Dosismessung bei der Behandlung von Prostatakrebs - Neues PTB-Messsystem misst Energiedosis unmittelbar am bestrahlten Tumor

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Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) stellt für die In-vivo-Dosimetrie, das heißt die Dosismessung im Patienten, ein neues Messsystem zur Verfügung. Diese Sekundärnormal-Messeinrichtung auf der Basis von Alanin und Elektronen-Spin-Resonanz (ESR) wurde insbesondere für Messungen in Strahlungsfeldern entwickelt, in denen das Primärnormal-Messsystem, das Wasserkalorimeter, nicht oder nicht genau genug messen kann. Das Messsystem bietet die Möglichkeit, die Zuverlässigkeit von Bestrahlungsplänen und deren Anwendungen direkt zu überprüfen. Als Indikator wird dabei Alanin genutzt, eine Aminosäure, deren Strahlungstransporteigenschaften denen von menschlichem Gewebe entsprechen.

Bestrahlt man Alanin mit Iridium (192Ir), wird Strahlung absorbiert. Durch die ionisierende Strahlung entstehen im Alanin langlebige freie Radikale. Die Konzentration der in einem Volumen erzeugten freien Radikale ist proportional zur Energiedosis in diesem Volumen. Die Größe des Messsignals bestimmt man mithilfe des ESR-Spektrometers, mit welchem das bestrahlte Alanin untersucht wird. Die Konzentration der freien Radikale ist proportional zur Größe des Messsignals. Somit ist das Messsignal proportional zur Energiedosis.

 

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Messverfahren an Prostata-Phantom erfolgreich getestet

Alaninpulver, mit dem Bindemittel Paraffin vermischt, wird in einem Schrumpfschlauch von 2 mm Außendurchmesser wasserdicht an einem Kunststoff-Stab angebracht. Ein solcher Schlauchdetektor wird dann in einen Blasenkatheter mit einem Innendurchmesser von 2,7 mm eingeführt. Dabei wird die Dosis mithilfe der Schlauchdetektoren so bestimmt, dass zeitgleich mit der Patientenbestrahlung ein identischer Schlauchdetektor in einem Referenzfeld mit bekannter Dosis bestrahlt wird. Die in der Harnröhre zu messende Dosis wird dann relativ zu der bekannten Dosis bestimmt.

Das Messverfahren wurde bei Bestrahlungen an einem speziellen Prostata-Phantom aus einer Gel-Masse erfolgreich getestet. Die gemessenen und die geplanten Dosen stimmten innerhalb der abgeschätzten Unsicherheit von ca. 4 % gut überein. Ein wesentlicher Beitrag zum Unsicherheitsbudget war allerdings die Positionierung der Detektoren in der Urethra, das sich bei der Patientendosimetrie voraussichtlich verschärfen wird. In Kooperation mit dem Universitätsklinikum Göttingen wurden auch bereits Untersuchungen im Rektum bei Prostatabestrahlung durchgeführt. Zukünftige Pläne sehen vor, die Dosis direkt in der Harnröhre von Patienten zu messen, und zwar bei Bestrahlung der Prostata mit 192Ir, das in Hohlnadeln mittels eines sogenannten Afterloaders ins Zielgewebe gebracht wird.

Quelle: Informationsdienst Wissenschaft (idw)