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Strahlenschutz für die Thorium-/Radium-Therapie (Xofigo)

Bei der Herstellung und der Verabreichung von Thorium-227-Präparaten (Xofigo) können radioaktive Substanzen in die Umgebungsluft gelangen. Die Bestimmung der Aktivitätskonzentrationen in der Luft kann in diesem Fall nicht mit den in Air Samplern verwendeten Standardalgorithmen für langlebige Nuklide erfolgen.

Die Zerfallsreihe des 227Th beinhaltet eine Anzahl von kurzlebigen Alpha-Emittern. Diese befinden sich sehr schnell im radioaktiven Gleichgewicht mit dem Mutternuklid. Die Hauptproblematik ergibt sich jedoch aus dem Auftreten des Radon-Isotops 219Rn innerhalb der Zerfallskette. Dieses Edelgas emaniert sehr schnell aus den Präparaten und verteilt sich durch Diffusion schnell im Raum. Die Konzentration der Radonfolgeprodukte liegt in der Praxis stets über einer eventuell vorhandenen Konzentration von 227Th und 223Ra, meist um Größenordnungen. Bei gleichzeitiger oder zeitnaher Analyse der durch den Air Sampler gesammelten Luftprobe wird das Alphaspektrum durch die Zerfallsprodukte der verschiedenen Radonisotope dominiert. Die erforderliche Nachweisgrenze für 227Th/223Ra im Bereich von einigen mBq/m³ ist aufgrund der Emissionsenergien und der begrenzten Auflösung von Filterspektren allein durch spektroskopische Methoden nicht erreichbar.

Die Firma SARAD hat deshalb in Zusammenarbeit mit der Bayer AG ein zeit- und energiespektroskopisches Messverfahren entwickelt und verifiziert. Diesem liegt ein 24-Stunden-Messzyklus mit einer achtstündigen Expositionsperiode zugrunde. Während der Expositionsperiode wird die Actinon-Aktivitätskonzentration (219Rn) anhand des Tochternuklids 211Bi ermittelt. Es folgt ein Abklingintervall währenddessen die Tochternuklide der Radonisotope 222Rn und 219Rn vollständig zerfallen können. Die auf dem Filter verbleibende Restaktivität des Thorium bzw. Radium wird innerhalb eines dritten Intervalls bestimmt. Die eventuell auf dem Filter vorhandene Aktivität der Thoron-Folgeprodukte wird spektroskopisch kompensiert. Diese werden aufgrund der Halbwertzeit des Thoron-Tochternuklids 212Pb ebenfalls auf dem Filter akkumuliert.

Der Algorithmus ist sowohl für Geräte mit fest installiertem Filter (poCAMon) als auch für Geräte mit Schrittbandfilter (Aer 5000, Aer 5200 und Aer 5400) verfügbar.

Der Vorteile des Schrittbandfilters liegen in der stets gleichbleibend niedrigen Nachweisgrenze und der langen Betriebsdauer von ca. einem Jahr ohne jeglichen Wartungsaufwand. Die Nachweisgrenzen der verschiedenen Geräte werden hauptsächlich durch deren Pumpendurchfluss bestimmt. Bei anzunehmenden geringen Radon-/Thoron-Konzentrationen in der Messluft werden die geforderten Werte von 20 mBq/m³ von allen genannten Geräten erreicht.