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Neue Kalibrieranlage für die Brachytherapie

Die vorhandenen Möglichkeiten der PTB zur Kalibrierung von Strahlungsquellen für die Brachytherapie konnten mit einer neuen Kalibrieranlage, die jetzt in Betrieb genommen wurde, wesentlich verbesert werden. Durch eine kollimierte Strahlgeometrie mit deutlich geringerem Streustrahlungsanteil konnten sowohl der Strahlenschutz verbessert als auch die Unsicherheit der Korrektion für die Streustrahlung deutlich verringert werden. Mit Hilfe eines Industrieroboters können die zur Kalibrierung verwendeten Sekundärnormale präzise positioniert werden, was zu einer weiteren Reduzierung der Messunsicherheiten führt.

Messanordnung zur Kalibrierung von 192Ir-Brachytherapiequellen in kollimierter Strahlungsgeometrie.

Für die Tumorbehandlung ist neben der perkutanen Strahlentherapie (Bestrahlung der Haut) die Brachytherapie von Bedeutung. Hierbei wird eine radioaktive Strahlungsquelle über Körperöffnungen oder durch Hohlnadeln möglichst nahe am Tumor bzw. direkt im Tumorgewebe platziert. Typischerweise werden hier Iridium-192-Quellen von ca. 5 mm Länge und 1 mm Durchmesser verwendet, die in einem Katheter in die Bestrahlungsposition gebracht werden.

Für die Kalibrierung wurde bislang die Strahlungsquelle frei im Raum im Abstand von mindestens 2 m von den Wänden positioniert und die Strahlung mit einer Ionisationskammer im Abstand von 1,00 m gemessen. Bei diesem Messaufbau beträgt der Anteil der Streustrahlung aus der Luft und den Wänden ca. 5 % der gesamten Luftkermaleistung und musste gesondert bestimmt werden. Durch die freie Positionierung der Quelle im Messraum und infolge des Trends für die Therapie, immer stärkere Quellen zu verwenden (bis ca. 500 GBq), war es jedoch schwierig, alle Strahlenschutzbedingungen einzuhalten.

Die neue Anlage umgeht diese Probleme, indem die Kalibrierungen nun in einem kollimierten Strahlungsfeld durchgeführt werden. Hierzu wurde in einem speziell eingerichten Strahlenschutzbereich eine Bleikammer aufgebaut, in deren Zentrum die zu kalibrierende Brachytherapiequelle platziert wird. Das Sekundärnormal wird mit einem handelsüblichen Industrieroboter auf der zentralen Achse des durch eine Blende definierten Strahlungsfeldes mit einer Unsicherheit von weniger als 0,1 mm positioniert. Durch die Kollimierung wird der unerwünschte Streuanteil aus der Luft – und damit die notwendige Korrektion – erheblich (auf unter 1 %) reduziert. Unsicherheiten in der Positionierung der Strahlungsquelle (ca. 0,3 mm) werden durch mehrere Messungen in unterschiedlichen Abständen zwischen Strahlungsquelle und Sekundärnormal weitgehend eliminiert. Diese deutlich geringeren Unsicherheiten kommen direkt den Herstellern der Strahlungsquellen zugute und damit letztendlich dem Patienten.

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