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Internationaler Vergleich der Primärnormal-Messeinrichtungen zur Darstellung der Einheit der Wasser-Energiedosis von Beta-Brachytherapiequellen

29.09.2008

Mit der Fertigstellung einer neuen Primärnormal-Messeinrichtung, der Multielektroden-Extrapolationskammer, ist die PTB seit 2005 in der Lage, eine räumlich aufgelöste 3D-Dosisverteilung im klinisch relevanten Nahfeld von Beta-Brachytherapiequellen absolut darzustellen, ohne auf ein zusätzliches sekundäres Dosimetriesystem zurückgreifen zu müssen. 2006 wurde ein bilateraler Vergleich mit dem NIST im Nahfeld einer 90Sr/90Y-Linienquelle [1], die baugleich in der Gefäß-Strahlentherapie eingesetzt wird, erfolgreich durchgeführt. Im weiteren Bemühen, die Vergleichbarkeit der Primärnormal-Messeinrichtungen unter Beweis zu stellen, wurde 2008 ein internationaler Vergleich der Wasser-Energiedosis im Nahfeld einer 106Ru-Flächenquelle durchgeführt. Quellen ähnlichen Typs finden in der Augentumor-Strahlentherapie Anwendung. Für den Vergleich wurde eine speziell angefertigte Flächenquelle in eine Halterung eingebaut und in einer wasseräquivalenten Tiefe von 1 mm jeweils in der PTB, beim NIST und beim NMi vermessen.

In der PTB wurde die Quelle mit der neuen Primärnormal-Messeinrichtung, einer Multielektroden-Extrapolationskammer (MEK), vermessen [2, 3]. Diese Messeinrichtung basiert auf einer Extrapolationskammer mit einer segmentierten Sammelelektrode, die mit Hilfe lithographischer Verfahren im Reinraumzentrum der PTB auf einem Si-Wafer hergestellt wurde. Durch diese neuartige Sammelelektrode wurde simultan an 28 Messpunkten mit einer Ortsauflösung von 1 mm x 1 mm gemessen. Beim NIST und beim NMi wurde die Wasser-Energiedosis im Dosismaximum ebenfalls mit einer Extrapolationskammer (Durchmesser der Sammelelektrode beim NIST 4 mm und 1 mm beim NMi) absolut bestimmt. Um eine bessere räumliche Auflösung zu erhalten, wurde am NIST zusätzlich eine zweidimensionale Dosisverteilung mit Radiochrom-Film bestimmt (siehe Abbildung). Der Vergleich der Wasser-Energiedosisleistung im Dosismaximum bei einer Mittelung über eine Fläche von 4 mm Durchmesser ergab eine relative Differenz von 1 % zwischen PTB und NIST und 4 % zwischen PTB und NMi bei einer Mittelung über eine Fläche von 1 mm Durchmesser. Die gemäß GUM ermittelte relative Standard-Messunsicherheit der PTB und des NMi Messeinrichtung betrug hierbei 3 % die des NIST 3,5 %.

Abbildung : Isodosen der 106Ru-Flächenquelle in 1 mm Wassertiefe. Die Messung wurde am NIST mit Radiochromic-Film durchgeführt. (Intervalle der Isodosen: 5 mGys-1)

Literatur

  1. M. Bambynek, C.G. Soares:
    Intercomparison of primary standards at PTB and NIST for the realization of the unit of absorbed dose to water for beta particle brachytherapy sources,
    Medical Physics Vol. 34, No. 6, 2463 (2007).
  2. M. Bambynek:
    Development of a multi-electrode extrapolation chamber as a prototype of a primary standard fort he realization of the unit of the absorbed dose to water for beta brachytherapy sources,
    Nuclear Instruments and Methods in Physics research A 492, 264 - 275 (2002)
  3. M. Bambynek, H. Drehsler, A. Essmann, H.K. Drösemeyer:
    Primärnormal-Messeinrichtung zur Darstellung und Weitergabe der Einheit der Wasser-Energiedosis von Beta-Brachytherapiequellen,
    DGMP Tagungsband Regensburg (2006)