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 manufacturers 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 Bebigs 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.