Die präzise und schonende Behandlung mit Protonenstrahlen ist nur mit einer hochmodernen Technologie wie z. B. dem Pencil-Beam-Scanning möglich.
Das Proton Therapy Center Czech in Prag verfügt über vier Bestrahlungsräume (Gantries) mit einer Kapazität von 1.500 Patientinnen und Patienten pro Jahr. Dieser Kapazität entsprechen auch die diagnostischen Einrichtungen. Das Proton Therapy Center in Prag bietet allen Patientinnen und Patienten ein komplexes diagnostisches Untersuchungssystem mit Magnetresonanztomographie (MRT), Positronen-Emissions-Tomographie / Computertomographie (PET/CT), Computertomographie (CT) und Ultrasonographie (USG).
Die Protonentherapie und alle diagnostischen Untersuchungen werden am Proton Therapy Center Czech in Prag mit hochmodernen technischen Geräten unter einem Dach und ohne Wartezeiten durchgeführt.
Pencil-Beam-Scanning-Technologie
Wie funktioniert die Pencil-Beam-Scanning-Technologie (im PTC Technologie des Herstellers IBA).
Das Pencil-Beam-Scanning (PBC) ermöglicht die intensitätsmodulierte Protonentherapie (IMPT). Der Tumor wird dreidimensional mit einer genau berechneten Intensität bestrahlt. Mit einem sehr dünnen Protonenstrahl wird wie mit einem spitzen Bleistift der Tumor Punkt für Punkt, Schicht für Schicht „ausgemalt“ bis die zu verabreichende Strahlendosis an den Tumor abgegeben ist. Das Protonenzentrum in Prag war die erste medizinische Einrichtung weltweit, die mit der Pencil-Beam-Scanning-Technologie ausgestattet wurde.
Das Zyklotron
Die Protonentherapie in der Medizin wurde erst durch die Entwicklung von technologisch hochgradig automatisierten Geräten möglich.
Die Protonentherapieanlage in Prag ist mit der Technologie des weltweit führenden Herstellers für Protonentherapiegeräte IBA ausgestattet.
Ein Zyklotron ist ein Teilchenbeschleuniger, bei dem geladene Teilchen (Wasserstoff-Kerne) entlang einer spiralähnlichen Bahn vom Zentrum aus beschleunigt werden. Die Wasserstoff-Kerne durchlaufen beim Beschleunigungsvorgang mehrfach eine oder mehrere sog. Beschleunigungsstrecken (engl. Gaps). Die Teilchen werden durch ein statisches Magnetfeld auf einer spiralförmigen Bahn gehalten und durch ein sich schnell änderndes (radiofrequentes) elektrisches Feld beschleunigt.
Zyklotrone werden in der physikalischen Forschung zur Auslösung von Kernreaktionen, in der Partikeltherapie zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Ionenstrahlen von Zyklotronen können, wie dies bei der Protonentherapie geschieht, in den Körper eindringen und Tumoren durch Strahlungsschäden töten, während Schäden an gesundem Gewebe auf ihrem Weg durch den Körper minimiert werden.
Mit Zyklotronstrahlen können Atome beschossen werden, um kurzlebige positronenemittierende Isotope zu erzeugen, die für die PET-Bildgebung geeignet sind.
Das Zyklotron wurde von Ernest O. Lawrence von der Universität von Kalifornien, Berkeley, erfunden und patentiert, wo es 1932 zum ersten Mal in Betrieb genommen wurde. Das erste europäische Zyklotron wurde in Leningrad in der Sowjetunion in der Physikabteilung des Instituts für Radiophysik unter der Leitung von Vitaly Khlopin gebaut. Das Zyklotron wurde dort 1937 in Betrieb genommen.
Das weltweit größte Zyklotron befindet sich im RIKEN-Labor in Japan. Das SRC (Superconducting Ring Cyclotron) hat 6 separate supraleitende Sektoren, Durchmesser 19 m, Gesamtgewicht 8.300 Tonnen, Größe 8 m. Darüber hinaus beherbergt TRIUMF, Kanadas nationales Forschungszentrum für Kern- und Teilchenphysik, eines der größten Zyklotrone der Welt. Der Elektromagnet hat 18 m Durchmesser und wiegt 4.000 Tonnen. Die Protonen werden auf etwa 500 MeV beschleunigt, ihre Geschwindigkeit beträgt dann ca. 224.000 km/s (ca. 60% der Lichtgeschwindigkeit).
Der Vater der Protonentherapie Robert Rathbun Wilson, PhD (1914 Wyoming – 2000 New York)
Die Verwendung von Protonen zur Krebsbehandlung schlug erstmals der amerikanische Physiker Dr. Robert Wilson im Jahr 1946 vor. Er wird auch als Vater der Protonentherapie bezeichnet. Er arbeitete als Physik-Dozent an der Universität Princenton in New Jersey, an der Harvard University und an der Cornell University. Er gründete und leitete das Forschungszentrum für Teilchenphysik Fermilab (Fermi Accelerator Laboratory).