Monte Carlo‐aided dosimetry of the symmetra model I25.S06 interstitial brachytherapy seed

Abstract

A dosimetric study of a new 125I seed for permanent prostate implant, the Symmetra 1251 Seed model I25.S06, has been undertaken utilizing Monte Carlo photon transport calculations. All dosimetric quantities recommended by the AAPM Task Group 43 (TG-43) report have been calculated. Quantities determined are dose rate constant, radial dose function, anisotropy function, anisotropy factor, and anisotropy constant. The recently (January 1999) revised NIST (National Institute of Standards and Technology) 1251 standard for air kerma strength calibration was taken into account as well as updated interaction cross-section data. Calculations were done for the competing model 6702 source for the purpose of comparison. The calculated dose-rate constants for the two seeds are 1.010 and 1.016 cGyh(-1)U(-1) for the Symmetra and model 6702 seeds, respectively. The latter value deviates from the value, 1.039 cGyh(-1)U(-1), recommended in the TG-43 report. The calculated radial dose function for the Symmetra new seed is more penetrating than that of the model 6711 seed (by 20% at 5 cm distance) but agrees closely (within statistical errors) with that of the model 6702 seed up to distances of 10 cm. The anisotropy function for the seed is also close to that for the 6702 seed with a tendency of somewhat more pronounced anisotropy (lower values at small angles from the longitudinal axis). Compared to the model 6711 seed, the Symmetra new seed is more isotropic. The anisotropy constants (the anisotropy function averaged with respect to angle and distance) for the three seed models are within 2%.

Simulation Monte Carlo des dépôts de doses en radiothérapie curiethérapie et déploiement sur grille de calcul

“…Sa description précise est cruciale pour les calculs de dose. Elle fixe le mode de fonctionnement de l'accélérateur (Electron ou Photon) (Bramoullé, 2000 ;Douglas et al, 1990 ;Hedtjarn et al, 2000 ;Hokkanen et al, 1997 ;Jan et al, 2004 ;Lazaro, 2003 ;Maigne, 2005 ;Maigne et al, 2004 ;Masurier, 1999) et permet de contrôler les caractéristiques du faisceau (dimension, intensité, …). La modélisation de cette partie de l'accélérateur par GATE est effectuée précisément suivant les données du constructeur.…”

“…Dans la lutte contre le cancer, certains traitements de curiethérapie à bas débit de dose utilisent des sources cylindriques (grains I 125 ; Hedtjarn et al, 2000). Ce type de radioélément est caractérisé par une désintégration de capture électronique de laquelle émanent des rayonnements X et gamma de faible énergie (de l'ordre de 30 keV) entraînant une dose au contact de la source élevée et une diminution rapide de celle-ci avec la profondeur.…”

“…Nous obtenons une bonne corrélation entre les valeurs calculées avec GATE et celles obtenues par le code MCPT (Hedtjarn et al, 2000). L'écart relatif moyen est de l'ordre de 1,3 % dans le calcul de la fonction d'anisotropie à 2 cm de la source.…”

NCS Report 20: Dosimetry and quality control of brachytherapy with low-energy photon sources (I-125)

“…A gold rod placed inside the ceramic core, 3.5 mm long and with a 0.17 mm diameter, serves as a radio-opaque marker. The total seed length is 4.56 mm and the external diameter is 0.8 mm [9,10,11].…”

“…The NCS report has been downloaded on 10 May 2018 The energies of the L-edge characteristic x-rays (11-15 keV) produced within the gold core are largely absorbed by the titanium capsule [9].…”