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Kurzbeschreibung/Zielsetzung

Motivation
Kürzlich durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass bei Oberflächenapplikatoren mit vertikal angeordneter Quelle in der Mitte des Bestrahlungsgebiets eine ungewöhnliche Unterdosierung auftreten kann. Eine mögliche Ursache liegt an einer nicht perfekt vertikal ausgerichteten Bestrahlungsquelle, welche zusätzlich zum durch Selbstabsorption der Quelle bedingten Dosisabfall in vertikalen Richtung zu stärker reduzierter Dosis führen kann. In der Mitte des zu therapierenden Gebiets ist eine Unterdosierung klinisch relevant, da unzureichend bestrahlte Tumorzellen bei einer ansonsten mit hoher Wahrscheinlichkeit heilbaren Tumorerkrankung vital bleiben können. Ziel dieser Arbeit ist es, mittels eines mit Hilfe von 3D-Druck erzeugten Ausgleichskörpers dosimetrische Unzulänglichkeiten des Oberflächenapplikators mit vertikal angeordneter Quelle in den klinisch akzeptablen Bereich zu korrigieren.
Material und Methoden
Früher durchgeführte Untersuchungen über Oberflächendosisirregularitäten wurden als Ausgangspunkt für die Konstruktion eines Ausgleichskörpers benutzt. Für den Prototypenbau wurde der 40 mm - Applikator verwendet. Eine Quellenposition 1.5 cm von der Transferschlauchspitze wurde verwendet. Auf der Oberfläche führt diese Geometrie zu einem Strahlenfeld mit einem nominellen Durchmesser von 53.3 mm, wenn die 50% Isodose zur Definition des Felddurchmessers herangezogen wird. Zum 3D-Druck der Negativform des Ausgleichskörpers wurde ein “UP! 3D” 3D-Drucker (Beijing TierTime Technology Co. Ltd) verwendet. Zum Giessen des Ausgleichsfilters wurde eine bei etwa 60° schmelzende Lipowitz-Legierung verwendet.
Resultate
Das erzeugte Dosis-Ausgleichselement ist von toroidaler Form mit einer maximalen Dicke von 1.5 mm. Der Applikator- Output verringert sich durch den Ausgleichskörper in der Feldmitte um 25%. Der Durchmesser des Gebiets mit 80% Dosisauslastung wurde durch den Ausgleichskörper von 35.2 mm auf 48.9 mm vergrössert. Die zentrale Unterdosierung des Applikators wurde kompensiert.
Schlussfolgerung
Der vorgestellte Prototyp eines Dosisausgleichskörpers kann die Dosisverteilung eines HDR Brachytherapie Oberflächenapplikators mit vertikal stehender Quelle, inklusive der relevanten Unterdosierung in der Mitte des Applikators, in einen klinisch akzeptablen Bereich bringen.