-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft die Brachytherapie, die ein Sondergebiet innerhalb
des medizinischen Gebiets der Strahlenonkologie ist. Insbesondere
betrifft sie die Gestaltungen der kleinen radioaktiven Quellen,
die in der interstitiellen Brachytherapie verwendet werden.
-
Solche
Quellen werden temporär
oder dauerhaft in großer
Nähe zu
dem erkrankten Gewebe chirurgisch implantiert, um es einer Behandlung durch
die Strahlenemissionen von den Quellen zu unterziehen. Üblicherweise
umfasst eine Brachytherapie-Behandlungsmethode
viele Quellen, die überall in
der betroffenen Gewebemenge implantiert sind. (Beachte: Der Präfix Brachy
in dem Wort Brachytherapie stammt von dem griechischen Wort brachys, was
eng oder kurz bedeutet).
-
Interstitielle
Brachytherapiequellen können von
einem stabilen, einheitlichen Aufbau sein und gänzlich aus biokompatiblen Materialien
zusammengesetzt sein, oder sie können
aus radioaktiven und anderen Materialien zusammengesetzt sein, die
innerhalb von biokompatiblen Kapseln oder Ummantelungen eingeschlossen
sind. Äußerlich
sind sie gewöhnlich
Metallzylinder mit Abmessungen in den Bereichen: Länge 2 bis
5 Millimeter und Durchmesser 0,2 bis 1 Millimeter. Sie beruhen hinsichtlich
ihrer Wirksamkeit auf Photonenstrahlung, d.h. Röntgenstrahlen und Gammastrahlen,
die von bestimmten Radioisotopen emittiert werden. Die in jeder
Quelle enthaltene Menge an Radioaktivität kann von 0,1 bis 100 Millicurie
(mCi) (3,7 Megabecquerel (Mbq) bis 3,7 Gigabecquerel (Gbq)) variieren,
liegt aber üblicherweise
in dem Bereich 0,5 bis 10 Millicurie (18,5 Megabecquerel bis 0,37
Gigabecquerel).
-
Die
Brachytherapie wird seit Anfang dieses Jahrhunderts praktiziert,
beginnend kurz nach der Entdeckung des Radiums durch die Curies
1898. Im Laufe der Zeit wurden viele verschiedene Quellentypen entwickelt.
Diese basierten auf Radioisotopen, die sich in ihren Halbwertszeiten
und Emissionsenergien weit erstrecken, und entsprechend variierten
die Herstellungsprozesse. In den letzen paar Jahrzehnten wurden
die meisten Quellen durch Bestrahlen vorgeformter, fester, einheitlicher "Seeds" mit Neutronen in
Kernreaktoren hergestellt. (Beachte: fertige interstitielle Brachytherapiequellen,
die fertig zum Implantieren sind, werden oft Seeds genannt, aber
hier wird das Wort Seed im Sinne eines vorgeformten, festen Substrats
verwendet, welches noch in keiner Weise radioaktiv gemacht wurde
oder in dem Prozess ist, bei dem es für Zwecke der Herstellung einer fertigen
Brachytherapiequelle voll radioaktiv gemacht wird). Diese einfache
und ökonomische
Methode liefert ungekapselte radioaktive Quellen in Losgrößen in der
Größenordnung
von 10.000 Einheiten, die ohne weitere Verarbeitung gebrauchsfertig
sind. Die häufigste
dieser Art waren Iridium-192-Quellen,
die aus Iridium-Platin-Legierungs-Seeds hergestellt werden. Diese
werden im Allgemeinen als temporäre
Implantate eingesetzt. Obwohl etwas rückläufig, da nun eingeschätzt wird,
dass die Energien ihrer Emissionen höher sind als für viele
Anwendungen wünschenswert,
werden Iridium-192-Quellen
noch immer in größten Anzahlen
in der interstitiellen Brachytherapie verwendet.
-
Innerhalb
der letzten zehn Jahre wurden andere Trends deutlich sichtbar. Es
gibt große
Präferenzen,
bevorzugt Dauerimplantatquellen und Radioisotope zu entwickeln,
die nur energiearme Photonenstrahlung emittieren und Halbwertszeiten
in dem Bereich 10 bis 100 Tage haben. Die Hauptgründe für die Bewusstseinsveränderung
sind: a) Dauerimplantate bringen nur eine einzige chirurgische Behandlung
mit sich und führen
wegen der kurzen Patientenaufenthalte ohne Verzögerungen oder Rückkehr zur Implantatentfernung
zu niedrigeren Krankenhauskosten; b) niedrige Photonenenergien bedeuten
weniger eindringende Energie, was zu einer geringeren Strahlenexposition
von gesundem Gewebe, das die erkrankte Geweberegion umgibt, sowie
sehr reduzierten Gesamtstrahlendosen für das Krankenhauspersonal führt; und
c)Halbwertszeiten im dem Bereich 10 bis 100 Tage ermöglichen
es, dass die richtige Menge an Strahlung bei einer Rate nahe des
Optimums bezüglich
des Therapieeffekts abgegeben wird.
-
Die
beiden wichtigsten energiearmen Quellen in der kommerziellen Anwendung
und die nun den gesamten Brachytherapiequellen-Markt in finanzieller
Hinsicht dominieren, sind verkapselte Typen mit radioaktiven Inhalten,
die innerhalb von geschweißten
Titankapseln eingeschlossen sind. Ein Typ basiert auf dem Radioisotop
Palladium-103 (Halbwertszeit 17 Tage) und der andere auf Jod-125 (Halbwertszeit
60 Tage). Von allen Radioisotopen erscheinen diese beiden mit Abstand
die geeignetsten für
interstitielle Brachytherapieanwendungen zu sein und sind wahrscheinlich
nicht leicht zu ersetzen. Obwohl diese Quellentypen die Vorzüge besitzen,
die für
energiearme Quellen in dem vorhergehenden Absatz beschrieben sind,
sind beide in anderen wichtigen Gesichtspunkten alles andere als
ideal: a) beide sind viel teurer und physisch größer als die Quellen, die ersetzt
werden; b) das Verkapselungsmaterial dämpft die energiearme Strahlungsleistung
stark; und c) weil sie im Wesentlichen Quasi-Linienquellen (im Gegensatz
zu theoretischen Linienquellen, die eine Länge, aber keine Dicke haben)
sind und ihre Emissionen von niedriger Energie sind, sind ihre Strahlungsleistungsverteilungen
anisotrop (d.h. es fehlt die Gleichheit in alle Richtungen), und
das beeinflusst die Behandlungsplanung und das -ergebnis negativ.
Diese Defizite haben ihre Ursache größtenteils in ihren Gestaltungen
und Herstellungsverfahren.
-
Das
Absondern und die Verkapselung von radioaktiven Materialien in kleinen
Behältern
für Brachytherapiezwecke
werden in den U.S. Patenten Nr. 1,753,287; 3,351,049; 4,323,055;
4,702,228; 4,891,165; 4,994,013; 5,342,283 und 5,405,309 beschrieben.
Mit Ausnahme des U.S. Patents Nr. 1,753,287 fassen diese Beschreibungen
zusammengenommen die Technologien zusammen, die für die kommerzielle
Massenproduktion von energiearmen Brachytherapiequellen basierend
auf Palladium-103 und Jod-125 bis heute entwickelt wurden oder formell vorgesehen
sind.
-
In
Bezug auf die häufigeren
energiearmen Brachytherapiequellen-Typen sind die Strukturen und
die Anisotropiegrade in Kapitel 1 des Fachbuchs "Interstitial Brachytherapy – Physical,
Biological and Clinical Considerations", Interstitial Collaborative Working
Group, Raven Press, New York (1990), ISBN 0-88167-581-4 angegeben.
Es wird gezeigt, dass die ausgegebenen Strahlungsflüsse, hervorgerufen
durch Absorption der energiearmen Photonenstrahlungen innerhalb
der Quellen selbst, an den Enden der Quellen stark abfallen. Viel
von diesem Effekt hat seine Ursache in einem Merkmal aller realer
Linienquellen. Anschaulich ist dieses Merkmal der längere durchschnittliche
Weg durch das Substrat und/oder die Verkapselungsmaterialien, der
durch die in Richtung der Enden von realen Linienquellen gerichteten
Strahlung zurückgelegt
werden muss.
-
In
den Fällen
von aktuell verfügbaren
verkapselten energiearmen Brachytherapiequellen wird das Problem
durch die Tatsache erschwert, dass die Quellen an den Enden geschweißt sind,
wodurch sich die Kapselwände
an diesen Stellen verdicken.
-
Es
sollte beachtet werden, dass die Anisotropie der Strahlungsleistung
im Allgemeinen kein Problem ist, soweit die Behandlung von Gewebe
betroffen ist, das sehr nahe an einer energiearmen Brachytherapiequelle
liegt. Bei kurzen Abständen
von der Quelle in jeder Richtung, sagen wir weniger als eine Quellenlänge, wird
ungeachtet der Anisotropie eine ausreichende Strahlendosis abgegeben.
Jedoch schwächt
sich der Strahlungsfluss mit dem Abstand von einer Quelle schnell
ab, und die Anisotropie wird ein wichtiger Faktor weiter weg von
einer implantierte Quelle, wo die abgegebene Strahlendosis berechnet ist,
dass sie gerade für
diese Quelle ausreicht, um beim Vernichten der behandelten Gewebemenge mitzuwirken.
Das Problem wird weiter verkompliziert, wenn es, hervorgerufen durch
Variationen bei dem Anisotropiegrad zwischen individuellen Quellen,
große
Unsicherheiten in den geplanten Behandlungsparametern und Unsicherheiten
in der Orientierung von individuellen Quellen innerhalb einer Anordnung
von Quellen gibt.
-
Das
Problem der Anisotropie und der Beitrag dazu durch End-Schweißnähte und
andere Arten von Verschlüssen
wurde durch die Patentinhaber der U.S. Patente Nr. 3,351,049 und
4,323,055 in Bezug auf Jod-125-Quellen gewürdigt. Diese verwandten Offenbarungen
sahen zylindrische Metallkapseln mit geschlossenen, gerundeten Enden
vor, deren Wandungen an den Enden glatt und symmetrisch sind und
die eine Dicke ähnlich
wie die Seitenwände
haben. Jedoch wurde dieser idealisierte Aufbau in der regelmäßigen Praxis
niemals realisiert, wobei die Enden der Herstellungsquellen einfach
durch dicke Schweißraupen
verschlossen werden.
-
Ein
gewisser Fortschritt auf dem Gebiet wurde in den U.S. Patenten Nr.
4,702,228 beziehungsweise 5,405,309 in Bezug auf Palladium-103-Quellen beschrieben.
Diese verwandten Offenbarungen schlagen die Verwendung von Metallrohrkapseln mit lasergeschweißten Endkappen
vor, wobei die Rohrwand- und die Endkappendicke ähnlich sind. Da man dünnwandige,
geschweißte
Endkappen hat, ist die Verteilung der Radioaktivität entlang
der Länge
nicht gleichmäßig, sondern
ist etwas in Richtung der Enden ausgerichtet, was auch die Isotropie
an den Enden begünstigen
sollte. Aber wiederum ist eine gute Isotropie in diesen Quellen
nicht erwiesen. Eine andere Kapsel, die mit dem Ziel einer verbesserten Quellenisotropie
entworfen wurde, wird in dem U.S. Patent Nr. 4,891,165 beschrieben.
Diese Offenbarung beschreibt zylindrische Metallkapseln, die durch Presspassen
von zwei, drei oder vier fest ineinander passende Hülsen gebildet
werden, jede mit einem offenen Ende und mit einem geschlossenen
Ende, damit sie fertige Kapseln mit laminierten Wänden von im
Wesentlichen rundum gleichmäßiger Dicke
ergeben. Wie offenbart, wurden die Kapseln entworfen, damit sie
flache geschlossene Enden haben und damit sie optional durch einen
Klebstoff oder durch Schweißen
abgedichtet werden. In der Praxis werden zwei Hülsen verwendet und die Gestaltung
wurde modifiziert, damit sie gerundete Enden haben. Die Kapsel wird
mit einem internen Jod-125-Substrat verwendet, das die Radioaktivität gleichmäßig entlang der
Länge der
Quelle verteilt, wie in dem U.S. Patent Nr. 4,994,013 beschrieben.
Die modifizierte Gestaltung ist ein Mittel zum Erreichen einer im
Wesentlichen zylindrischen Kapsel, die eine rundum gleichförmige Wandstärke hat,
und damit sie gerundete, glatte, symmetrische, geschlossene Enden
hat, wie ursprünglich
in dem U.S. Patent Nr. 3,351,049 beschrieben. In der Praxis wird
die Kapsel des U.S. Patents 4,891,165 durch Ausführen einer umlaufenden Schweißnaht nahe
eines Endes, wo der Rand des ehemals offenen Endes des äußeren Zylinders
an der Seitenwand des inneren Zylinders anliegt, verschlossen.
-
Eine
in Medical Physics, Vol. 19, Nr. 4, Seiten 927–931 (1992) berichtete Studie
zeigt, dass eine signifikante Verbesserung in der Isotropie mittels
dieser Technologie erzielt wird, obwohl nicht klar ist, ob geschweißte oder
nicht geschweißte
Kapseln in der Studie verwendet wurden. Es gibt jedoch anerkannte Probleme
mit dieser Technologie. Wegen des Fehlens einer Wärmesenke
hinter dem Schweißbereich gibt
es ein hohes Potential für
ein ernstliches Schwächen
oder sogar Perforieren der Kapselwand beim Ausführen der umlaufenden Schweißnaht. Ein
anderes anerkanntes Problem infolge des Fehlens einer Wärmesenke
hinter dem Schweißbereich
ist die Aufheizung der internen radioaktiven Substrate, was zu Freisetzungen
von volatilem radioaktiven Jod und Ausbrüchen während des Schweißens führt, bevor die
Abdichtung fertig ist. Noch ein anderes anerkanntes Problem ist,
dass die Schweißnaht
nahe eines Endes der Quelle ist, was in gewissem Maß zu einer Quellenanisotropie
wegen der Dämpfung
der energiearmen Strahlung führt.
-
ÜBERSICHT ÜBER DIE
ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung sieht neue Gestaltungen für radioaktive Quellen vor,
die in erster Linie für
die Implantation innerhalb des menschlichen Körpers für Zwecke der Brachytherapie
bestimmt sind. Die Erfindung geht die Anisotropieprobleme an, die mit
verkapselten, im Allgemeinen zylindrischen, energiearmen Quellen
verbunden sind. Die neuen Gestaltungen erlauben bezüglich zurzeit
kommerziell verfügbarer, ähnlicher
Quellen einen höheren
zu erreichenden Isotropiegrad der Strahlungsleistung. Dies wird
durch Positionieren der sphärischen
Substratkügelchen,
welche das radioaktive Material nahe zu den dünnwandigen, abgerundeten Enden
einer Quelle bringen, und durch Abdichten der Quelle mit einer Schweißnaht um
den mittigen Umfang herum erreicht.
-
Insbesondere
sieht die Erfindung eine metallverkapselte Brachytherapiequelle
vor, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
-
Gemäß einem
speziellen Aspekt der Erfindung weist der Stopfen einen langgestreckten
Kreisring und einen Schwermetallkern innerhalb des Kreisrings auf.
Auch besteht der Kreisring aus dem gleichen Material wie die äußere Metallkapsel.
-
Gemäß einem
anderen speziellen Aspekt der Erfindung gibt es eine Mehrzahl von
Substratpartikeln in jedem der Räume
in den Endhülsen,
bei denen die Radioaktivitätsintensität von dem äußeren Ende
zu dem inneren Ende jedes Raumes abnimmt. In einer Ausführungsform
gibt es zwei Substratpartikel in jedem der Räume in den Endhülsen, bei
denen die Radioaktivität
des äußeren Substratpartikels
die doppelte Radioaktivität
des inneren Substratpartikels ist.
-
Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
sind in den von Anspruch 1 abhängigen
Ansprüchen
definiert.
-
Ein
umfassendes Ziel der Erfindung ist, sichere, wirksame, zylindrisch
verkapselte, energiearme Brachytherapiequellen mit einer verbesserten Isotropie
der Strahlungsleistung bezüglich
zurzeit verfügbarer
Quellen des gleichen allgemeinen Typs bereitzustellen.
-
Ein
spezifisches Ziel der Erfindung ist, die Anisotropie durch starkes
Ausrichten der Position der radioaktiven Komponenten in Richtung
der Enden der Quellen anzugehen, wodurch die Strahlungsdämpfung kompensiert
wird, die in den Kapselwänden
von zurzeit verfügbaren
Quellen auftritt.
-
Ein
anderes spezifisches Ziel der Erfindung ist, für eine bessere Symmetrie der
Strahlungsleistung und eine bessere Zuverlässigkeit der Kapselintegrität zu sorgen,
indem für
eine bessere Position für die
Abdichtungsschweißnaht
der Quellenkapseln bezüglich
anderen Quellengestaltungen gesorgt wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
eine ungeschweißte
Quellenkapsel, die ohne Inhalte zusammengebaut ist.
-
2 zeigt
ein Detail des Schweißgebietes der
Kapsel von 1.
-
3 zeigt
eine geschweißte
Quelle, die vier radioaktive Substratkügelchen enthält.
-
4 zeigt
eine geschweißte
Quelle, die zwei radioaktive Substratkügelchen enthält.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Kapselmaterialien Titan- und Platin-Iridium-Legierungsmetalle,
die Substrate, die das radioaktive Material enthalten, sind sphärische Kügelchen,
die aus einem Zeolith mit einem Bindemittel bestehen, und das Radioisotop
ist entweder Palladium-103 oder Jod-125.
-
1 zeigt
die zusammengebauten, aber ungeschweißten Komponenten der Metallkapsel.
Die Kapsel besteht aus drei Teilen: zwei identischen Titan-Endhülsen 11 mit
einem offenen Ende und einem geschlossenen, abgerundeten Ende; und
einem zylindrischen Kreisring-Titan-Stopfen 12 mit einem
konzentrischen Platin-Iridium-Legierungskern 13, auf dessen
jeweiligen Enden die Endhülsen
aufgepresst sind. Der Kreisring-Titan-Stopfen hat einen mittigen, umlaufenden
Steg 14 mit einem Flachprofil. Der Steg 14 dient
als ein Anschlag und als eine Ausrichtungshilfe bei der Befestigung
der Endhülsen,
und er stellt zusätzliches
Titan an der Schweißstelle
bereit.
-
2 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Schweißgebietes
der Quelle, die die Endhülsenwände 21 an
den Steg 22 des Kreisringstopfens 23 angestoßen zeigen.
-
3 zeigt
eine geschweißte
Quelle mit vier Zeolithkügelchen-Substraten 31.
Der radioaktive Bestandteil ist innerhalb der Quelle symmetrisch
verteilt und ist durch eine chemische Verbindung oder eine physische
Falle fest an den Zeolithkügelchen
befestigt. Eine einzelne umlaufende Schweißnaht 32 wird ausgeführt, um
die Endhülsen
an dem Kreisring und miteinander zu befestigen, und um die fertige
Quelle hermetisch abzudichten.
-
4 zeigt
eine Quelle mit zwei Zeolithkügelchen-Substraten 41.
Die Länge
des Platin-Iridium-Legierungskerns 42 ist gewählt, um
den freien Raum, der für
die Bewegung der Zeolithkügelchen
innerhalb der Kapsel verfügbar
ist, abhängig
davon zu begrenzen, ob zwei oder vier Zeolithkügelchen pro Quelle verwendet
werden.
-
Der
Titan-Kreisring 12, 23 schafft eine gute Stütze für die Schweißnaht und
hilft so beim Vermeiden einer Kapselwandperforation während des Schweißprozesses.
Der Titan-Kreisring 12, 23 und der
Platin-Iridium-Legierungskern 13, 42 zusammen haben
eine ausreichende Größe, um für eine Wärmesenke
zu sorgen, um den Temperaturhub zu drosseln, den die radioaktiven
Komponenten während des
Schweißens
der Quelle erfahren. Somit wird die Wahrscheinlichkeit einer Verflüchtigung
und eines Ausbruchs von bestimmten Radioisotopen, wie zum Beispiel
Jod-125 reduziert. Die Lage der Schweißnaht 32 minimiert
die Auswirkung der Schweißnaht auf
eine symmetrische und gleichförmige
Strahlungsleistung, die durch Photonenabsorption in der Schweißraupe verursacht
wird. Der schwere Platin-Iridium-Legierungskern 13, 42 des Kreisrings
fungiert als ein geradliniger Röngenstrahl-Markierer zur Erkennung
der Quelle und der Bestimmung ihrer Orientierung von außerhalb
des Körpers
nach der Implantation. Die gleichförmige Wandstärke der
Kapsel und die satte Anlage der sphärischen Kügelchen-Substrate 31, 41 in
den Endhülsen
fördert
die Symmetrie beziehungsweise die Stabilität der Strahlungsleistung. Die
große
Positionsausrichtung der Radioaktivität in Richtung der Enden der
Kapsel fördert
eine gute Isotropie bezüglich ähnlicher
Quellen durch Kompensieren der Strahlungsdämpfung in der Kapselwand. Die
Option von vier Substratkügelchen im
Gegensatz zu zweien erlaubt eine Erhöhung in der Quellenstärke. Diese
Option erlaubt auch Einstellungen im Grad der Strahlungsisotropie
durch Verändern
des Verhältnisses
der Menge an Radioaktivität an
dem inneren Paar von Kügelchen
zu der Menge an dem äußeren Paar.
-
In
der Sache der Abmessungen können
die Quellen von den 3 und 4 in der
Länge zwischen
3 und 10 Millimetern und im Durchmesser zwischen 0,5 und 1,5 Millimetern
variieren. Die gleichmäßige Wandstärke der
Endhülsen
kann zwischen 0,02 und 0,2 Millimetern variieren. Die Abmessungen der
anderen Komponenten sorgen für
eine satte Anlage. Generell kann der Durchmesser der sphärischen
Substrate zwischen 0,3 und 1,3 Millimetern variieren.
-
Zeolithe
sind eine Klasse von kristallinen Molekularsieben, die natürlich vorkommen
oder in Pulverform synthetisiert werden können. Sie sind thermisch stabile,
anorganische Verbindungen, die ein offenes Aluminiumsilikatgerüst haben,
das es ihnen ermöglicht,
andere chemische Spezies innerhalb ihrer Strukturen aufzunehmen.
Ihre relevanten Eigenschaften beinhalten: gute Wärme- und Strahlungsresistenz;
Kationenaustauschvermögen
vergleichbar mit organischen Harzen; gutes Vermögen für die Adsorption und Retention
von verschiedenen radioaktiven Jod-Spezies, niedrige Dichte und
durchschnittliche Ordnungszahl der elementaren Bestandteile bedeuten
eine geringe Dämpfung
von energiearmen Photonen; und mit einem Bindemittel können sie
zu haltbaren Kügelchen
oder sphärischen
Kügelchen
in geeigneten Größen geformt
werden. Für
eine umfassende Information über
Zeolithe und ihre Anwendungen wird der Leser auf das Fachbuch "Zeolite Molecular
Sieves" von Donald
W. Breck, John Wiley and Sons Inc., New York (1974) verwiesen.
-
PROPHETISCHES
BEISPIEL
-
Es
ist beabsichtigt, einhundert Titan-verkapselte interstitielle Brachytherapiequellen
herzustellen, von denen jede sechs Millicurie von der Palladium-103-Radioaktivität enthält. Das
Palladium-103 in jeder Quelle ist zwischen vier Zeolithkügelchen-Substraten
aufzuteilen, die wie folgt verteilt werden: zwei Millicurie an jedem äußeren Kügelchen
und ein Millicurie an jedem inneren Kügelchen. Die Quellen müssen Abmessungen
wie folgt haben: Länge
4,5 Millimeter; Durchmesser 0,8 Millimeter und Wandstärke der
Endhülse
0,05 Millimeter.
-
Ein
großes
Los von Zeolithkügelchen
des 4A-Typs mit Kügelchendurchmessern
von 0,65 Millimetern wird vorab erworben. Große Lose von jedem der Kapselteile
werden in den folgenden Abmessungen erworben: Endhülse, 2,2
Millimeter lang, 0,8 Millimeter Außendurchmesser, 0,05 Millimeter
Wandstärke;
und Titan/Platin-Iridium-Legierung-Kreisring-Stopfen, 1,7 Millimeter
lang, 0,7 Millimeter Gehäusedurchmesser,
0,3 Millimeter Kerndurchmesser, Stegdurchmesser 0,75 Millimeter
und Stegbreite 0,1 Millimeter. Die Kreisring-Stopfen werden dimensioniert,
dass sie bequem in die Endhülsen
passen, so dass sich die beiden Teile, wenn sie eingepresst werden,
nicht leicht lösen.
-
Ein
Unterlos von zumindest zweihundert der 4A-Zeolithkügelchen wird geeignet in eine
wässrige Lösung von
Palladium-103 in Ammoniumhydroxid bei einem ph-Wert von 10,5 eingetaucht
und mit dieser vermischt, um gleichmäßig 2 Millicurie des Palladium-103
auf jedes Kügelchen
zu laden. Die Kügelchen
werden dann von der Lösung
getrennt und gründlich
in einem Trockenofen getrocknet, zuerst für 1 Stunde bei 110 Grad Celsius
und dann für
1 Stunde bei 350 Grad Celsius. Ein anderes Unterlos von zumindest
zweihundert der Zeolithkügelchen
wird genommen und in gleicher Weise behandelt, um trockene Zeolithkügelchen,
jede mit 1 Millicurie des Palladium-103 beladen, zu bilden.
-
Ein
mit 2 Millicurie des Palladium-103 beladenes Zeolithkügelchen
wird in jeder der zweihundert Endhülsen verteilt, die in einer
vertikalen Orientierung mit den offenen Enden am höchsten gehalten werden.
Dann wird ein mit 1 Millicurie des Palladium-103 beladenes Zeolithkügelchen
in jeder der gleichen zweihundert Endhülsen verteilt, so dass ein
1 Millicurie-Kügelchen
auf jedem 2-Millicurie-Kügelchen
liegt. Dann wird ein Titan-Kreisring-Stopfen mit einem Platin-Iridium-Legierungskern
fest in jedes der offenen Enden von einhundert der Endhülsen gepresst,
in welche die Zeolithkügelchen
verteilt wurden. Der angewandte Druck ist gerade ausreichend um
sicherzustellen, dass der Umfang des vorher offenen Endes der Endhülse direkt
an dem Steg-Anschlag des Kreisring-Stopfens anliegt. Die einhundert zugestopften
Endhülsen
werden dann umgekehrt und jede wird, wobei der Kreisring-Stopfen
zuerst vorstößt, in eine
der verbleibenden einhundert nicht zugestopften Endhülsen gepresst.
Jede der einhundert zusammengebauten Quellen wird dann unter Argonatmosphäre lasergeschweißt, um eine
hermetische Abdichtung um den Umfang herum zu schaffen, wo sich
die vorher offenen Enden der beiden Endhülsen und der Steg des Kreisring- Stopfens treffen.
Die Quellen sind dann vor der Versendung zu medizinischen Zentren
bereit zur Oberflächenreinigung,
Inspektion und Prüfung.
-
Andere
biokompatible Materialien, wie zum Beispiel rostfreier Stahl, sind
als Material für
die Konstruktion der Quellenkapsel verwendbar. Andere Schwermetalle,
wie zum Beispiel Gold, Silber, Tantal, Wolfram und die sechs Platinelemente,
und Legierungen dieser Elemente sind anstelle der Platin-Iridium-Legierung
als das Röntgenstrahl-Markierungsmaterial
verwendbar. Andere Materialien, wie zum Beispiel Kohlenstoff, Aktivkohle
und Ionenaustauscherharze in sphärischer
Kügelchen-
oder anderer Partikelform sind als Substratmaterialien für das Radioisotop
verwendbar. Andere Radioisotope, wie zum Beispiel Cäsium-131,
Samarium-145, Terbium-161 und Thulium-170 sind verwendbar.
-
Variationen
in der Gestaltung könnten
avanciert werden, um die mittige, umlaufende Schweißnaht und
eine gleichartige Verteilung der Radioaktivität innerhalb einer gleichartig
geformten Quelle zu erreichen.
-
Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist es evident, dass viele Alternativen und Variationen dem
Fachmann in Anbetracht der vorangehenden Beschreibung ersichtlich
sind. Dementsprechend beabsichtigt die Erfindung, alle Alternativen
und Variationen zu umfassen, die in den Bereich der angefügten Ansprüche fallen.