Jedes Jahr erkranken in Deutschland etwa 350.000 Menschen an Krebs. Nur bei etwa 50 % aller Patienten kann eine Heilung erzielt werden, und allein 1999 starben über 210.800 Menschen in der BRD an den Folgen einer Tumorerkrankung. Somit ist Krebs in den westlichen Industrienationen die zweithäufigste Todesursache nach Herz – Kreislauferkrankungen. Nach Einschätzung von Experten wird die Zahl der Krebskranken in Deutschland künftig pro Jahr um 6.000 steigen. So werden Tumorerkrankungen in etwa 10 Jahren an der Spitze der Todesursachenstatistik stehen.
Unter dem Oberbegriff Krebs werden eine Vielzahl von Erkrankungen zusammengefasst, die auf unkontrolliertes Zellwachstum zurückzuführen sind. Im Normalfall wird das Zellwachstum durch eine Reihe spezifischer Gene, sogenannte Onkogene, kontrolliert, die das zelluläre Wachstum stoppen, sobald ein Organ seine normale Größe erreicht hat. Kommt es in einer Zelle zu einer irreparablen Schädigung der Onkogene und wird diese defekte Zelle durch das Immunsystem nicht ausgeschaltet, tritt eine unkontrollierte Teilung auf: ein Tumor wächst. Mit zunehmendem Alter nimmt die Effektivität des Immunsystems ab. Da sich die Lebenserwartung in Deutschland in den letzten 150 Jahren verdoppelt hat und so der Bevölkerungsanteil alter Menschen zunimmt, kommt es zu dem oben erwähnten Anstieg von Tumorerkrankungen.
Inhaltsverzeichnis
- Tumorerkrankungen und –behandlung
- Krebsstatistik in Deutschland
- Therapieansätze
- Protonentherapie
- Wechselwirkung von Protonen mit Gewebe
- Dosimetrische Grundlagen
- Die Tiefendosiskurve beschleunigter Ionen in Materie
- Biologische Wirkung von Protonenstrahlung
- Deterministische Wirkungen
- Stochastische Wirkungen
- Tumortherapie mit Protonen
- Vorteile der Tumortherapie gegenüber der Therapie mit Röntgenstrahlen
- Ablauf einer Tumortherapie mit Protonen
- Beschreibung der vorhandenen Geräte und Einrichtungen
- Tandem van - de - Graaff Beschleuniger
- Senkrechtstrahlplatz
- Senkrechter Strahl
- Strahlaufweitung
- Strahlüberwachung
- Messgeräte
- Markuskammer (PTW 23343)
- Monitorkammern (PTW 7862)
- PTW Unidos - Universaldosimeter (PTW 10001)
- Der Monitordetektor
- Doppelte Dosimetrie mit zwei Monitorkammern
- Versuchsaufbau und verwendete Geräte
- Messung des Strahlprofils
- Vermessung der Tiefendosiskurven in drei Kammern
- Protonenflussmessung mit den Monitorkammern
- Vorüberlegungen
- Experimentelle Bestimmung des LTF - Faktors
- Abschätzung des Einflusses der Form des Strahlprofils
- Untersuchung des Zeitverhaltens des LTF - Faktors
- Entwicklung einer Prozedur zur Bestrahlungskontrolle mit den Monitorkammern
- Einstellungen des Tandembeschleunigers
- Aufbau des Dosismonitorsystems
- Äußere Messbedingungen
- Bestimmung der Stopping - Power im Target
- Bestimmung des LTF - Faktors
- Vorbereitung der Bestrahlung
- Zusammenfassung
- Bestrahlung von Zellproben
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Vorbereitung eines Bestrahlungsplatzes für die Behandlung von Hauttumoren mit Protonen am Tandembeschleuniger Garching. Zielsetzung ist die Entwicklung eines Dosisüberwachungssystems, welches eine präzise und zuverlässige Kontrolle der verabreichten Strahlendosis während der Bestrahlung ermöglicht.
- Die physikalischen Grundlagen der Wechselwirkung von Protonen mit Gewebe
- Die Dosimetrie von Protonenstrahlen
- Die Entwicklung und Validierung eines Dosisüberwachungssystems
- Die Anwendung des Dosisüberwachungssystems in der Tumortherapie
- Die Sicherheit der Protonentherapie
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Thematik von Tumorerkrankungen und deren Behandlung. Hierbei werden verschiedene Therapieansätze vorgestellt, wobei der Fokus auf die Protonentherapie liegt. Im zweiten Kapitel werden die physikalischen Grundlagen der Wechselwirkung von Protonen mit Gewebe behandelt. Dabei werden dosimetrische Grundlagen, die Tiefendosiskurve und die biologischen Wirkungen von Protonenstrahlung erläutert. Das dritte Kapitel widmet sich der Tumortherapie mit Protonen. Es werden die Vorteile der Protonentherapie gegenüber der Röntgentherapie sowie der Ablauf einer Tumortherapie mit Protonen beschrieben. Das vierte Kapitel beinhaltet eine detaillierte Beschreibung der am Tandembeschleuniger Garching vorhandenen Geräte und Einrichtungen. Im fünften Kapitel wird die Durchführung von Experimenten zur Doppelten Dosimetrie mit zwei Monitorkammern erläutert. Diese Experimente dienen der Validierung des Dosisüberwachungssystems. Das sechste Kapitel beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Prozedur zur Bestrahlungskontrolle mit den Monitorkammern. Hierbei werden die einzelnen Schritte der Bestrahlungsplanung und -durchführung beschrieben. Das siebte Kapitel behandelt die Bestrahlung von Zellproben. Die Ergebnisse dieser Versuche werden in Kapitel 8 zusammengefasst.
Schlüsselwörter
Protonentherapie, Dosimetrie, Strahlendosimetrie, Bestrahlungskontrolle, Tumortherapie, Hauttumore, Tandembeschleuniger, Monitorkammern, LTF-Faktor, Stopping Power, Zellproben, Sicherheit
- Quote paper
- Sonja Froschauer (Author), 2002, Vorbereitung eines Bestrahlungsplatzes für die Behandlung von Hauttumoren mit Protonen am Tandembeschleuniger Garching, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/4642
