Theodor W. Kaulich

Physical Properties of Endovascular Stents: An Experimental Comparison

PURPOSE Different endovascular stent types (AVE Bridge, AVE Bridge X, Memotherm, Palmaz Large, Palmaz Medium, Palmaz-Schatz Long-Medium, Perflex, S.MA.R.T., Symphony, and Wall-stent) of 4 cm length and 8 mm diameter were subjected to standardized physical tests. MATERIALS AND METHODS The metal mass of each stent was assessed by weighing. The balloon-expandable stents were pneumatically tested for hoop strength. In self-expanding stents, radial resistive force and chronic outward force were determined with use of a loop test. Stent delivery system pushability was assessed in a crossover model. Stent radiopacity was analyzed quantitatively. RESULTS The hoop strength of the balloon-expandable stents ranged from 15.8 N/cm (Perflex) to 28.9 N/cm (AVE Bridge X). The stent weight increased with greater hoop strength (Perflex, 0.046 g/cm vs. AVE Bridge X, 0.061 g(cm). The self-expanding stents had a radial resistive force between 0.39 N/cm (Wallstent) and 1.7 N/cm (Smart). The flexible balloon-expandable stents showed pushability values between 0.13/N (AVE Bridge) and 0.20/N (Perflex). The self-expanding stents had flexibilities between 0.13/N (Memotherm) and 0.24/N (Symphony). Radiopacity assessed with use of a phantom simulating the iliac region ranged from 92 (Palmaz Large) to 115 (AVE Bridge) on a 256-point gray scale (0 = black, 256 = white). CONCLUSIONS There is no stent with ideal physical properties. However, depending on the characteristics of the arterial lesion to be treated, the most appropriate stent can be chosen.

A diamond detector in the dosimetry of high-energy electron and photon beams

A diamond detector type 60003 (PTW Freiburg) was examined for the purpose of dosimetry with 4-20 MeV electron beams and 4-25 MV photon beams. Results were compared with those obtained by using a Markus chamber for electron beams and an ionization chamber for photon beams. Dose distributions were measured in a water phantom with the detector connected to a Unidos electrometer (PTW Freiburg). After a pre-irradiation of about 5 Gy the diamond detector shows a stability in response which is better than that of an ionization chamber. The current of the diamond detector was measured under variation of photon beam dose rate between 0.1 and 7 Gy min(-1). Different FSDs were chosen. Furthermore the pulse repetition frequency and the depth of the detector were changed. The electron beam dose rate was varied between 0.23 and 4.6 Gy min(-1) by changing the pulse-repetition frequency. The response shows no energy dependence within the covered photon-beam energy range. Between 4 MeV and 18 MeV electron beam energy it shows only a small energy dependence of about 2%, as expected from theory. For smaller electron energies the response increases significantly and an influence of the contact material used for the diamond detector can be surmised. A slight sublinearity of the current and dose rate was found. Detector current and dose rate are related by the expression i alpha Ddelta, where i is the detector current, D is the dose rate and delta is a correction factor of approximately 0.963. Depth-dose curves of photon beams, measured with the diamond detector, show a slight overestimation compared with measurements with the ionization chamber. This overestimation is compensated for by the above correction term. The superior spatial resolution of the diamond detector leads to minor deviations between depth-dose curves of electron beams measured with a Markus chamber and a diamond detector.

Physikalische Grundlagen und klinische Durchführung der interstitiellen Brachytherapie der Prostata mit Jod-125

Hintergrund: Durch interstitielle Brachytherapie mit Jod-125-Seeds kann das lokal begrenzte Prostatakarzinom erfolgreich therapiert werden. Es wird die Technik der transperinealen Permanentimplantation von Jod-125-Seeds mit intraoperativer Bestrahlungsplanung vorgestellt, die für eine Therapie des Prostatakarzinoms bis zum Studium T2a geeignet ist. Material und Methode: Einige Wochen vor der Seedimplantation wird mithilfe von transrektalem Ultraschall (TRUS) das Prostatavolumen bestimmt, um die benötigte Anzal der Jod-125-Seeds abzuschätzen. Zu Beginn der Behandlung wird die Prostata durch zwei perineal gesetzte Nadeln fixiert. Anschließend wird eine ultraschallbasierte, intraoperative Bestrahlungsplanung durchgeführt, mit der die Verteilung der Seeds in der Prostata optimiert wird. Zur interstitiellen Brachytherapie werden RAPID STRANDS® verwendet, d. h. die Jod-125-Seeds sind in einem versteiften Vicrylgewebe in 1-cm-Abständen eingebettet. Bei der Applikation der Jod-125-Seeds wird die transversale Positionierung der Applikationsnadeln mit TRUS und die kraniokaudale Positionierung der Applikationsnadeln mithilfe einer Durchleuchtungseinheit und TRUS überwacht. Ungefähr 4 Wochen nach der Seedimplantation wird mithilfe von CT-Schichtbildern eine postoperative Berechnung der Dosisverteilung der applizierten Seeds durchgeführt. Ergebnisse: Das Verfahren hat den Vorteil, dass Ultraschallbildaufnahme, Bestrahlungsplanung und Seedapplikation bei unveränderter Prostatalage durchgeführt werden. Bei der Applikation ermöglicht die kombinierte Bildgebung aus TRUS und Durchleuchtung eine sichere Platzierung der Seeds in der Prostata. Schlussfolgerung: Die Methoden zur Berechnung der tatsächlich erreichten Dosisverteilung müssen noch optimiert werden, da die postoperative Überprüfung des individuellen Ergebnisses bisher nur mit methodisch bedingten Schwierigkeiten möglich ist.Background: Interstitial brachytherapy with I-125 seeds can be used for successful treatment of early stage prostate cancer. There is presented the technique of permanent transperineal implantation of I-125 seeds with intraoperative treatment planning which is suited for the treatment of prostate cancer up to the clinical stage of T2a. Material and Methods: Some weeks before the implantation of the seeds the prostate volume is determined using transrectal ultrasound (TRUS) so as to estimate the required number of I-125 seeds. At the outset of the treatment the prostate is stabilized by two perineally inserted needles. Subsequently there is carried out an ultrasound guided treatment planning that allows to optimize the distribution of the seeds within the prostate. In interstitial brachytherapy we use RAPID STRANDS®, i. e. the I-125 seeds are embedded in vicryl suture at distances of 1 cm. During implantation of the I-125 seeds the transversal placement of the applicator needles is controlled by TRUS and the cranio-caudal placement of the applicator needles is controlled using the fluoroscopic unit as well as TRUS. About 4 weeks after the implantation of the seeds there is carried out a postoperative computation of the dose distribution of the implant using CT imaging. Results: The procedure possesses the advantage that ultrasound imaging, treatment planning and seed implantation are carried out with the prostate remaining in an unaltered position. During implantation the combined imaging of TRUS and fluoroscopy allows a safe placement of the seeds with in the prostate. Conclusion: The methods for the calculation of the actually attained dose distribution must still be optimized, because the postoperative examination of the individual results has so far been possible only with difficulties resulting from methodological inconveniences.

Comparison of different adjuvant radiotherapy approaches in childhood bladder/prostate rhabdomyosarcoma treated with conservative surgery.

Background and PurposeMultimodality treatment approaches provide high local control and satisfying overall survival (OS) for children with localized bladder and/or prostate rhabdomyosarcoma (BP-RMS). However, current strategies including surgery and conventional radiotherapy are compromised by high rates of long-term genitourinary adverse effects. Therefore, a planning study combining organ preserving surgery with three different innovative adjuvant radiotherapy approaches was performed.Patients and MethodsA case of a 21-month-old boy with BP-RMS treated with polychemotherapy according to the CWS 2002-P protocol, prostatectomy, partial cystectomy, and adjuvant high dose rate brachytherapy (HDR-BT) was used to perform a planning study comparing HDR-BT with intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and intensity-modulated proton therapy (IMPT) planning.ResultsAll modalities provide good coverage of the target volume and spare critical normal tissues. Rectum doses could be reduced by 2/3 using IMPT and by 1/3 using BT compared to IMRT. In terms of sparing the pelvis growth plates, BT and IMPT are also superior to IMRT.ConclusionAll modalities provide good sparing of normal tissue. BT and IMPT are superior to IMRT with regard to doses on rectum and growth plates. BT is equivalent to IMPT in adequately selected tumors.ZusammenfassungHintergrund und ZielDie multimodale Therapie von Rhabdomyosarkomen von Blase und Prostata (BP-RMS) in Frühstadien bei Kindern führt zu hohen lokalen Kontrollraten. Ein Nachteil aktueller Strategien beruht auf den Spätfolgen für den Urogenitaltrakt. Daher wurde nach organerhaltendem chirurgischem Vorgehen eine Planungsstudie mit drei innovativen adjuvanten Strahlentherapie-Strategien durchgeführt.Patienten und MethodenAnhand des realen Falles eines 21 Monate alten Jungen mit BP-RMS, der mit einer Polychemotherapie nach CWS-2002-P-Protokoll, partieller Zystektomie, Prostatektomie und Brachytherapie (BT) behandelt worden war, führte man eine Planungsstudie durch, um die BT mit einer optimierten intensitätsmodulierten Radiotherapie (IMRT) und einer Protonenbestrahlung (IMPT) zu vergleichen.ErgebnisseAlle drei Radiotherapie-Modalitäten ermöglichten eine gute Zielvolumenerfassung und Normalgewebsschonung. Allerdings war die Rektumbelastung bei der IMPT um zwei Drittel und bei der BT um ein Drittel geringer als bei der IMRT. Darüber hinaus ermöglicht die Anwendung der BT und IMPT im Vergleich zur IMRT eine niedrigere Belastung des Beckenskeletts.SchlussfolgerungAlle Radiotherapie-Modalitäten ermöglichen eine gute Normalgewebeschonung. BT und IMPT sind der IMRT bezüglich der Rektum- und Wachstumsfugenschonung überlegen. Die BT ist der IMPT bei adäquat ausgewählten Tumoren ebenbürtig.

Radiation protection of persons living close to patients with radioactive implants.

Background:Permanent interstitial brachytherapy is – in certain cases – a very successful therapeutic option, but application of radioactive implants always results in only gradually diminishing radiation exposure of persons in the patient’s immediate surroundings.Material and Methods:Using patients with clinically localized prostate cancer treated with iodine-125 (125I) or palladium-103 (103Pd) as an example, it is shown how a patient, if necessary or wished by him, can, by wearing commercially available X-ray protection shorts, reduce radiation exposure of family members in such a way that at a distance r from the patient a given dose per year is not exceeded.Results:The computational procedures necessary for the determination of the individual periods of wearing X-ray protection clothing are provided in the form of formulae and graphics. All considerations and calculations can also be applied to other radiotherapeutic interventions involving the use of 125I, 103Pd or other γ-sources.Conclusion:If necessary, a patient with permanent radioactive implants can reduce radiation exposure of family members by wearing special X-ray protection clothing for a limited period of time. This kind of radiation protection is very efficient and considerably simpler to accomplish than a reduction of exposure time or an increase of the distance between the patient and family members.ZusammenfassungHintergrund:Die permanente interstitielle Brachytherapie ist eine sehr erfolgreiche therapeutische Option, die aber immer auch mit einer Strahlenexposition von Personen in unmittelbarer Umgebung des Patienten verbunden ist.Material and Methodik:Am Beispiel von Patienten mit Prostatakarzinom, die mit Jod-125 (125I) oder Palladium-103 (103Pd) behandelt wurden, wird gezeigt, wie der Patient durch individuell begrenzte Tragedauer kommerziell erhältlicher Strahlenschutzhosen die Strahlenexposition seiner Familienmitglieder, falls erforderlich oder von ihm gewünscht, so limitieren kann, dass im Abstand r vom Patienten eine vorgegebene Dosis pro Jahr nicht überschritten wird.Ergebnisse:Die benötigten Berechnungsgrundlagen werden als Formeln und Grafiken zur Bestimmung der individuellen Tragedauer der Strahlenschutzhosen präsentiert. Alle Überlegungen und Berechnungen lassen sich auch auf andere strahlentherapeutische Maßnahmen mit 125I, 103Pd oder auch andere γ-Strahler anwenden.Schlussfolgerung:Ein Patient mit radioaktivem Permanentimplantat kann durch das zeitlich begrenzte Tragen von Strahlenschutzhosen die Strahlenexposition von Familienmitgliedern stark reduzieren. Diese Strahlenschutzmaßnahme ist sehr wirkungsvoll und wesentlich einfacher anzuwenden als eine Reduktion der Aufenthaltsdauer oder eine Vergrößerung des Abstands zu Familienmitgliedern.

Physikalisch-technische Qualitätssicherung und Strahlenschutz bei der Monotherapie der Prostata mit Jod-125-Seeds

Hintergrund: Das lokal begrenzte Prostatakarzinom kann durch interstitielle Brachytherapie mit Jod-125-Seeds erfolgreich therapiert werden. Es wird ein hierzu geeignetes klinikinternes physikalisch-technisches Qualitätssicherungsprogramm vorgestellt. Weiterhin werden die Anforderungen der neuen deutschen Strahlenschutzverordnung (StrlSchV), die am 1. August 2001 in Kraft getreten ist, berücksichtigt. Material und Methoden: Für die Jod-125-Monotherapie der Prostata werden RAPID STRANDS® (Amersham Health, Braunschweig, Germany) verwendet. Die Ermittlung der Körperdosis des beruflich strahlenexponierten Personals wird entsprechend den Vorgaben der neuen StrlSchV nach den neuen Messgrößen Hp (10) und Hp (0,07) vorgenommen. Die Kenndosisleistung der Seeds wird mit einer kalibrierten Schachtkammer vom Typ HDR 1000 Plus und mit einem Elektrometer vom Typ MAX 4000 gemessen. Die sonographischen Schichtbilder der Prostata werden mit einem Falcon-Ultraschallgerät vom Typ 2101 (B-K Medical A/S, Dänemark) aufgenommen. Für die Bestrahlungsplanung wird das Programm VariSeed (Fa. Varian, Darmstadt, Deutschland) verwendet. Die korrekte Beladung der Nadeln wird vor Applikation autoradiographisch kontrolliert. Nach Applikation werden im OP-Raum Strahlenschutzmessungen durchgeführt. Ergebnisse: Beim Personal ergaben sich, bezogen auf jeweils zwei Applikationen, für die Tiefen-Personendosis Hp (10) Messwerte zwischen 0 μSv und 14 μSv. Bei der Überwachung der Strahlenexposition der Hände ergaben sich Oberflächen-Personendosiswerte Hp (0,07) von bis zu 1 mSv. Die Kenndosisleistungswerte der RAPID STRANDS® lagen alle im 95%-Konfidenzintervall, das vom Hersteller zugesichert wird. Die Autoradiographieaufnahmen dokumentierten – bis auf einen Fall – die korrekte Nadelbeladung. Die interstitielle transperineale Applikation der Jod-125-Seeds konnte bei allen Patienten wie geplant erfolgen. Der OP-Raum zeigte bisher bei den Strahlenschutzmessungen keine Kontamination. Schlussfolgerung: Das vorgestellte physikalisch-technishce Qualitätssicherungsprogramm deckt den physikalisch-technischen Bereich der klinikinternen Qualitätssicherung ab und ließ sich problemlos in den Behandlungsablauf integrieren. Es hat folgende Vorteile: Die autoradiographische Dokumentation der korrekt beladenen Nadeln ist der Nachweis dafür, dass die Voraussetzung für die Erzeugung der verordneten Dosisverteilung erfüllt ist. Die klinikinterne Bestimmung der Kenndosisleistung ist die Grundlage zur korrekten Dosisapplikation.Background: Early stage prostate cancer can be treated successfully by interstitial brachytherapy with 125-iodine seeds. A quality-assurance programme is presented that was designed for this purpose for internal clinical use. Furthermore the requirements of the new German Ordinance Governing Radiation Protection (StrlSchV) that came into force on August 1, 2001, are taken into account. Material and Methods: For the 125-iodine monotherapy of the prostate we used RAPID STRANDS® (Amersham Health, Braunschweig, Germany). According to the guidelines of the new Ordinance Governing Radiation Protection, the determination of the body dose of the staff is made to rely on the new measurement quantities Hp (10) and Hp (0.07). The nominal air kerma rate of the seeds is measured with a calibrated well-chamber of the type HDR 1000 Plus and an electrometer of the type MAX 4000 (Standard Imaging Inc., USA). The ultrasound images of the prostate are produced by an ultrasound device of the type Falcon 2101 (B-K Medical, Denmark). For treatment planning the programme VariSeed (Varian, Darmstadt, Germany) was employed. Correct loading of the needles is controlled by autoradiography before implantation. After the implantation radiation-protection measurements in the operating room are carried out. Results: As regards the personnel, for the depth personal dose equivalent Hp(10) and relating to two applications each, measurement values between 0 μSv and 14 μSv resulted. The control of the radiation exposure of the hands revealed superficial personal dose values Hp (0.07) of up to 1 mSv. The nominal air kerma rates of the RAPID STRANDS® were all lying within the 95% confidence interval guaranteed by the producer. The autoradiographs documented – except for one case – the correct loading of the needles. The interstitial transperineal prostate implantation of the 125-iodine seeds succeeded as planned with all patients. Until now no contamination of the operating room was detected by the radiation-protection measurements. Conclusion: The physical-technical quality assurance programme presented here covers the whole physical-technical range of the internal clinical quality assurance and could be integrated into the course of the treatment without any problems. It has th following advantages: The autoradiographic documentation of the correctly loaded needles serves as proof that the prerequisite for the production of the prescribed physical dose distribution is fulfilled. The internal clinical determination of the nominal air kerma rate is the basis for a correct dose application.

On the Actual State of Industrial Quality Assurance Procedures with Regard to 106Ru Ophthalmic Plaques

Background:In radiotherapy of intraocular tumors, e. g., in the case of malign choroid melanomas, episcleral brachytherapy with 106Ru ophthalmic plaques has proven to be successful. In a study, the authors reported on the discovery of the following shortcomings in industrial quality assurance, which are relevant to therapy, during the course of an internal clinical acceptance test of 106Ru ophthalmic plaques, manufactured by the company Bebig from Berlin, Germany. This consisted of inconsistent dose rate specifications in the manufacturer’s certificate, covering a range of 111% and with the risk of leakage of the plaques. Bebig was called upon to adapt state-of-the-art production methods with regard to 106Ru ophthalmic plaques.Material and Methods:In the meantime, Bebig has modernized production of 106Ru ophthalmic plaques and adopted all the quality assurance procedures proposed by the authors. Moreover, the requested traceability of the calibration of activity and dose rate of the 106Ru ophthalmic plaques to standards of the federal authorities in charge of measurement procedures has been implemented.Results:In the year 2002, Bebig updated, among other things, the ASMW (GDR) calibration of the dose rate of the 106Ru ophthalmic plaques from the years 1987–1989 by a calibration of the NIST (USA). The current NIST calibration, together with the new equipment for the measurement of the depth dose curves, led to the consequence that the new NIST 2001 dose rate values show, in the mean, a deviation of 0.75 times (plaque type CCC) up to 2.06 times (plaque types CCX, CCY, and CCZ) compared to the dose rate values that had been indicated so far in Bebig’s certificate, based on the ASMW 1987 calibration. For the 95% confidence interval, Bebig estimated the measurement uncertainty to be ± 25%. If one takes into consideration the minimal and maximal values in such 95% confidence intervals, it follows that the new NIST 2001 dose rate values deviate between 0.56 times (plaque type CCC) and 2.58 times (plaque types CCX, CCY, and CCZ) from the Bebig certificate (ASMW calibration 1987). As regards leakage, no objections arose in the case of the 106Ru ophthalmic plaques produced according to the new quality standards.Conclusion:Legislation has to make sure that the use of radioactive material on humans be, among other things, permitted as a matter of principle only, if the dose rate calibration can be traced to standards of a federal authority of measurement procedures. Furthermore, special leakage tests for radiation sources which come into direct contact with body fluids should be established. A historical retrospect reveals that the greatest changes have taken place in the indication of the dose rates of 125I sources. Since the beginning of the use of 125I sources in brachytherapy in the late 1960s, the dose rate indications, so far, have had to be reduced in small steps over a period of about 35 years by nearly a factor of 2. As regards the 106Ru ophthalmic plaques, the NIST 2001 calibration has resulted in a comparable reduction of the dose rate indications of up to a factor of 2 within the period of about several months. Thus, in the previous history of radiotherapy this case must be regarded as unique, because for the first time ever, an urgently needed recalibration has been protracted for such an unduly long period of time.Hintergrund:Die episklerale Brachytherapie mit 106Ru-Augenapplikatoren hat sich bei der strahlentherapeutischen Behandlung von intraokularen Tumoren, z. B. bei malignen Aderhautmelanomen, bewährt. In einer Studie berichteten die Autoren, dass bei der klinikinternen Eingangsprüfung von 106Ru-Augenapplikatoren der Firma Bebig, Berlin, folgende therapierelevante Schwachstellen der industriellen Qualitätssicherung festgestellt wurden: inkonsistente Dosisleistungsangaben im Herstellerzertifikat bis zu einer Spannweite von 111% und mangelhafte Dichtheit. Die Firma Bebig wurde aufgefordert, die Herstellung von 106Ru-Augenapplikatoren dem Stand der Technik anzupassen.Material und Methodik:Die Firma Bebig hat inzwischen die Produktion von 106Ru-Applikatoren modernisiert und alle Qualitätssicherungsmaßnahmen übernommen, die von den Autoren vorgeschlagen wurden. Außerdem wurde die angemahnte Rückführbarkeit der Kalibrierung von Aktivität und Dosisleistung der 106Ru-Augenapplikatoren auf Bundesbehörden, die für das Messwesen zuständig sind, umgesetzt.Ergebnisse:Im Jahr 2002 hat die Firma Bebig u. a. die ASMW-Kalibrierung (DDR) der Dosisleistung der 106Ru-Applikatoren aus dem Jahr 1987 durch eine Kalibrierung des NIST (USA) aktualisiert. Die aktuelle Kalibrierung durch das NIST und die neue Ausstattung zur Messung der Tiefendosisverläufe führten dazu, dass die neuen NIST-2001-Dosisleistungswerte im Mittel vom 0,75fachen (Applikator Typ CCC) bis zum 2,06fachen (Applikator-Typen CCX, CCY and CCZ) von den bisher in den Zertifikaten der Firma Bebig (ASMW-1987-Kalibrierung) angegebenen Dosisleistungswerten abweichen. Für das 95%-Konfidenzintervall schätzte der Hersteller Bebig die Messunsicherheit zu ± 25% ab. Betrachtet man die minimalen und die maximalen Werte im 95%-Konfidenzintervall, so ergibt sich, dass die neuen NIST-2001-Dosisleistungswerte vom 0,56fachen (Applikator Typ CCC) bis zum 2,58fachen (Applikator Typen CCX, CCY and CCZ) von den bisherigen Zertifikatswerten der Firma Bebig (ASMW-1987-Kalibrierung) abweichen. Bezüglich der Dichtheit gab es bei den 106Ru-Augenapplikatoren, die nach den neuen Qualitätsmaßstäben produziert wurden, keine Beanstandungen.Schlussfolgerung:Der Gesetzgeber muss dafür sorgen, dass die Anwendung von radioaktivem Material am Menschen grundsätzlich u.a. nur dann genehmigt wird, wenn die Dosisleistungskalibrierung auf eine Bundesbehörde für das Messwesen rückführbar ist. Des Weiteren sollten spezielle Dichtheitsprüfungsverfahren für Strahlenquellen, die direkt mit Körperflüssigkeiten in Kontakt kommen, festgelegt werden. Ein historischer Rückblick zeigt, dass die stärksten Veränderungen bei der Angabe der Dosisleistung von 125I-Quellen stattgefunden haben. Seit dem Beginn der Anwendung von 125I-Quellen in der Brachytherapie in den späten 60er Jahren mussten die Dosisleistungsangaben bis heute in kleinen Schritten innerhalb eines Zeitraums von ca. 35 Jahren um einen Faktor von fast 2 reduziert werden. Bei den 106Ru-Augenapplikatoren hat sich jetzt durch die NIST-2001-Kalibrierung eine vergleichbare Reduktion der Dosisleistungsangaben bis zu einem Faktor von ca. 2 innerhalb weniger Monate ergeben. Dieser Fall ist damit in der bisherigen Geschichte der Strahlentherapie als einmalig zu betrachten, weil erstmals eine dringend erforderliche Neukalibrierung von Strahlenquellen so lange prolongiert wurde.

Therapierelevante Schwachstellen bei der industriellen Qualitätssicherung von 106Ru-Augenapplikatoren

Hintergrund:106Ru-Augenapplikatoren der Fa. Bebig (Berlin) werden zur strahlentherapeutischen Behandlung von intraokularen Tumoren eingesetzt. Die Applikatoren werden sklerakontaktierend am Bulbus fixiert und nach mehreren Tagen wieder entfernt. Durch eine klinikinterne Eingangsprüfung wurden folgende therapierelevante Mängel bei den Augenapplikatoren entdeckt: mangelhafte Dichtheit und inkonsistente Dosisleistungsangaben des Herstellers. Ein Teil dieser klinikinternen Eingangsprüfung wurde inzwischen vom Hersteller der 106Ru-Augenapplikatoren übernommen und erfolgreich eingesetzt. Material und Methode: Es wurden 106Ru-Augenapplikatoren durch folgende klinikinterne Eingangsprüfungen getestet: optische Inspektion, Oberflächenkontaminationsprüfung, Dichtheitsprüfung, Dosisleistungsüberprüfung. Die Oberflächenkontaminationsprüfung besteht aus einer feuchten Wischprobe unter leichtem Druck. Zur Überprüfung der Dichtheit der 106Ru-Augenapplikatoren wurde ein klinisch relevantes Szenario entwickelt, bei dem der Kontakt der Augenapplikatoren mit Humangewebe simuliert wird. Dabei wird der Applikator mehrere Tage in Ringer-Lösung eingelegt. Die zertifizierten Energiedosisleistungsangaben des Herstellers werden mit einem 1 mm3 großen Plastikszintillator auf Konsistenz geprüft. Ergebnisse: Bei den klinikinternen Eingangsprüfungen von 106Ru-Augenapplikatoren unterschiedlicher Größe ergaben sich folgende Resultate: Die Dichtheitsprüfung wurde an sieben Applikatoren durchgeführt. Dabei wurden Kontaminationen bei den Wischproben bis 57 Bq und in der Ringer-Lösung bis 520 Bq gemessen. Bei der dosimetrischen Konsistenzprüfung der zertifizierten Dosisleistungsangabe von 14 Applikatoren zeigte sich bei sechs Applikatoren gute Übereinstimmung mit einem Variationskoeffizienten von 2,6%. Bei acht Applikatoren lagen die Abweichungen zwischen −37% und +74%, d. h., die Spannweite dieser nicht akzeptablen Applikatoren betrug 111%. Die Ergebnisse wurden exemplarisch durch externe Begutachtung bestätigt. Schlussfolgerung: Bei der klinikinternen Eingangsprüfung von 106Ru-Augenapplikatoren wurden schwerwiegende therapierelevante Schwachstellen der industriellen Qualitätssicherung festgestellt. Es ist deshalb notwendig, dass 106Ru-Augenapplikatoren vor klinischem Einsatz intern überprüft werden. Die hierzu entwickelte Eingangsprüfung kann von anderen Kliniken direkt übernommen werden.Background: Beta emitting 106Ru applicators manufactured by Bebig GmbH (Berlin Germany) are widely used to treat intraocular tumors. The applicators are fixed to the bulbus and removed after several days. The following therapy relevant defects have been detected by an internal clinical acceptance test: risk of leakage and consistence dose-rate specifications by the manufacturer. In the meantime, components of the internal clinical acceptance test have been adopted successfully by the manufacturer of the 106Ru ophthalmic plaques. Material and Methods:106Ru ophthalmic plaques were tested with the following internal clinical acceptance tests: visual inspection, surface contamination, leakage, and dose-rate verification. The surface contamination test consists of a wet wipe test at moderate pressure. For the leakage test of the 106Ru ophthalmic plaques a clinically relevant scenario was developed in which the contact of the applicator with human tissue is simulated. In the course of it the applicator is inserted into Ringers solution for several days. The certified energy dose-rate statements of the manufacturer are examined with a 1 mm3 plastic scintillator for consistency. Results: During the internal clinically acceptance tests of 106Ru ophthalmic plaques of different size the following results were obtained: The leakage test was performed with seven applicators and yielded measurements for two 106Ru ophthalmic plaques that were significantly higher than those of a dummy sample. The highest value of a wipe test was 57 Bq (Figure 1). The highest value in Ringers solution was 520 Bq (Figure 2). During the dosimetry consistency checks of the certified dose-rate specifications for 14 applicators, six applicators were in good agreement with a variation coefficient of 2.6%. For the other eight applicators the deviations were between −37% and +74% (Figure 3), i. e. the range of the unaccepted applicators amounts to 111%. The results were representatively verified through external assessment. Conclusion: Grave therapy relevant shortcomings of the industrial quality assurance of ophthalmic plaques were uncovered by experimental cross-checks. It is necessary that every radioactive device is internally examined before its use. The internal clinical acceptance test of the 106Ru ophthalmic plaques can easily be adopted by other hospitals.

Endoresection with adjuvant ruthenium brachytherapy for selected uveal melanoma patients – the Tuebingen experience

To evaluate the treatment of selected patients with uveal melanoma with endoresection and adjuvant ruthenium brachytherapy.

A brachytherapy photon radiation quality index Q(BT) for probe-type dosimetry.

INTRODUCTION In photon brachytherapy (BT), experimental dosimetry is needed to verify treatment plans if planning algorithms neglect varying attenuation, absorption or scattering conditions. The detectors response is energy dependent, including the detector material to water dose ratio and the intrinsic mechanisms. The local mean photon energy E¯(r) must be known or another equivalent energy quality parameter used. We propose the brachytherapy photon radiation quality indexQ(BT)(E¯), to characterize the photon radiation quality in view of measurements of distributions of the absorbed dose to water, Dw, around BT sources. MATERIALS AND METHODS While the external photon beam radiotherapy (EBRT) radiation quality index Q(EBRT)(E¯)=TPR10(20)(E¯) is not applicable to BT, the authors have applied a novel energy dependent parameter, called brachytherapy photon radiation quality index, defined as Q(BT)(E¯)=Dprim(r=2cm,θ0=90°)/Dprim(r0=1cm,θ0=90°), utilizing precise primary absorbed dose data, Dprim, from source reference databases, without additional MC-calculations. RESULTS AND DISCUSSION For BT photon sources used clinically, Q(BT)(E¯) enables to determine the effective mean linear attenuation coefficient μ¯(E) and thus the effective energy of the primary photons Eprim(eff)(r0,θ0) at the TG-43 reference position Pref(r0=1cm,θ0=90°), being close to the mean total photon energy E¯tot(r0,θ0). If one has calibrated detectors, published E¯tot(r) and the BT radiation quality correction factor [Formula: see text] for different BT radiation qualities Q and Q0, the detectors response can be determined and Dw(r,θ) measured in the vicinity of BT photon sources. CONCLUSIONS This novel brachytherapy photon radiation quality indexQ(BT) characterizes sufficiently accurate and precise the primary photons penetration probability and scattering potential.