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Beta-Strahlungsnormal für die Brachytherapie

Die Chancen, verengte Herzkranzgefäße dauerhaft wieder zu öffnen, erhöhen sich deutlich, wenn der betroffene Gefäßbereich nach der mechanischen Aufweitung zusätzlich durch eine radioaktive Quelle bestrahlt wird. Für rückführbare Dosismessungen bei einer solchen kardiovaskulären Brachytherapie mit Beta-Strahlungsquellen hat die PTB ein Sekundärnormal entwickelt, das von der Industrie in Lizenz nachgebaut und in der PTB kalibriert wird.

Das Beta-Strahlungsnormal der PTB für die Brachytherapie mit aufgesetzter Primärnormalmesseinrichtung

In Deutschland erkranken weit über 100 000 Menschen jährlich an der Verengung von Herzkranzgefäßen. Die häufigste Therapie ist die Angioplastie, bei der der Gefäßverschluss durch einen mit einem Herzkatheter in die Arterie vorgeschobenen aufblasbaren Ballon wiedereröffnet wird (Ballon-Dilatation). Bei mehr als der Hälfte der so therapierten Patienten tritt jedoch in den folgenden Monaten an gleicher Stelle ein erneuter Verschluss (Restenose) des dilatierten Gefäßes auf.

Um diese Restenosen zu vermeiden, wird seit einigen Jahren die kardiovaskuläre Brachytherapie eingesetzt, wodurch sich die Restenoserate bis zu 70 % reduziert. Hierbei wird unmittelbar nach der Angioplastie der durch die Dilatation verletzte Bereich des Herzkranzgefäßes mit einer in die Arterie eingeführten radioaktiven Quelle, zumeist ein 90Sr/90Y-Betastrahler, bestrahlt. In unterschiedlichen medizinischen Studien wird zurzeit versucht, eine optimale Dosierung dieser Strahlenbehandlung zu finden. Besondere Schwierigkeiten bereiten dabei die großen Änderungen der Dosisleistung innerhalb kleiner Abstände (typisch um den Faktor 10 innerhalb von 3-mm-Gewebe).

Um Kliniken, in denen die Bestrahlung der Herzkranzgefäße durchgeführt wird, die Rückführbarkeit ihrer Dosismessungen zu ermöglichen, hat die PTB für die kardiovaskuläre Brachytherapie mit Beta-Strahlenquellen ein Sekundärnormal entwickelt. Dieses Sekundärnormal enthält in einem Strahlenschutzgehäuse eine 90Sr/90Y-Flächenquelle von etwa 15 mm Durchmesser mit einer Aktivität von etwa 7,5 GBq. Durch eine präzise, nahezu spielfreie Mechanik kann die Quelle in vier verschiedene Strahlpositionen (mit Abständen zwischen 1,7 mm und 40 mm von einer Referenzfläche) gebracht werden. Direkt auf der Referenzfläche und hinter gewebeäquivalenten Schichten mit unterschiedlichen Schichtdicken zwischen 0,1 mm und 8 mm wird mit einer Primärnormal-Messeinrichtung, einer Extrapolationskammer, die Wasser-Energiedosisleistung bestimmt. Zusätzlich wird bei jeder Schichtdicke mit Hilfe einer speziellen räumlich hochauflösenden Ionisationskammer die radiale Dosisleistungsverteilung gemessen. Der Anwender in der Klinik erhält hiermit ein hinsichtlich der Dosisleistung dreidimensional spezifiziertes Beta-Strahlungsfeld in gewebeäquivalentem Medium, das ähnliche Eigenschaften wie Felder von klinisch eingesetzten Strahlenquellen aufweist. Durch Kalibrierung der eigenen Dosimeter in diesem Strahlungsfeld werden die Dosismessungen rückführbar auf die nationalen Normale der PTB.

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