Optis 2

OPTIS2 ist die Anlage zur Behandlung von Augentumoren am PSI. Die Anlage verfügt über eine horizontale Strahllinie. Die optimale Position und Richtung des Strahls relativ zum Tumor wird daher durch eine geeignete Bewegung und Drehung des Patienten erreicht.

Um kurze Behandlungszeiten von ca. 1 Minute zu erreichen, wird ein Doppelstreu-Prozess angewandt, der eine hohe Transmission des 70 MeV Protonenstrahls gewährleistet. Der Rangeshifter bestimmt die Reichweite der Protonen und sorgt für eine Vor-Streuung des Protonen-Strahls. Im nächsten Schritt durchläuft der Strahl eine Streufolie, die den Strahl verbreitert und für ein homogenes Strahlungsfeld im Bereich der Isozentrum-Ebene sorgt. OPTIS2 nutzt insgesamt 9 Streufolien für jeweils einen bestimmten Reichweiten-Intervall. Der sogenannte Spread-out Bragg-Peak (SOBP) wird mittels spezieller Modulator-Räder realisiert. OPTIS2 kann so einen homogenen kreisförmigen Bereich von maximal 35 mm Durchmesser bestrahlen. Dieses Feld wird für jeden Patienten durch einen individuell gefertigten Kollimator aus Kupfer begrenzt. Die so erreichte Dosisverteilung ist charakterisiert durch einen steilen distalen und lateralen Abfall. Im Durchschnitt betragen die lateralen und distalen Penumbras 1,4 mm bzw. 1,5 mm. OPTIS2 ermöglicht eine präzise Abgabe der Protonen mit der gewünschten Reichweite (2SA = 0,13 mm) und Dosis im SOBP (2SA = 1,9%).

Für eine exakte Positionierung des Patienten in Bezug auf den Protonenstrahl ist das OPTIS2-Areal mit zwei Röntgen-Einheiten ausgestattet, die orthogonale Abbildungen des Patientenauges im Isozentrum erlauben. Während der Patient auf dem Behandlungsstuhl sitzt wird sein Kopf mit Blick auf die Nozzle durch eine individuell angefertigte Maske mit Beissblock immobilisiert. Der Stuhl, angebracht auf einem Hexapod-Roboter, ermöglicht die Positionierung des Patienten mit 6 Freiheitsgraden. Eine kleine LED-Leuchte wird an einem vorgegebenen Punkt (Blickwinkel) in der Nähe von Nozzle und Patient platziert. Während der Behandlung muss der Patient diese LED-Leuchte mit dem Auge fixieren. Dies wird aus dem Kontrollraum mit einer kompakten Kamera überwacht.