Bestrahlung mit schweren Ionen ist für Patienten, die an Krebs mit Tumoren, die schwer zugänglich sind , beispielsweise im Gehirn geeignet ist. Diese Partikel kaum durchdrungenen Gewebe schädigen , können aber in einer Weise, dass sie die maximale Energie auf das Ziel zu liefern nur direkt verwendet werden: die Tumor . Wie müssen die Strahlungsparameter , um die Krebszellen "vor Ort " mit einem so niedrigen Schaden wie möglich an das umgebende Gewebe zu zerstören eingestellt werden: Die Forschung auf diesem relativ neuen Therapiemethode wird immer wieder auf die exakte Dosierung fokussiert ? Die Antwort hängt entscheidend von dem Ausmaß, in dem die Ionen durch das Körpergewebe auf dem Weg zu dem Tumor abgebremst werden .
Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben ein Experiment für die genauere Bestimmung der Bremskraft des Gewebes für Kohlenstoffionen in der therapeutisch relevanten Bereich , die bislang einzigartig ist weltweit etabliert. Obwohl die Messdaten so weit vorhanden müssen noch genauer zu werden, kann das folgende gesagt werden : Die Methode funktioniert und kann in Zukunft dazu beitragen, die Dosierung für die Krebstherapie mit Kohlenstoffionen deutlich verbessert. Die ersten Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Physics in Medicine and Biology veröffentlicht.
Menschliches Gewebe besteht hauptsächlich aus Wasser. Zumindest theoretisch , denn bisher experimentellen Daten nur für Wasserdampf existiert - es kann daher auch in flüssigem Wasser , in welcher Form beschleunigter Ionen auf dem Weg angehalten werden und bei denen Ziel sie ihre maximale Energiemenge zu liefern simuliert werden. Wissenschaftler jedoch annehmen: Wenn der Aggregatzustand vernachlässigt wird, die Daten zur Bestimmung der Strahlendosis werden zu ungenau bestimmt.
Im Rahmen der Dissertation von JM Rahm , PTB- Wissenschaftler haben nun zum ersten Mal bei der Bestimmung der Bremskraft von flüssigem Wasser für Kohlenstoffionen mit kinetischen Energien im Bereich der maximalen Verlustleistung durch das Experiment gelungen . Die ersten Ergebnisse zeigen, dass tatsächlich Kohlenstoffionen weniger stark in flüssigem Wasser gestoppt , verwandte pro Molekül enthält, als in Wasserdampf. Sobald genauere Daten vorliegen, werden die Ergebnisse bei der Kalibrierung von Ionisationskammern , die verwendet werden , um die Dosis in der Therapieplanung zu bestimmen, enthalten sein. Derzeit sind die Heidelberger Ionenstrahl- Therapiezentrum (HIT ) ist die einzige Institution in Europa, die Patienten mit schweren Ionen bestrahlt .
Der Inverted Dopplerverschiebung Dämpfung Methode: Die von den Forschern angewandte Verfahren beruht auf einer Methode , die von der Kernphysik stammt basiert . Während die durch eine Kernreaktion angeregt Kohlenstoffionen durch die Wassermenge zu bewegen , werden sie angehalten und wieder in den Grundzustand fallen . Die Energieverteilung der Gammaquantenwodurch emittierte mit Hilfe eines ultrareinen Germaniumdetektorsaufgezeichnet. Der Doppler -Effekt, der auf die Verschiebung der Gammaenergie führt , und die exponentielle Zerfallsgesetz erlaubt die Entwicklung der Geschwindigkeit der Kohlenstoffionen mit der Zeit verfolgt werden und damit Rückschlüsse auf den Anhaltevorgang zu ziehen .