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Qualitätssicherung in der Strahlentherapie mit geladenen Partikeln

Aus dem Jahresbericht 2020
03.03.2021

Der MLFC-Detektor (blau) mit dem dazugehörigen Auslesegerät

Zur Qualitätssicherung in der Strahlentherapie mit hochenergetischen Elektronen, Protonen oder Kohlenstoff- Ionen muss die Strahlungsenergie regelmäßig überprüft werden. Mangels geeigneter Messtechnik findet bislang in der klinischen Routine lediglich eine Konstanzprüfung statt. Sie ist zudem zeitaufwendig und erfordert teures Equipment.

Um diese Messungen zu vereinfachen, entwickelte ein Mitarbeiter der PTB ein tragbares Gerät auf Basis eines Multi-Leaf-Faraday-Cups (MLFC). Es handelt sich um die Weiterentwicklung eines zuvor für den Forschungs- Elektronenbeschleuniger der PTB gebauten Gerätes, das für die in der Strahlentherapie relevanten Elektronenenergien zwischen 3 MeV und 25 MeV optimiert wurde.

Der MLFC besteht aus 128 in Strahlrichtung hintereinander angeordneten Elektroden-Paaren. Die auf den Elektroden vom Strahl erzeugte energiespezifische Ladungsverteilung wird von einer eigens entwickelten Elektronik ausgelesen und in Echtzeit bewertet.

In Zusammenarbeit mit dem Ionenstrahl-Therapiezentrum MedAustron (Wiener Neustadt) wurde der neue tragbare MLFC auch in klinischen Ionenstrahlungsfeldern erfolgreich erprobt. Die im Vergleich zu den Elektronen höhere Energie und Reichweite der Ionenstrahlung kann durch Reichweitenmodulatoren berücksichtigt werden.