Wie funktioniert Strahlentherapie mit Protonen?

Nähere Informationen zu:


Vergleich von Tiefendosiskurven verschiedener
Strahlenarten.
In der konventionellen Strahlentherapie
werden harte Röntgen- bzw. Gammastrahlen oder Elektronen-
strahlen verwendet. Ihre Dosisverteilung in der Tiefe unterscheidet
sich wesentlich von der der hochenergetischen Protonenstrahlung.
Die Verwendung von Protonenstrahlen lässt eine deutlich engere
Begrenzung der Strahlendosis auf den Tumor zu.



Bauform für ein Modulatorrad. Durch ein rotierendes Modulatorrad mit präzise berechneten Stufen wird ein ausgedehntes Tiefendosisplateau erzeugt. Je nach Strahlprofil kommt ein speziell konstruiertes Modulatorrad zum Einsatz. Das Helmholtz-Zentrum verfügt über eine Bibliothek von über 50 Modulatorrädern für die Therapie.


Protonen mit derart energetischer Vielfalt müssen kontinuierlich durchmischt werden, damit die gewünschte Homogenität im Dosisplateau zustande kommt. Aus praktischen Gründen ordnet man eine Abfolge von Vorabsorberscheiben unterschiedlicher Dicke stufenförmig in einem speziellen Rad an (Modulatorrad), das in schneller Rotation in den Strahlengang eingebracht wird. Auf diese Weise erzeugen die Segmente des Modulatorrads in rascher Folge einzelne, in Reichweite verschobene Bragg-Kurven mit genau festgelegter Intensität, so dass im zeitlichen Mittel die gewünschte Tiefendosisverteilung entsteht. Reichweite und Modulationstiefe werden für jeden Patienten individuell so angepasst, dass der zu bestrahlende Tumor sicher im Plateau der Tiefendosiskurve liegt.



Formung des Bestrahlungsfeldes

Der Protonenstrahl wird für die Therapie so aufbereitet, dass neben der Bestrahlungstiefe auch der Feldrand festgelegt wird. Außerhalb des Feldes werden die Protonen unter Einsatz metallischer Kollimatoren wirkungsvoll ausgeblendet. Innerhalb des Feldes werden harte Anforderungen an die Güte des Strahls hinsichtlich Ausrichtung (Parallelität, Zentrierung) und Gleichförmigkeit (Homogenität) gestellt. Im Rahmen der Qualitätssicherung wird regelmäßig vor der Bestrahlung durch Probemessungen sichergestellt, dass die gewünschte Dosis am Zielort tatsächlich verabreicht wird.

Schema der Strahlaufbereitung. Von links kommt der hochenergetische Protonenstrahl,
dessen Reichweite im Gewebe durch die Wahl des Vorabsorbers und dessen seitliche
Begrenzung durch die Blende vorgegeben wird. Die Ausrichtung des zu behandelnden Auges
erfolgt röntgengestützt. Mit Hilfe der Überwachungskameras wird die Einhaltung der korrekten
Augenlage überprüft.