Physikalische Simulation neuartiger Ionenstrahltherapien am MedAustron-Therapiebeschleuniger

Abstract

MedAustron ist ein interdisziplinäres und überregionales österreichisches Zentrum für die Krebsbehandlung mit Ionen, die Erforschung und Weiterentwicklung dieser neuen Therapieform sowie die nichtklinische Forschung mit Protonen und schwereren Ionen. Unter Verwendung von Protonen und zukünftig Kohlenstoffionen kommt bei Med- Austron eine innovative Form der Strahlentherapie (Ionentherapie, Partikeltherapie) zum Einsatz. Im Vergleich zur herkömmlichen Strahlentherapie ist diese Therapie für das umliegende, gesunde Gewebe schonender. Die Ionentherapie ermöglicht es, die Strahlenbelastung des vor dem Tumor gelegenen gesunden Gewebes zu senken und das hinter dem Tumor gelegene Gewebe fast völlig zu schonen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung des MedAustron Irradiation Process Timing Simulators (MIPTS), ein Werkzeug mit dem das zeitliche Verhalten einer Bestrahlung unter Verwendung realer Behandlungspläne simuliert werden kann, sowie die Anwen- dung von MIPTS für verschiedene simulierte Möglichkeiten für zukünftige Szenarien, um die Bestrahlungszeiten für die PatientInnen zu reduzieren. Darüber hinaus werden diese Szenarien diskutiert.

MedAustron is an interdisciplinary and transregional Austrian center for the treatment of cancer with ions, for the research and further development of this new form of therapy as well as non-clinical research with protons and heavier ions. Using protons, and in the future, carbon ions, MedAustron offers an innovative form of radiation therapy (ion beam therapy, particle therapy). Compared to conventional methods, this treatment is able to reduce radiation exposure to adjacent healthy tissue and spares the tissue behind the tumor almost entirely. The aim of this work is to develop the MedAustron Irradiation Process Timing Simulator (MIPTS), a tool to simulate treatment times based on existing treatment plans, as well as the application of MIPTS for future opportunities in various simulation scenarios in order to reduce the irradiation time for patients. In addition, these scenarios are discussed.