Die Schwerionentherapie-Anlage ist eine gigantische Konstruktion aus Stahl: 25 m lang, 13 m Durchmesser und 670 t schwer. Davon lassen sich 600 t auf weniger als 1 mm genau drehen.

Die Schwerionentherapie-Anlage ist eine gigantische Konstruktion aus Stahl: 25 m lang, 13 m Durchmesser und 670 t schwer. Davon lassen sich 600 t auf weniger als 1 mm genau drehen.Uniklinik Heidelberg

Tumore, die sich tief im Gewebe versteckt befinden, sind mit herkömmlichen Bestrahlungsmethoden nur schwer zu erreichen oder es werden auch die umliegenden gesunden Bereiche geschädigt. Die Bestrahlungsgeräte sind einfach zu ungenau und unbeweglich. Dagegen lässt sich die Strahlführung der im Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) installierten Apparats um 360° drehen. Das Gerät namens Gantry ist die weltweit erste Schwerionen­therapie-Anlage, die das kann. Es handelt sich um eine gigantische Konstruktion aus Stahl: 25 m lang, 13 m Durchmesser und 670 t schwer. Davon lassen sich 600 t auf weniger als 1 mm genau positio­nieren.

Der Ionenstrahl ist rund 750 Millionen km/h schnell, wenn er auf den Patienten trifft. Er weicht höchstens 1 mm vom Ziel ab und kann bis zu 30 cm tief ins Gewebe eindringen.

Der Ionenstrahl ist rund 750 Millionen km/h schnell, wenn er auf den Patienten trifft. Er weicht höchstens 1 mm vom Ziel ab und kann bis zu 30 cm tief ins Gewebe eindringen.Uniklinik Heidelberg

Diese Präzision ist die Voraussetzung dafür, dass der mit bis zu 750 Millionen km/h, also rund drei Vierteln der Lichtgeschwindigkeit, auf den Patienten treffende Strahl höchstens 1 mm vom Ziel abweicht. Dabei kann er bis zu 30 cm tief ins Gewebe eindringen. Außerdem ermöglicht die Gantry eine Bestrahlung des Tumors mit Schwerionen aus jeder Richtung. Dabei kommen Ionen aus Kohlenstoff, Helium und Sauerstoff sowie Wasserstoff-Protonen zum Einsatz. Neben der Bestrahlungsquelle lässt sich auch der roboterbasierte Bestrahlungstisch in sechs Richtungen drehen. Beide Bewegungen kombiniert ergeben beliebig viele Einstrahlrichtungen für den Behandlungsstrahl. Im Tumor überschneiden sich die Strahlenbündel und addieren sich allein dort zur Gesamtdosis. Auf diese Weise erreicht er auch tief im Körperinnern liegende Tumore präzise und effektiv, auch wenn diese gesundes, strahlenempfindliches Gewebe umgibt. Dadurch entfalten die Ionen ihre Wirkung genau dort, wo sie sollen: am Tumor. Im Idealfall schädigen die Strahlen nach mehreren Behandlungen das Erbgut der Krebszellen so stark, dass diese sich nicht mehr regenerieren.

Die Sicherheits-Laserscanner verhindern, dass Personen durch die Strahlung oder die Bewegung des Bestrahlungstisches zu Schaden kommen.

Die Sicherheits-Laserscanner verhindern, dass Personen durch die Strahlung oder die Bewegung des Bestrahlungstisches zu Schaden kommen.Leuze

Aufmerksame Beobachter

Das Absichern des Bestrahlungsplatzes für Patienten und medizinischem Personal übernehmen zwei Sicherheits-Laserscanner Rotoscan RS4 des Sensorherstellers Leuze Electronic. Sie verhindern, dass Personen durch die Strahlung oder durch die Bewegung des Bestrahlungstisches zu Schaden kommen. Die Schutzfelder des Sicherheits-Laserscanners verfügen über eine Reichweite von 64 m und einen Erfassungswinkel von 190°. An der Stirnseite des Behandlungsraumes montiert, decken sie den gesamten relevanten Bereich ab, ohne den medizinischen Ablauf zu behindern.

Leuze auf der SPS IPC Drives 2013: Halle 7A, Stand 238

Anlage im Detail

Ionenstrahlen in Heidelberg

Das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) wurde im November 2009 eröffnet und ist seitdem schrittweise in Betrieb gegangen. Rund 1 .200 Patienten haben die Ärzte bislang damit behandelt. Gebaut und entwickelt wurde die Teilchenstrahl-Technologie der Gantry und die HIT-Anlage von der Gesellschaft für Schwerionenforschung GSI. Die Drehstruktur kam von der Firma MT Aerospace. Die Technik am Patienten haben im Rahmen einer Kooperation die Unternehmen Siemens-Healthcare und Experten des HIT entwickelt. Finanziert haben die Anlage zu gleichen Teilen der Bund und das Universitätsklinikum Heidelberg mit insgesamt rund 119 Millionen Euro.