3.3 Grundlagen der klinischen Ionisationsdosimetrie 3.3.1 ...

3.3 Grundlagen der klinischen Ionisationsdosimetrie
Das Luftkermakonzept für Photonenstrahlung unter 600 keV: Unter diesem Verfahren
versteht man die Berechnung der Wasserenergiedosis aus dem Meßwert für die Luftkerma unter
Sekundärelektronengleichgewichtsbedingungen [DIN 6809-4], die vor allem im Bereich der Rönt-
genstrahlung von Bedeutung ist. Benötigt wird dazu ein in Luftkerma in Luft oder in Wasser für
diesen Energiebereich kalibriertes Ionisationsdosimeter. Die Wasserenergiedosis berechnet man aus
der im Wasserphantom gemessenen Luftkerma durch folgende Gleichung:
231
( µ en / ρ)
w
Dw = ⋅( 1 −Ga) ⋅(
Ka)
w
(3.20)
( µ / ρ)
en a
Die Bremstrahlungskorrektur (1-Ga) berücksichtigt wieder den Verlust an Energie durch Brems-
strahlungserzeugung. Sie kann in Wasser oder gewebeähnlichen Phantomen und für den Bereich
der weichen Röntgenstrahlung numerisch allerdings vernachlässigt werden (s. o.). Das Verhältnis
der über das Photonenenergiespektrum gemittelten Massenenergieabsorptionskoeffizienten (µen/ρ)
für Wasser und Luft dient zur Korrektur der unterschiedlichen Energieabsorptionen in den beiden
Medien. Diese Korrektur unterscheidet sich grundsätzlich von der entsprechenden formgleichen
Korrektur für die Wasserkerma (Gl. 3.19), da hier bei der Berechnung der Energiedosis die lokale
Absorption und nicht wie dort die Umwandlung von Photonen- in Sekundärteilchenenergie von
Bedeutung ist, die numerischen Unterschiede der Koeffizientenverhältnisse für die Energieabsorp-
tion und die Energieübertragung sind jedoch für den Bereich niederenergetischer Photonenstrahlun-
gen sehr gering (vgl. dazu die Ausführungen zu Tabelle 10.1 im Anhang und [Reich], Tab. C6).
Beispiel 7: Die in Wasserumgebung gemessene Luftkerma einer 137-Cs-Quelle betrage 4 Gy. Die Wasserenergiedosis
erhält man mit Gleichung (3.20) aus der Luftkerma in Wasser durch Korrektur mit dem Bremsstrahlungsverlustfaktor
(1-Ga) = 0.998 aus (Tab. 10.2) und dem Verhältnis der Massenenergieabsorptionskoeffizienten
in Wasser und Luft (Wert 1.112, Tab. 10.1) zu Dw = 1.112 ⋅ 0.998 ⋅ 4 Gy = 4.44 Gy.
Ist das Dosimeter bereits in Wasserkerma frei in Luft kalibriert, so darf natürlich das Verhältnis der
Massenenergieumwandlungskoeffizienten nicht nochmals verwendet werden, da der Einfluß des
Mediums Wasser schon in der Kalibrierung enthalten ist. Für den Weichstrahlbereich (G ≅ 0) und
eine Kalibrierung der Kammer in Wasserkerma in Luft wird Gleichung (3.21) dann zu der beson-
ders einfachen Beziehung:
Dw = ka→w ⋅NK,w ⋅M (3.21)
Das Wasserenergiedosiskonzept für Photonenenergien unter 3 MeV: Die Bestimmung
der Energiedosis nach dem Luftkermakonzept für Energien unter 600 keV erfordert also eine Reihe