Gantry 2
Gantry 2 Therapieanlage
An Gantry 2 wurde der erste Patient Ende 2013 behandelt. Technologische Innovationen an diesem Behandlungsplatz bauen auf langjährig gewonnenen Erfahrungen in Entwicklung und Betrieb der Gantry 1 auf.
Optimiert wurde die Geschwindigkeit der Strahlapplikation: Gantry 2 verwendet zwei schnelle Magnete mit Geschwindigkeiten von 1 bzw. 2 cm/msec. In der dritten Dimension, der Eindringtiefe der Protonen, erlaubt das Design von Beamline und Gantry einen Wechsel von einer Behandlungsebene zur nächsten (5 mm Unterschied in Protonenreichweite) in ungefähr 100 msec . Dadurch wird „volumetrisches Repainting“ möglich, das heisst, dasselbe Volumen wird mehrmals hintereinander bestrahlt. Dies ist ein wichtiger Ansatz, um Dosisverteilungen zu erzeugen, die gegenüber Organbewegungen weniger empfindlich sind.
Technisch realisiert (wenn auch noch nicht im Patientenbetrieb eingesetzt) ist zudem die Möglichkeit, mit hoher Geschwindigkeit die Strahlintensität im Beschleuniger zu verändern („dose painting“). Gantry 2 weist ebenfalls ein paralleles Scanning-System auf. Gegenüber Gantry 1 konnte allerdings die Grösse der einzelnen Spots verringert werden – auch bei niedrigen Energien. Die Komponenten in der Nozzle sind so ausgelegt, dass möglichst wenig Material im Strahlweg liegt. Dadurch bleibt die Spotgrösse bei allen Energien klein (< 3–4 mm Sigma im Bereich 100–230 MeV). Die Nozzle kann ausgefahren werden, um den Luftabstand zwischen Austrittsöffnung und Patient zu reduzieren. Die Montage von Kollimatoren und Kompensatoren ist bei Bedarf ebenfalls möglich.
Erwähnenswert sind ferner die Möglichkeiten zur Bildgebung am Behandlungsplatz: Ein CT auf Schienen im Behandlungsareal dient der Therapieplanung und der täglichen Positionskontrolle (einschliesslich der Möglichkeit zu zeitaufgelösten Bildern, „4-D-Bildgebung“). Ein weiteres Röntgensystem auf der Gantry selbst, das Bilder in Richtung des Protonenstrahls aufnehmen kann („beam‘s eye view“), dient der Erhöhung der Präzision und der Qualitätssicherung, insbesondere bei der Behandlung von beweglichen Tumoren.
Optimiert wurde die Geschwindigkeit der Strahlapplikation: Gantry 2 verwendet zwei schnelle Magnete mit Geschwindigkeiten von 1 bzw. 2 cm/msec. In der dritten Dimension, der Eindringtiefe der Protonen, erlaubt das Design von Beamline und Gantry einen Wechsel von einer Behandlungsebene zur nächsten (5 mm Unterschied in Protonenreichweite) in ungefähr 100 msec . Dadurch wird „volumetrisches Repainting“ möglich, das heisst, dasselbe Volumen wird mehrmals hintereinander bestrahlt. Dies ist ein wichtiger Ansatz, um Dosisverteilungen zu erzeugen, die gegenüber Organbewegungen weniger empfindlich sind.
Technisch realisiert (wenn auch noch nicht im Patientenbetrieb eingesetzt) ist zudem die Möglichkeit, mit hoher Geschwindigkeit die Strahlintensität im Beschleuniger zu verändern („dose painting“). Gantry 2 weist ebenfalls ein paralleles Scanning-System auf. Gegenüber Gantry 1 konnte allerdings die Grösse der einzelnen Spots verringert werden – auch bei niedrigen Energien. Die Komponenten in der Nozzle sind so ausgelegt, dass möglichst wenig Material im Strahlweg liegt. Dadurch bleibt die Spotgrösse bei allen Energien klein (< 3–4 mm Sigma im Bereich 100–230 MeV). Die Nozzle kann ausgefahren werden, um den Luftabstand zwischen Austrittsöffnung und Patient zu reduzieren. Die Montage von Kollimatoren und Kompensatoren ist bei Bedarf ebenfalls möglich.
Erwähnenswert sind ferner die Möglichkeiten zur Bildgebung am Behandlungsplatz: Ein CT auf Schienen im Behandlungsareal dient der Therapieplanung und der täglichen Positionskontrolle (einschliesslich der Möglichkeit zu zeitaufgelösten Bildern, „4-D-Bildgebung“). Ein weiteres Röntgensystem auf der Gantry selbst, das Bilder in Richtung des Protonenstrahls aufnehmen kann („beam‘s eye view“), dient der Erhöhung der Präzision und der Qualitätssicherung, insbesondere bei der Behandlung von beweglichen Tumoren.