Jürgen Richter

Comparison of 60Cobalt and 192Iridium Sources in High Dose Rate Afterloading Brachytherapy

Purpose:60Co sources with dimensions identical to those of 192Ir have recently been made available in clinical brachytherapy. A longer half time reduces demands on logistics and quality assurance and perhaps costs.Material and Methods:Comparison of the physical properties of 60Co and 192Ir with regard to brachytherapy.Results:Required activities for the same air kerma rate are lower by a factor of 2.8 for 60Co. Differential absorption in tissues of different densities can be neglected. Monte Carlo calculations demonstrate that integral dose due to radial dose fall off is higher for 192Ir in comparison to 60Co within the first 22 cm from the source (normalization at 1 cm). At larger distances this relationship is reversed.Conclusion:Clinical examples for intracavitary and interstitial applications however, show practically identical dose distributions in the treatment volume.Ziel:Seit Neuem gibt es für die Brachytherapie 60Co-Quellen, die identische geometrische Abmessungen wie 192Ir-Quellen besitzen. Vorteile sind eine längere Halbwertszeit, durch die logistische Anforderungen, Qualitätssicherung und eventuell Kosten reduziert werden.Material und Methodik:Vergleich der physikalischen Eigenschaften von 60Co und 192Ir unter klinischen Gesichtspunkten.Ergebnisse:Die erforderlichen Aktivitäten für dieselbe Luftkermarate sind für 60Co um den Faktor 2,8 niedriger. Absorptionsunterschiede in Geweben verschiedener Dichte können vernachlässigt werden. Monte-Carlo-Rechnungen zeigen, dass die Integraldosis infolge der radialen Dosisabnahme für 192Ir im Vergleich zu 60Co bis zu 22 cm Abstand von der Quelle größer ist (Normierung bei 1 cm). Bei größeren Abständen kehrt sich diese Beziehung um.Schlussfolgerung:Klinische Beispiele für intrakavitäre und interstitielle Anwendungen zeigen identische Dosisverteilungen im Behandlungsvolumen.

The ESTRO-EQUAL Quality Assurance Network for Photon and Electron Radiotherapy Beams in Germany

Background: In 1998 an ESTRO Quality Assurance Network for radiotherapy (EQUAL) has been set up for 25 European countries for photon and electron beams in reference and non-reference conditions. Material and Methods: Measurements are done using LiF powder (DTL937-Philitech, France) that is processed with the PCL3 automatic reader (Fimel-PTW). The participating centers irradiate the TLDs with an absorbed dose of 2 Gy according to the clinical routine. Results: Until September 2000 EQUAL has checked 135 photon beams (including the beams rechecked) from 51 radiotherapy centers in Germany out of 86 accepted centers. The results show that 2% of the beam outputs in reference conditions and 3% of the percentage depth doses are outside the tolerance level (deviation > ± 5%). 6% of the beam output variations and of the wedge transmission factors show deviations > ± 5%. The global analysis of results shows deviations > ± 5% in at least one parameter for 18 beams out of the 135 beams checked. Five rechecked beams present one “real dosimetric” problem in one or more parameters, corresponding to 4% of the 114 beams for which the deviations cannot be attributed to set-up errors. – The EQUAL network has checked 89 electron beams in Germany. The results show that all beam outputs checked are within the tolerance level. The standard deviation for the beam output in reference conditions is 2.0% and 2.2% for the beam output for the others field sizes. The percentage of deviations > 3% and ≤ 5% for the reference beam output is higher for electron beams than for photon beam checks. Therefore the electron beam calibration and the TPS algorithms should be improved to increase the accuracy of the patient dosimetry for radiotherapy. Conclusion: EQUAL program demonstrates a consistency in radiotherapy dosimetry for photon and electron beams resulting in a satisfying accuracy of the dosimetry in Germany.Hintergrund: 1998 wurde für 25 europäische Länder ein ESTRO Quality Assurance Network (EQUAL) für die Strahlentherapie für Photonen- und Elektronenstrahlung unter Referenzbedingungen und davon abweichenden Bedingungen eingerichtet. Material und Methoden: Die Messungen erfolgen mit Lithiumfluoridpulver LiF DTL937 (Philitech, Frankreich), das mit der automatischen Auswerteeinheit PCL3 (Fimel-PTW) ausgewertet wird. Die teilnehmenden Zentren bestrahlen die TLDs der klinischen Routine entsprechend mit einer Energiedosis von 2 Gy. Ergebnisse: Bis September 2000 haben sich 86 Strahlentherapiezentren aus Deutschland beworben. Davon hat EQUAL 135 Photonenfelder (einschließlich der widerholt gecheckten Felder) von 51 Zentren geprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass 2% der Dosiswerte unter Referenzbedingungen und 3% der prozentualen Tiefendosisdaten außerhalb des Toleranzniveaus (Abweichung > ± 5%) lagen, ebenso 6% der Daten bei Änderung der Dosiswerte mit der Feldgröße sowie des Keilfaktors. Die Analyse ergibt bei 18 der 135 geprüften Photonenfelder für mindestens einen Parameter Abweichungen > ± 5%. Fünf der erneut geprüften Felder zeigten ein “reales dosimetrisches” Problem bei einem oder mehreren Parametern, d. h., bei 4% von 114 Feldern können die Abweichungen nicht einem Fehler beim Messaufbau zugeordnet werden. – EQUAL hat in Deutschland 89 Elektronenfelder geprüft. Die Dosiswerte aller Felder lagen innerhalb des Toleranzbereichs. Die Standardabweichung für die Dosiswerte unter Referenzbedingungen betrug 2,0% und 2,2% für die Dosiswerte bei anderen Feldgrößen. Der Prozentsatz der Abweichungen > 3% und ≤ 5% für die Dosiswerte unter Referenzbedingungen war bei Elektronen größer als bei Photonen. Deshalb sollten die Kalibrierung der Elektronenfelder und die TPS-Algorithmen verbessert werden, um eine höhere Genauigkeit der Patientendosimetrie in der Strahlentherapie zu erreichen. Schlussfolgerung: Das EQUAL-Programm demonstriert eine Konsistenz in der strahlentherapeutischen Dosimetrie für Photonen- und Elektronenfelder mit einer befriedigenden Genauigkeit der Dosimetrie in Deutschland.

Optimierte 3-D-Planung mit einfachen Mitteln. Ein Beispiel

Ziel: Untersuchung einer für Anlagen mit asymmetrisch einstellbaren Blenden vorteilhaften Bestrahlungstechnik mit einer Kombination von kraniokaudal aneinander grenzenden Feldern und Feldern über die gesamte Zielvolumenlänge hinsichtlich des Feldanschlusses sowie der Schonung von Normalgewebe und Risikoorganen. Patient und Methode: Für ein in kraniokaudaler Richtung stark variierendes Zielvolumen im Beckenbereich wurde eine Füf-Felder-Technik mit individuell gewichteten und ausgeblockten Feldern geplant. Dabei grenzten drei Felder in kraniokaudaler Richtung aneinander, zwei weitere Felder erfassten das gesamte Zielvolumen. Der Feldanschluss wurde gemessen sowie im Bestrahlungsplanungssystem Helax TMS©überprüft. Des Weiteren wurden eine Vier-Felder-Box sowie eine Gegenfeldtechnik geplant. Die-Dosis-Volumen-Histogramme für Zielvolumen, Blase, Darm und Weichteilgewebe wurden exportiert und die Normalgewebekomplikationswahrscheinlichkeiten (NTCP) bzw. Tumorkontrollwahrscheinlichkeiten (TCP) für die einzelnen Techniken verglichen. Ergebnisse: Im Bereich des Feldanschlusses ergaben sich durch Summation der gemessenen, in Feldmitte normierten Kurven relative Dosisüberhöhungen von 6,0% im kaudalen Bereich bzw. 4,5% im kranialen Bereich. Die Maxima im Bereich des Feldanschlusses werden durch Felder über die gesamte Zielvolumenlänge auf 2,0% (kaudal) bzw. 1,8% (kranial) verringert. Für die im Helax TMS© berechneten Dosisprofile konnten Überhöhungen nicht festgestellt werden. Die Fünf-Felder-Technik mit aneinander grenzenden Feldern zeigt eine deutliche Schonung der Risikoorgane im Vergleich zu den anderen Techniken bei gleicher Tumorkontrolle. Schlussfolgerungen: In ausgewählten Fällen ist eine Technik mit kraniokaudaler aneinander grenzenden Feldern hinsichtlich der Schonung von Normalgewebe und Risikoorganen zu empfehlen.Aim: A treatment technique favorable for linacs with asymmetric jaws, which combined cranio-caudal matching fields with fields enclosing the whole target volume, is investigated with respect to field matching and sparing of normal tissue and organs at risk. Patient and Methods: For a pelvic target volume rapidly varying in cranio-caudal direction a 5-field technique was planned with individually weighted and blocked fields. Three fields adjoining in cranio-caudal direction were completed by 2 fields enclosing the whole target volume. The matching line was measured and calculated with Helax TMS©. Furthermore a 4-field box and opposing fields were planned. The dose-volume histograms for target, bladder, intestine and soft tissue were exported. Normal tissue complication probability and tumor control probability, respectively, were calculated for all techniques. Results: In the region of the matching line the summation of the measured normalized curves resulted in relative dose maxima of 6.0% (caudal) and 4.5% (cranial), respectively. For fields enclosing the whole target volume the dose maxima in the region of the matching line decreased to 2.0% (caudal) and 1.8% (cranial), respectively. For the dose profiles calculated with Helax TMS© no overdose was found. The 5-field technique with adjoining fields results in a better sparing of the organs at risk compared to the other techniques, whereas the tumor control remains the same. Conclusions: In specific cases a technique with cranio-caudal adjoining fields can be recommended with respect to sparing of normal tissue and organs at risk.

Professor Dr. Werner Bohndorf zum 90. Geburtstag

Prof. Dr. Werner Bohndorf Prof. Dr. Werner Bohndorf, der frühere Lehrstuhlinhaber und Direktor der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie der Universität Würzburg, feierte am 24. April bei guter Gesundheit seinen 90. Geburtstag. Werner Bohndorf wurde am 24. April 1926 in Eisleben geboren. Dort besuchte er auch das Gymnasium, konnte es aber nicht beenden, denn er wurde 1943 mit Notabitur zum Militär eingezogen, kam zur Marine und diente 2 Jahre im Eismeer zwischen Hammerfest und Spitzbergen. Er geriet zu Kriegsende in Gefangenschaft, aus der er aber schon im Herbst 1945 entlassen wurde. Nun konnte er die Schulzeit mit dem Abitur beenden und bereits 1946 mit dem Studium der Medizin in Halle beginnen. An der Universität lernte er seine Frau kennen und heiratete noch als Student. Im Anschluss an das Studium zog die Familie 1952 nach Berlin um. Nach verschiedenen Zwischenstationen der Pflichtassistentenzeit gelangte er 1955 an die Geschwulstklinik der

In memoriam Prof. Dr. Hans-Jürgen Eichhorn

Strahlenheilkunde. Im gleichen Jahr wechselte er nach Berlin-Buch an die Geschwulstklinik der Institute für Medizin und Biologie der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, die am 1. April 1949 unter der Leitung des Röntgenologen Prof. Heinrich Cramer eröffnet worden war. Prof. Cramer, der auch der Röntgenabteilung der Klinik vorstand, wurde zusammen mit Prof. Walter Friedrich, der das Institut für Biophysik leitete, sein Lehrer in Berlin-Buch. Es war wohl die einmalige Chance, die ihn kurz nach seiner Facharztanerkennung an das gerade entstehende Zentrum der ostdeutschen onkologischen Forschung nach BerlinBuch zog, dort etwas Neues, Einmaliges aufzubauen. So konnte hier bereits 1958 die deutschlandweit erste 60Co-Bestrahlungsanlage in Betrieb genommen werden. Der Aufbau einer strahlentherapeutischen Klinik mit interdisziplinärer Anbindung an die Chirurgie (Prof. Gummel) und die innere Medizin sowie die damit verbundenen Herausforderungen haben sein Berufsleben wesentlich geprägt. Die Klinik wurde unter seiner Leitung zum Zentrum der strahlentherapeutischen Entwicklung, anfangs Gesamtdeutschlands, nach 1961 der DDR und des Ostblocks. Entscheidend für diese Entwicklung war u. a. die von Eichhorn immer geförderte und geforderte enge Zusammenarbeit der Strahlentherapeuten mit den Strahlenphysikern. Bereits 1961 hat er eine große physikalische Arbeitsgruppe in seiner Klinik aufgebaut, deren Mitarbeiter in alle Routineund Forschungsaufgaben integriert waren. Im gleichen Jahr verließ er die damals gängige Bestrahlung mit konstantem Fokus-Hautabstand und ging zur isozentrischen Bestrahlung über. Ebenso war die Einführung der Simulation im Bestrahlungsraum ohne Umlagerung der Patienten wegweisend. So entstanden in den folgenden Jahren wesentliche von Eichhorn und seinen Mitarbeitern stammende Innovationen, so zum Beispiel die Einführung der computergestützten Bestrahlungsplanung, die im deutschsprachigen Raum in Berlin Buch (Prof. Dr. Hans-Jürgen Eichhorn)