DE19636455A1 - Cell for determining activity of medical beta radiation implant - Google Patents
Cell for determining activity of medical beta radiation implantInfo
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- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/185—Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aktivitätsbestimmung einer Beta-Strahlenquelle, vorzugsweise für Beta-Strahlenquellen mit zylinderförmiger Ausbildung wie beispielsweise Drähte.The invention relates to a device for Determination of the activity of a beta radiation source, preferably for beta radiation sources with cylindrical Training such as wires.
In der medizinischen Technik ist es bekannt, Beta-Strahler in Form von zylinderförmigen Körpern, beispielsweise in Form von Drähten, im menschlichen Körper für eine gewisse Zeitspanne zu implantieren, so zum Beispiel bei der Tumortherapie, um Krebsgeschwulste zu zerstören.In medical technology it is known to be beta emitters in the form of cylindrical bodies, for example in Form of wires, in the human body for a certain Time to implant, for example at Tumor therapy to destroy cancerous tumors.
Bewährt hat sich auch die Behandlung mit einer Beta-Bestrahlung mit geringer Dosisleistung innerhalb eines Blutgefäßes (intercoronare low dose Beta-irradiation) zur Verhinderung von Restenosen (Wiederverengung einer Arterie) nach einer Ballondilatation, die bei Herzinfarkten zur Erweiterung des Blutgefäßes mittels Ballonkatheter durchgeführt wird. Die Behandlung mit dem Beta-Strahler, der in Form eines Drahtes durch Katheter in das aufzuweitende Blutgefäß eingeführt wird, dient zur gezielten definierten Vorschädigung der Blutgefäßwand, um zu verhindern, daß undefinierte Schädigungen in Form von Rissen der Blutgefäßwand, die bei der Ballondilatation auftreten können, zu Wucherungen führen, wobei die entstehenden Wucherungen ein größeres Risiko als der vorhandene Blutgefäßengpaß, der aufgeweitet werden soll, bilden kann.Treatment with one has also proven itself Beta radiation with low dose rate within one Blood vessel (intercoronary low dose beta-irradiation) Prevention of restenosis (narrowing of an artery) after balloon dilation, which is associated with heart attacks Expansion of the blood vessel using a balloon catheter is carried out. Treatment with the beta emitter, the one in the form of a wire through catheter into that blood vessel to be expanded is used for targeted defined pre-damage to the blood vessel wall in order to prevent undefined damage in the form of Tears in the blood vessel wall caused by balloon dilation can lead to growths, the emerging growths a greater risk than that existing blood vessel bottleneck to be widened, can form.
Um eine derartige Bestrahlung so durchzuführen, daß eine in klinischen Versuchen ermittelte Strahlendosis an der Blutgefäßwand appliziert wird, ist die Kenntnis der Aktivität der Beta-Strahlenquelle mit hoher Genauigkeit erforderlich.In order to carry out such irradiation so that an in clinical trials determined radiation dose at the Blood vessel wall is applied, is the knowledge of Activity of the beta radiation source with high accuracy required.
Das Material der Beta-Strahlenquelle besteht aus einem Isotop eines Elements, beispielsweise ⁹⁰Y, das in einem Kernreaktor durch Neutronenbestrahlung aktiviert wurde. Die gezielte Aktivität hängt vom Neutronenfluß, der Bestrahlzeit und der Beladung des Reaktors ab. Um die nun in der Beta-Strahlenquelle vorhandene Aktivität mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ist ein entsprechend hoch auflösendes Meßgerät erforderlich.The material of the beta radiation source consists of one Isotope of an element, for example ⁹⁰Y, that in a Nuclear reactor was activated by neutron radiation. The targeted activity depends on the neutron flux, the Irradiation time and the loading of the reactor. To the now Activity with high activity present in the beta radiation source Determining accuracy is a correspondingly high level resolving measuring device required.
Bekannte Meßgeräte für die Bestimmung der Aktivität eines radioaktiven Strahlers sindKnown measuring devices for determining the activity of a are radioactive emitters
- - Scintillationszähler, die die in einem Scintillator durch Bestrahlung hervorgerufenen Lichtblitze in ein verstärktes elektrisches Signal umwandeln- Scintillation counter, which is carried out in a scintillator Irradiation-induced flashes of light into an amplified convert electrical signal
- - Ionisationskammer, in der die in Luft oder geeignetem Gas durch die Bestrahlung hervorgerufene Ionisation bei einer angelegten Spannung von einigen Kilovolt bestimmt wird.- Ionization chamber in which the air or suitable gas ionization caused by the radiation at a applied voltage of a few kilovolts is determined.
Der Einsatz derartiger Meßgeräte zur Aktivitätsbestimmung einer Beta-Strahlenquelle, die speziell für die Blutgefäßbestrahlung entwickelt wurde und die drahtförmig ausgebildet ist, ist aufwendig und auch sehr teuer, da die bekannten Meßgeräte für diesen speziellen Anwendungsbereich entsprechend umkonstruiert werden müssen.The use of such measuring devices for determining activity a beta radiation source that is specifically designed for Blood vessel radiation was developed and the wire-shaped trained, is complex and also very expensive, because the known measuring devices for this special application have to be reconstructed accordingly.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Meßgerät zur Aktivitätsbestimmung von Beta-Strahlenquellen der beschriebenen Art auszubilden, das einfach in der Handhabung und preiswert in seiner Herstellung ist und das mit hoher Genauigkeit ein Maß für die Stärke der Beta-Strahlenquelle liefert.It is an object of the invention to provide a measuring device for Activity determination of beta radiation sources training described type, which is easy in the Handling and inexpensive to manufacture and that a measure of the strength of the Beta source provides.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 durchThe task is solved with the characteristic Features of claim 1 by
- - eine Meßzelle, bestehend aus einem Abschirmzylinder, der in Form eines Gehäuses ein hohlzylinderförmiges leitfähiges Target umschließt, in das achsparallel die drahtförmige Beta-Strahlenquelle mit geringem Abstand zum Target eingeführt ist- A measuring cell consisting of a shielding cylinder, the in the form of a housing a hollow cylindrical conductive Target encloses in the axially parallel the wire-shaped Beta radiation source close to the target is introduced
- - eine Strommeßeinrichtung, die mit dem Target und dem Abschirmzylinder über abgeschirmte Kabel oder direkt verbunden ist und die den von der Betaquelle in das Target durch Beta-Strahlung emittierten Strom mißt.- A current measuring device with the target and Shield cylinder via shielded cable or directly is connected and that from the beta source into the target current emitted by beta radiation.
Die erfindungsgemäße Meßzelle ist durch die hohlzylindrische Ausbildung des Targets besonders günstig gestaltet hinsichtlich geringer Rückstreuverluste für zylinderförmige Beta-Strahlenquellen wie beispielsweise radioaktive Drähte; sie ist einfach in ihrer Konstruktion und Fertigung und stellt eine preiswerte Alternative zu den bekannten Meßgeräten dar. Um trotz der günstigen Gestaltung der Meßzelle die Rückstreuung der Betateilchen möglichst gering zu halten, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, ein Target-Material mit möglichst kleiner Ordnungszahl zu wählen. Bewährt hat sich hier beispielsweise Aluminium.The measuring cell according to the invention is by the hollow cylindrical design of the target particularly cheap designed for low backscatter losses for cylindrical beta radiation sources such as radioactive wires; it is simple in its construction and manufacturing and represents an inexpensive alternative to the known measuring devices. To despite the cheap design backscatter the beta particles as far as possible keeping low is proposed according to the invention, a target material with the smallest possible atomic number choose. Aluminum, for example, has proven itself here.
Weiterhin ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Wandstärke des hohlzylindrischen Targets größer als die Reichweite der in das Target emittierten Betateilchen, um sicherzustellen, daß auch alle Betateilchen im Target absorbiert werden und nicht das Target bis zum Abschirmzylinder durchdringen.According to an advantageous embodiment, the Invention the wall thickness of the hollow cylindrical target greater than the range of those emitted into the target Beta particles to make sure everyone Beta particles are absorbed in the target and not that Penetrate the target up to the shielding cylinder.
Das Target ist über ein abgeschirmtes Kabel mit einer
empfindlichen Strommeßvorrichtung verbunden, die den von
der Beta-Strahlenquelle im Target durch Absorption der
emittierten Betateilchen erzeugten Strom anzeigt.
Vorteilhaft ist der Einbau eines empfindlichen
Strom-Spannungswandlers innerhalb des Abschirmzylinders,
wobei das abgeschirmte Kabel entfällt. Die
Strommeßvorrichtung ist sehr empfindlich, denn die zu
messende Stromstärke ist nur gering, wie folgendes
Rechenbeispiel zeigt:
Jedes von einer Beta-Strahlenquelle emittierte und im
Target absorbierte Betateilchen trägt eine elektrische
Ladung von 1,6*10-19 C (Coulomb) in das Target. Bei einer
Strahlenquelle mit einem Zerfall pro Sekunde (1Bq) wird
demnach ein Strom von 1,6 *10-19 A (Ampere) in das Target
emittiert. Eine Strahlenquelle mit einer Aktivität von
einem Ci (Curie), dies entspricht einem Zerfall pro Sekunde
von 3,7 *10¹⁰ Bq, ergibt demnach einen in das Target
emittierten Strom von 1,6 *10-19 A*3,7*10¹⁰=5,92
*10-9 A, entsprechend 5,92 nA/Ci, der bei einer emittierten
Aktivität einer Beta-Strahlenquelle von einem Curie
erwartet werden kann und der mit hoher Genauigkeit von der
Strommeßeinrichtung erfaßt wird.The target is connected via a shielded cable to a sensitive current measuring device which indicates the current generated by the beta radiation source in the target by absorption of the emitted beta particles. It is advantageous to install a sensitive current-voltage converter inside the shielding cylinder, the shielded cable being omitted. The current measuring device is very sensitive because the current intensity to be measured is only small, as the following calculation example shows:
Each beta particle emitted by a beta radiation source and absorbed in the target carries an electrical charge of 1.6 * 10 -19 C (Coulomb) into the target. With a radiation source with one decay per second (1Bq), a current of 1.6 * 10 -19 A (amperes) is emitted into the target. A radiation source with an activity of one Ci (Curie), this corresponds to a decay per second of 3.7 * 10¹⁰ Bq, results in a current of 1.6 * 10 -19 A * 3.7 * 10¹⁰ = emitted into the target 5.92 * 10 -9 A, corresponding to 5.92 nA / Ci, which can be expected from a Curie when there is emitted activity from a beta radiation source and which is detected with high accuracy by the current measuring device.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in einem Ausführungsbeispiel mit einer Zeichnungsfigur näher erläutert. Die Zeichnungsfigur zeigt einen Längsschnitt durch die Meßzelle (1) und eine Schaltskizze der mit der Meßzelle verbundenen Strommeßeinrichtung (2).Further details of the invention are explained in more detail in an exemplary embodiment with a drawing figure. The drawing shows a longitudinal section through the measuring cell ( 1 ) and a circuit diagram of the current measuring device ( 2 ) connected to the measuring cell.
Ein Abschirmzylinder (16), der das Gehäuse der Meßzelle (1) und das elektrische Bezugspotential (Masse) bildet, umschließt berührungslos ein hohlzylinderförmiges leitfähiges Target (17), welches an seinen beiden Enden mittels Isolierstücken (4) mit Abstand vom Abschirmzylinder (16) gehalten wird. Hierzu sind in die Isolierstücke (4) kreisringförmige Aussparungen (7, 8) angeordnet, in die kreisringförmige Vorsprünge (9, 10) des Targets (17) greifen. In das Target (17) ist mittig ein dünnwandiger Führungsschlauch (18) eingeführt, in den die Beta-Strahlenquelle (3) eingeschoben und an ihrem hinteren Ende (11) über eine Leitung (12) elektrisch mit Masse verbunden werden kann. Ein abgeschirmtes Kabel (6) verbindet das Target (17) mit der Strommeßeinrichtung (2). Das abgeschirmte Kabel (6) führt hier in einen Eingang eines hochempfindlichen Strom-Spannungswandlers (5), dessen zweiter Eingang mit Masse und dessen Ausgang mit einem Anzeigegerät (14) und mit einem Widerstand (13), über den mittels Gegenkopplung der Verstärkungsfaktor einstellbar ist, verbunden ist. Über eine Leitung (15) ist das Anzeigegerät (14) elektrisch mit Masse verbunden.A shielding cylinder ( 16 ), which forms the housing of the measuring cell ( 1 ) and the electrical reference potential (ground), encloses a hollow cylindrical conductive target ( 17 ) without contact, which at both ends by means of insulating pieces ( 4 ) at a distance from the shielding cylinder ( 16 ) is held. For this purpose, annular recesses ( 7 , 8 ) are arranged in the insulating pieces ( 4 ), into which annular projections ( 9 , 10 ) of the target ( 17 ) engage. A thin-walled guide tube ( 18 ) is inserted centrally into the target ( 17 ), into which the beta radiation source ( 3 ) can be inserted and at its rear end ( 11 ) can be electrically connected to ground via a line ( 12 ). A shielded cable ( 6 ) connects the target ( 17 ) to the current measuring device ( 2 ). The shielded cable ( 6 ) leads here into an input of a highly sensitive current-voltage converter ( 5 ), the second input of which is connected to ground and the output of which is connected to a display device ( 14 ) and a resistor ( 13 ), via which the gain factor can be set by means of negative feedback , connected is. The display device ( 14 ) is electrically connected to ground via a line ( 15 ).
Mit der in diesem Ausführungsbeispiel dargestelltem Strommeßeinrichtung ist die geforderte Empfindlichkeit zur Messung der sehr kleinen Ströme mit hoher Genauigkeit gewährleistet, wie umfangreiche Meßreihen zur Eichung mit Hilfe von Scintillatormeßgeräten zeigten, wobei die Meßergebnisse der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb der Fehlergrenzen von Scintillatormessungen lagen.With the shown in this embodiment Current measuring device is the required sensitivity to Measurement of very small currents with high accuracy ensures how extensive measurement series for calibration with With the help of scintillator measuring devices, the Measurement results of the device according to the invention within the error limits of scintillator measurements were.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnungsfigur dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Meßzelle auch anderen geometrischen Formen der Beta-Strahlenquelle durch Änderung der Ausbildung des Abschirmzylinders, des Targets sowie der Isolierstücke weitgehend angepaßt werden. Auch eine andere Art der Strommessung ist bei gewährleisteter entsprechend hoher Genauigkeit im Sinne der Erfindung möglich.The invention is not based on that in the drawing figure illustrated embodiment limited. So can for example, the measuring cell also other geometric Forms of the beta radiation source by changing the Training of the shielding cylinder, the target and the Insulating pieces are largely adapted. Another one too The type of current measurement is correspondingly guaranteed high accuracy possible in the sense of the invention.
Claims (5)
- - eine Meßzelle (1), bestehend aus einem Abschirmzylinder (16), der in Form eines Gehäuses ein hohlzylinderförmiges, leitfähiges Target (17) berührungslos umschließt, in das achsparallel in einem Führungsschlauch (18) die drahtförmige Beta-Quelle (3) eingeführt ist
- - eine Strommeßeinrichtung (2), die mit dem Target (17) und der mit dem Abschirmzylinder verbundenen Betaquelle (3) verbunden ist und die den von der Betaquelle (3) in das Target (17) durch die Beta-Strahlung emittierten Strom mißt.
- - A measuring cell ( 1 ) consisting of a shielding cylinder ( 16 ), which in the form of a housing encloses a hollow cylindrical, conductive target ( 17 ) without contact, in the axially parallel in a guide tube ( 18 ) the wire-shaped beta source ( 3 ) is introduced
- - A current measuring device ( 2 ) which is connected to the target ( 17 ) and the beta source ( 3 ) connected to the shielding cylinder and which measures the current emitted by the beta source ( 3 ) into the target ( 17 ) by the beta radiation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996136455 DE19636455A1 (en) | 1996-09-07 | 1996-09-07 | Cell for determining activity of medical beta radiation implant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE1996136455 DE19636455A1 (en) | 1996-09-07 | 1996-09-07 | Cell for determining activity of medical beta radiation implant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19636455A1 true DE19636455A1 (en) | 1998-03-12 |
Family
ID=7804972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996136455 Withdrawn DE19636455A1 (en) | 1996-09-07 | 1996-09-07 | Cell for determining activity of medical beta radiation implant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19636455A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2804821A1 (en) * | 1977-02-08 | 1978-08-10 | Gen Electric | SHIELDED NEUTRON DETECTOR |
| DE3138731A1 (en) * | 1981-09-29 | 1983-04-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | MONITORING ARRANGEMENT FOR THE ACCELERATION ENERGY OF AN ELECTRON ACCELERATOR |
| DE3917149A1 (en) * | 1989-05-26 | 1990-11-29 | Leybold Ag | Charged particles detector coping with high potential - has collector forming electrode of capacitor embedded in central conductor of waveguide |
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1996
- 1996-09-07 DE DE1996136455 patent/DE19636455A1/en not_active Withdrawn
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