PERMANENTE interstitielle Implantate mit Radon-222- und Gold-198-Samen sind in der Krebstherapie von besonderem Wert, da sie einfacher durchzuführen sind, dem Patienten weniger Beschwerden bereiten und sicherer sind als herausnehmbare Implantate.
Bei herausnehmbaren Anwendungen reduzieren Afterloading-Techniken die Strahlengefahr stark (1) oder eliminieren sie sogar ganz (2), bei permanenten Implantaten sind sie jedoch nur bedingt hilfreich. Die einzige Lösung für das Problem der Strahlenbelastung bei permanenten Implantaten scheint die Verwendung von niederenergetischen Gammastrahlern zu sein. Ihr Wert bei der Verringerung der Strahlengefahr wurde erstmals 1958 von Harper und seinen Mitarbeitern hervorgehoben (3), die Radioisotopenlösungen, insbesondere Cäsium 131 und Palladium 103, entweder zur Injektion in Applikatoren oder zur direkten Injektion in Tumore vorschlugen. Auf der anderen Seite glauben wir, dass diese niederenergetischen Radioisotope effektiver gemacht werden können, indem sie in Form von Samen ähnlich den üblicherweise verwendeten Radon222- und Gold-198-Samen eingekapselt werden. Nach unserer Erfahrung mit vielen verschiedenen Techniken bieten nur gekapselte diskrete Quellen die Genauigkeit in Verteilung und Dosisniveau, die für optimale und reproduzierbare Ergebnisse in der Krebstherapie unerlässlich ist.
In den vergangenen Jahren haben wir viele Anstrengungen unternommen, um aus geeigneten künstlichen Radioisotopen niederenergetische Samen zu gewinnen (4). Nach vielen Experimenten werden Cäsium-131- und Iodid-125-Samen jetzt in begrenztem Umfang von der Hazleton Nuclear Science Corporation hergestellt und seit Juli 1964 für Vorstudien am Memorial Sloan-Kettering Cancer Center zur Verfügung gestellt.
Cäsium 131 hat eine Halbwertszeit von 9,7 Tagen und emittiert nur charakteristische Röntgenstrahlen von 29,4 kev ohne Betastrahlung. Es kann mit angemessener Ausbeute durch Neutronenbestrahlung von Barium hergestellt werden, gefolgt von anschließender chemischer Trennung vom 11,6-Tage-Barium-131-Elternteil.
Die derzeit verfügbaren Cäsium-131-Seeds bestehen aus einem zentralen Kern, an den trägerfreies Cäsium 131 durch Ionenaustausch gebunden ist. Dieser Kern ist in einem dünnen, kaltgeschweißten Aluminiummantel und einer äußeren heißversiegelten Teflonkapsel eingeschlossen, die eine doppelt gekapselte versiegelte Quelle mit 0,8 mm Durchmesser und 4,5 mm Gesamtlänge bildet. Ein Goldfaden wird in den zentralen Kern eingearbeitet, um den Samen auf Röntgenbildern besser sichtbar zu machen. Diese Cäsium-131-Samen widerstehen mehrfachem Autoklavieren ohne Leckage, verursachen keine Gewebeirritationen, können durch die gleichen 17-Gauge-Nadeln wie Radon-222- und Gold-198-Samen implantiert werden und können in Massenproduktion hergestellt werden.
Spektralanalysen von Samen, die aus der anfänglichen Verarbeitung von bestrahltem Barium hergestellt wurden, zeigten neben der 29,4 kev Röntgenlinie von Cäsium 131 weniger als 0,02 Prozent der 6.5-tägiges Cäsium 132, während Samen, die aus einem „zweiten Melken“ der Barium 131-Cäsium 131 „Kuh“ hergestellt wurden, weniger als 0,0001 Prozent dieses oder anderer Radiokontaminanten enthielten.
Abbildung 1 zeigt vergleichende Absorptionskurven in Wasser für unsere Cäsium-131-Samen sowie für kommerziell erhältliche Radon-222- und Gold-198-Samen.