Weltweit erste Schwerionentherapie-Anlage mit beweglicher Bestrahlungsquelle (Gantry)
In der konventionellen Strahlentherapie sind bewegliche Bestrahlungsquellen – so genannte Gantries - schon seit mehreren Jahren sehr erfolgreich im klinischen Einsatz. Das HIT ist die weltweit erste Therapieanlage mit einer Gantry für Schwerionen. Dieser Technik-Gigant ist 25 m lang, im Durchmesser 13 m groß und wiegt 670 Tonnen, wovon 600 Tonnen drehbar sind. Mit einer Gantry können Mediziner den Ionenstrahl im optimalen Einstrahlwinkel auf den Patienten lenken, denn der Strahlerkopf lässt sich um 360° rotieren. Zusätzlich kann die Patientenliege in sechs Richtungen gedreht werden. Kombiniert man diese beiden Bewegungen, ergeben sich zahlreiche verschiedene Einstrahlrichtungen für den Behandlungsstrahl.
Tumoren im „Kreuzfeuer“
Die Gantry ermöglicht eine „Kreuzfeuerbestrahlung“ des Tumors. Das heißt, die Strahlenbündel der verschiedenen Einstrahlrichtungen überschneiden sich im Tumor und addieren sich nur hier zur Gesamtdosis. Gesundes Gewebe, das den Tumor umgibt, erhält nur einen Bruchteil der Strahlung und wird weitgehend geschont. Außerdem können besonders günstige Einstrahlrichtungen gewählt werden, die extrem strahlenempfindliches Normalgewebe ganz aussparen.
Die Gantry arbeitet sehr präzise: Der Strahl weicht höchstens einen halben Millimeter vom Ziel ab. Dazu ist das Strahltransportsystem auf einem komplizierten Gestänge aufgehängt, wie es auch bei Radioastronomie-Teleskopen verwendet wird.
Behandlungsraum der Gantry
treatment room of the gantry
Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT)
Das HIT-Gebäude
The HIT building
"Roboterarme" bringen den Patiententisch in die richtige Position zur Bestrahlungsquelle
Zwei Behandlungsräume sind mit einem festen, horizontalen Strahl ausgestattet, der aus der Wand austritt. Im dritten Behand-lungsraum wird mit einer beweglichen Strahlenquelle bestrahlt, die 360° um den Patienten rotieren kann: der Schwerionen-Gantry. Die Behandlungstische sind roboter-gesteuert und in sechs Richtungen beweglich. Auf diese Weise ergeben sich viele verschie-dene Einstrahlrichtungen. Röntgengeräte und Sensoren prüfen vor und während der Be-strahlung die Genauigkeit der Positionierung und der Bestrahlung.
HIT schließt Behandlungslücke
Von einer Bestrahlung im Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) werden die fünf bis zehn Prozent der Krebspatienten profitieren, bei denen das Tumorwachstum mit der herkömmlichen Strahlentherapie nicht gestoppt werden kann, weil es technisch unmöglich ist, eine ausreichend hohe Strahlendosis zu verabreichen. Das sind etwa 10.000 Patienten pro Jahr. Im HIT können jährlich 1.300 Patienten bestrahlt werden, wenn es in ca. zwei Jahren sein Kapazitätsmaximum erreicht hat. Diese Patienten leiden an Tumoren, die tief im Körper liegen, extrem widerstandsfähig gegenüber herkömmlicher Bestrahlung sind oder von hoch strahlenempfindlichem gesunden Gewebe umschlossen werden, beispielsweise Sehnerv oder Darm, das nicht zu Schaden kommen darf. Das HIT soll mit einer technischen Ausstattung der Spitzenklasse und der biologisch sehr wirksamen Ionenstrahlung diese Behandlungslücke schließen
The worlwide first Heavi Ion Therapy facility with a flexible (moving) radiation font (Gantry)
The conventional radiation therapy with flexible (moving) radiation fonts (Gantries) has been in use in clinics for quiet some time. The HIT is the first Therapie divice with a gantry worldwide. This technical gigant is 25m (82feet) long in the calibre 13m (42.65feet) and in weight 670 tons. 600 of these tons are revolvable. With a gantry the doctors are able to direct the radiation in an optimal angle on the body of the patient. The head of the radiation device is revolvable for 360°. Additional they can rotate the patients place in 6 directions. In combination of these two moving possibilities they have a lot of different directions for the therapy radiations.
HIT: A new dimension
for the radiation therapy
The Ion radiation-therapy-center of Heidelberg (HIT) is one of the greatest research projects in Germany ever. The costs of 119 million € was devided between the Uni-clinic of Heidelberg and the Federation of Germany. HIT needs an area of 5027m²., which is almost the size of a soccer field. The building has three floors. Two of them are underground and consist of three main areas. In a long blue glass building are the offices of the ca. 70 physicians, nurses and other staff members. Directly attached is the radiation section, which is underground, too and hidden by a grassy hill. There are the fonts of ion radiations, the Linear Accelerator and also the cyclotron (particle accelerator) in which the Ion radiations is being produced. The biggest room of the radiation area is the cooper block. It has an expansion over all three floors and has a roof of cooper. There is the gantry with 670 tons weight and 13m (42.65 feet) calibre. The walls around and the ceilings are 2.5 m thick to cover all surroundings.
"Robot arms" bring the patient tables into the right position for the radiation source.
Two treatment rooms are equipped with a solid, horizontal beam, which comes out of the wall. In the third treatment room they radiate with a moveable radiation source (beam), which can rotate 360° around the patient (that is the heavy ion Gantry). The treatment tables are robot- controlled and move into 6 different directions. This way there are a lot of different ways for the radiation to enter the body. Roentgen machines measure the accuracy of position and radiation.
HIT closes treatment gap
Five to ten percent of the cancer patients for which tumor growth cannot be stopped by conventional radiation because the dosage of radiation is not strong enough, will profit from a radiation at the HIT. That is about 10.000 patients every year. In the HIT 1.300 patients can be radiated every year, when it reaches its maximal capacity (in about two years). Those patients have tumors which lay deep down in their body, which are extremely resistant for conventional radiation or which are surrounded from very sensitive, healthy tissues (like the optic nerve or the intestines). HIT wants to close this treatment gap with top technical equipment and the biological very effective ion radiation.
Das HIT: Eine neue Dimension
in der Strahlentherapie
Das Heidelberger Ionenstrahl-Therapie-zentrum (HIT) ist eines der größten Forschungsprojekte, die jemals in Deutschland umgesetzt wurden. Die Gesamtkosten von 119 Millionen Euro wurden je zur Hälfte vom Universitätsklinikum Heidelberg und vom Bund aufgebracht. HIT erstreckt sich über eine Fläche von 5.027 m², was nahezu der Größe eines Fußballfeldes entspricht. Es hat drei Stockwerke, zwei davon unterirdisch, und besteht aus drei Bereichen. In einem langen Glasbau sind die Diensträume der ca. 70 Ärzte, Assistenten und Pflegekräfte sowie der Physiker, Ingenieure und Techniker untergebracht. Direkt angeschlossen befindet sich der unterirdische Bestrahlungsbereich von HIT, der unter einem Grashügel versteckt liegt. Darin befinden sich Ionenquelle, Linearbeschleuniger und Teilchenbeschleuniger (Synchrotron), in denen der Ionenstrahl erzeugt wird. Der höchste Raum des Bestrahlungsbereiches - der Kupferblock - erstreckt sich über alle drei Stockwerke und ist mit einem markanten Kupferdach bedeckt. Er beherbergt die 670 Tonnen schwere und im Durchmesser 13 m große Schwerionen-Gantry, die weltweit erste drehbare Bestrahlungsquelle für Ionen. Angrenzend befinden sich die drei Bestrahlungsräume. Sie sind mit bis zu 2,50 m dicken Wänden und Decken aus Stahlbeton umgeben und schützen die Außenwelt vor den energiereichen Strahlen.
Tumors in „Crossfire“
The Gantry makes a „cross fire radiation“ on the tumor possible. The bundles of ion rays can come from different directions and come together on one point: the tumor cell where they have an add up to the total energy against the cancer. Healthy tissue surrounding the tumor is being spared and obtains only a fraction of the radiation. The gantry is able to work extremly precise and strays off only about ½ mm. It is the first and only device of this kind worldwide.
In the accelerator area is created
the Ion readiation
In the ion source positive charged ions are produced. For that, electrons of the hydrogen atom, helium atom, carbon atom and oxygen atom are taken off. In the linear accelerator, a 5 m (16.4feet) long tube, the ions are accelerated to more than one tenth of the light speed. After that they get into the round about of the particle accelerator and are steered into orbits with the help of magnetic fields. In those orbits the particles are sped up to about 75 per cent of the light speed. Shortly before the beam of ions gets to the treatment room, it is directed through two magnets, which allow to shift the beam vertical and horizontal. Fir this reason the beam of ions is accurately controllable.
Im Beschleunigerbereich wird
Ionenstrahlung erzeugt
In der Ionenquelle werden die positiv geladenen Ionen produziert. Dazu werden die Elektronen der Wasserstoff-, Helium-, Kohlenstoff- und Sauerstoffatome abgestreift. Im Linearbeschleuniger, einer fünf Meter langen Röhre, werden die Ionen auf mehr als ein Zehntel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Danach gelangen sie in den Kreisverkehr des Teilchenbeschleunigers und werden durch Magnetfelder auf ringförmige Bahnen gelenkt. Auf diesen Bahnen sausen die Ionen im Kreis herum und werden dabei auf bis zu 75 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Kurz bevor der Ionenstrahl die Behandlungsräume erreicht, wird er durch zwei Magnete geführt, durch die er horizontal und vertikal verschoben werden kann. Damit lässt sich der Ionenstrahl exakt steuern.
Fotos und deutsche Texte sind der offiziellen Websitedes HIT entnommen
The pictures and the german text is from the official Website of HIT
Die Schwerionen-Gantry
The heavy ion gantry
Behandlu ngsräume haben High-Tech-Ausstatt ung
This is Puschels treatment room!
The translation for you english people came from Puschels cousin, Mary Päßler, Chicago! Thank you, Mary!
Alle Bilder und fachlichen Erläuterungen auf dieser Internet-präsenz sind der offiziellen HP des Uni-Klinikums Heidelberg entnommen
All pictures and descriptions of the therapy in these internet presence are tooked from the home page of the Uni-Klinkum Heidelberg.
Die ganze Anlage im Schema. am Ende des schwarzen Striches ist Puschels Therapieraum
The complete big device in a schematic picture . In the end of the black line is Puschel therapy cabine
Puschels Spezialmatte - hinten die “Ionen-Kanone”
On the way to Heidelberg with Puschels sister Esther
Hier wird bestrahlt. Videoüberwacht in jeder Position
Now Puschel get the radiation. Video watched in all positions
Exakte Positionierung über Röntgenaufnahmen
Exactly arrangement by X-ray pictures
Hier Bilder von Puschels “HIT”
Here pictures from Puschels “HIT”.
Treatment rooms have High-Tech equipment
Dies ist Puschels Behandlungsraum!
Das HIT
