CoLNHBNPL0.9960.0090.004PTB1.0090.0060.010
NPLLNHB1.0040.0100.006PTB0.9990.0070.002
PTBLNHB1.0350.0080.034NPL0.9960.0080.004
LNHB
( Wdh)
1.0100.0070.010
12 MVXLNHBNPL0.9980.0130.004PTB1.0010.0110.002
10 MVXNPLLNHB1.0090.0110.011PTB1.0030.0090.003
10 MVXPTBLNHB0.9980.0080.006NPL0.9990.0090.005

Tabelle : Ergebnisse des EURAMET Ringvergleichs EURAMET.RI(I)-S7. Erläuterungen im Text.