Mit Photonen (also allem von Röntgen bis Gammas) auf einen Tumor zu schießen und ihn dadurch zu zerstören, ist ein alter Hut und mittlerweile so sehr im Alltag angekommen, dass man sich da meist kaum noch einen zweiten Gedanken drüber macht. Das ist auch gut so, denn auch wenn viele verschiedene Behandlungstechniken, von chirurgischer Entfernung bis zu medikamentöser Behandlung, immer weiter voran schreiten, so sterben doch (prozentual gesehen) immer mehr Menschen an Krebs.

Das ist natürlich ebenfalls eine tolle Entwicklung, denn wenn Leute an Krebs sterben heißt das, dass sie nicht an etwas anderem sterben und somit älter werden. Wir alle sterben irgendwann und wir alle bekommen irgendwann Krebs, bei letzterem ist nur die Frage, ob wir dann noch existieren, wenn wir ihn bekommen (würden).

Kein Wunder also, wenn der Hersteller von einem System zur Strahlentherapie mittels Protonen damit wirbt: “Ein Kind, das heute geboren wird, wird im Durchschnitt 100 Jahre alt werden. Also werden wir immer mehr Krebstherapien brauchen und diese auch gewinnbringend verkaufen können.” Das ist nicht gerade selbstverständlich, denn Protonentherapie ist so ziemlich das teuerste Verfahren, das es zur Zeit für die Allgemeinheit gibt und auch wenn das Verfahren schon lange bekannt ist, hat es gerade erst die Schwelle zur Wirtschaftlichkeit überschritten, so dass man in absehbarer Zeit damit rechnen kann, dass die Preise durch Massenanwendung in den Keller gehen.

Aber ich betreibe hier ja einen Blog, der sich mit den naturwissenschaftlichen Wirkmechanismen auseinandersetzt und das will ich hiermit eben auch tun. Ein Protonenstrahl ionisierender Strahlprotonentherapielung zerstört menschliches Gewebe in einer recht ähnlichen Weise wie Photonen (idR. Röntgen) und auch wenn mikroskopisch ein signifikanter Unterschied bzgl. Einzel- und Doppelstrangbrüchen besteht, so ist das nicht der springende Punkt, wenn wir Photonen und Protonentherapie vergleichen wollen. Der wirklich große Unterschied ist, dass Protonen als Masseteilchen im menschlichen Gewebe wesentlich anders abgebremst werden als Photonen, wodurch sie wesentlich präziser eingesetzt werden können. Der Wirkungsquerschnitt (also die Wahrscheinlichkeit für eine Interaktion) bei Protonen ist für hohe Energien rel. gering und bei niedrigen Energien nimmt sie extrem stark zu. Außerdem verlieren sie (genauso wie Neutronen) in Materie Energie durch Stöße. Das heißt, wenn sie die ersten Zentimeter in den Patienten hineinkommen, haben sie erst einmal nur wenige Wechselwirkungen, bis sie dadurch ihre Energie reduzieren. Dann, wenn sie ihre Energie abgebaut haben, steigt die WWW so stark an, dass sie binnen Millimetern zum Stehen kommen und dabei ihre gesamte restliche Energie abgeben. Diese, für jede Energie und Materie charakteristische Eindringtiefe, nennt man Bragg-Peak, die auch in meiner Arbeit an der HBS-Neutronenquelle eine wichtige Rolle spielt (aber dazu später mehr).

In der Anwendung kann man heutzutagen den Bragg-Peak in menschlichem Gewebe auf einen Millimeter genau positionieren, was wesentlich präziser ist als jedes chirurgische Skalpell. Das heißt, das Gewebe, das hinter dem Bragg-Peak liegt, bekommt so gut wie keine Strahlung ab und wird somit auch nicht in Mitleidenschaft gezogen. Der Strahlkanal, also die Strecke, die der Protonenstrahl durchqueren muss, bis er den Tumor erreichen kann, bekommt natürlich schon noch einiges an Strahlung ab, aber auch das ist deutlich weniger (zumindest für tiefliegende Tumore) als bei Photonen. Ergo, die Dosis lässt sich bei Protonen viel genauer positionieren und das umliegende Gewebe wird viel weniger geschädigt als bei herkömmlicher Strahlentherapie… was ist denn nun der Nachteil?

Nun ja, während man Photonen mit den entsprechenden Energien in einer unterarmgroßen Strahlenkanone (Linearbeschleuniger für e- mit Target) produzieren kann, welche man wie beim Pferderöntgen einfach nur auf einen Roboterarm setzen muss, kommen die Protonen aus einem 30-Tonnen-Zyklotron, den man leider nicht mehr vernünftig bewegen kann. Deshalb muss man den geladenen Protonenstrahl in eine sog. Gantry schicken, einen rotierenden Hohlzylinder, der zwar auch um die 30 Tonnen wiegt, aber in dessen Rotationsachse man den Patienten positionieren und ihn so von allen Seiten aus bestrahlen kann. Da die meiste Zeit nicht für die direkte Bestrahlung, sondern für die Lagerung und “Handhabung” des Patienten draufgeht, ist es meistens sehr sinnig einen Teilchenbeschleuniger und mehrere Gantrys zu bauen, um den Patientendurchsatz zu erhöhen. Außerdem frisst das Zyklotron mit seinen 20M€ auch den Hauptteil der (Betriebs-)Kosten.

Derzeit gibt es in Deutschland ca. 6 Zentren, die Strahlentherapie mit Protonen anbieten, in den USA 24, Japan 16 und weltweit insgesamt ca. 66 Stück. Hier sind das konkret Berlin, München, Heidelberg, Essen, Dresden und Marburg. Die Zahlen steigen aktuell auch recht stark an. Je nach Indikation, Verhandlungsgeschick und Krankenkasse werden die Kosten von ca. 18-20k€ übernommen oder müssen privat getragen werden. Ich bin ja wieder nur Hobbymediziner, aber mWn werden vor allem tiefliegende und schwer operierbare (weil wichtige Organe in unmittelbarer Nähe liegen) Tumore für solch eine Therapie in Betracht gezogen.

Weitere informationen und schöne Bilder gibt es z.B. auf der Seite des kommerziellen Herstellers Varian aus Troisdorf hier um die Ecke. https://www.varian.com/oncology/solutions/proton-therapy

 

 

 

Kommentare (58)

  1. #1 ThoSou
    7. Juni 2017

    @Nucular
    Wie immer sehr interessant.
    Mich würde noch ein Vergleich mit Kohlenstoffionenanwendung interessieren.Siehe z.B. hier:
    https://www.gsi.de/forschungbeschleuniger/forschung_ein_ueberblick/ionenstrahlen_im_kampf_gegen_krebs/kohlenstoffionen_hochwirksam_und_praezise.htm

  2. #2 Tobias Cronert
    7. Juni 2017

    Von einem rein physikalischen Standpunkt aus gesehen ist der Bragg-Peak noch mal ein gutes Stück ausgeprägter, weil die “stopping Power” für stärker geladenen Teilchen größer ist. Dadurch wird noch weniger Dosis im Bestrahlungskanal und noch mehr in dem Tumor plaziert.
    Zumindest theoretisch, denn die höheren Energien benötigen wieder größere Magnete, die dann zu schwer für eine der “kleinen 30t Gantries” werden und so die plazierung des Strahls, bzw. des Patienten schwieriger machen… mal ganz abgesehen, dass man dafür kein Zyklotron von der Stange kaufen kann.

    Außerdem sind mWn (vorsicht Halbwissen) Doppelstrangbrüche bei größeren Partikeln wahrscheinlicher. und die will man eigentlich gerne im Tumor haben.

  3. #3 Marcus Anhäuser
    7. Juni 2017

    “ca. 6”, sind es 6 oder nicht? :-)

  4. #4 Tobias Cronert
    7. Juni 2017

    Kommt drauf an, wie du zählst. 😉
    Wenn mein Strahlenschützer sagt: Tobi, halt doch mal deine Hand in den Protonenstrahl. Hat er mir dann Strahlentherapie angeboten und muss dann Jülich als 7tes Zentrum in der Liste geführt werden?

    Ne ernsthaft die meisten der Zentren sind noch in einem… ich sag mal Erkundungsstadium. Also schon über den Prototypen hinaus, aber noch nicht in der Massenabfertigung angekommen. Letzteres werden sie auch niemals, denn die Hälfte der 6 Zentren hat eine starre Beamline und keine Gantries, wodurch eben eine sehr wichtige Option wegfällt.

  5. #5 roel
    7. Juni 2017

    “Hier sind das konkret Berlin, München, Heidelberg, Essen, Dresden und Marburg.”

    – Hahn-Meitner-Institut / Charité, Berlin (nur Augenbehandlung mit Protonen): http://www.berlinprotonen.de

    – Rinecker Proton Therapy Center (RPTC), München (nur Protonen): http://www.rptc.de

    – Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT), Heidelberg: http://www.hit-heidelberg.com

    – Westdeutsches Protonentherapiezentrum, Essen (nur Protonen): http://www.wpe-uk.de

    – Universitäts Protonen Therapie Dresden (nur Protonen): http://www.uniklinikum-dresden.de/de/das-klinikum/kliniken-polikliniken-institute/universitaets-protonen-therapie-dresden

    – Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrum (MIT), Marburg: http://www.mit-marburg.de

  6. #6 Tobias Cronert
    7. Juni 2017

    merci

    und mit Neutronen geht dass dan natürlich auch noch, wie am MEDAPP in Garching/München

  7. #7 Lercherl
    7. Juni 2017

    Österreich: https://www.medaustron.at/ in Wiener Neustadt.

    Die haben insgesamt vier Bestrahlungsplätze, davon einer mit Gantry. Sie sind seit ein paar Monaten in Betrieb (so ein bisschen halt).

  8. #8 Tobi
    7. Juni 2017

    Wirklich interessant, danke!

    Wie verhält sich denn die Absorption anderer Atombausteine im Gewebe? Ich vermute mal Neutronen wären in der Anwendung Unsinn, weil sie den Patienten wahrscheinlich radioaktiv machen würden. Wie sieht es mit Elektronen aus? Die wären ja leicht zu bekommen, man nehme einfach das target des Beschleunigers weg.

    Wieviele Protonen “erhält” man eigentlich während so einer Behandlung und in welcher Zeit? Führen die zu einer merkbaren Ladung oder wird der Patient an den Minuspol des Zyklotrons (vermute mal Masse) angeschlossen?

  9. #9 Tobi
    7. Juni 2017

    und mit Neutronen geht dass dan natürlich auch

    OK, das hab ich zu spät gelesen, hat sich die Frage also schon geklärt. 😀

  10. #10 Tobias Cronert
    8. Juni 2017

    Hallo Tobi,

    das sind mal eine ganze Menge tiefgreifender Punkte auf einmal… ich fange einfach mal am Anfang an.

    Also mit Neutronen kann man grundsätzlich so eine Therapie auch machen. Die verhalten sich aber wesentlich anders, als die Protonen und über die Neutronentherapie müsste ich schon wieder einen ganzen Artikel schreiben. Kurz gesagt lassen sich Neutronen viel schwieriger kontrollieren, weil sie eben nicht geladen sind und daher nicht so gut plazieren, wie Protonen.

    Radioaktiv machen, also aktivieren, machen sowohl Neutronen, als auch Protonen. Aber das ist in den Mengen nicht wirklich signifikant, aber durchaus messbar. Man kann einem bestrahlten Patienten einen Geigerzähler auf die Brust legen und gratulieren: sie sind energetisiert worden. 😉

    Elektronen gehen auch, aber die haben nur sehr geringe Eindringtiefen, weil sie so leicht sind und dadurch schneller Energie abbauen, als Protonen. Das ist nur bei sehr speziellen Tumoren interessant.

    Also die Teilchenbeschleuniger haben niedrige µA bzw. nA an Strom, was ca. 10^10 Teilchen pro Sekunde entspricht +- ein paar Größenordnungen, weil der Strahl noch extrem zusammengestutzt wird.

    Die Landung ist dabei irrelevant, da bekommt man beim Streicheln einer Katze wesentlich mehr ab *g*

  11. #11 Laie
    9. Juni 2017

    Man sollte mehr von den Protenenquellen bauen, davon haben sowohl Patienten als auch Forscher etwas davon.

    Da die medizinische Gerätehersteller sowieso Länge x Breite verlangen, wäre es doch gerade an einer technischen Uni eine gute Aufgabenstellung, solche Dinger günstiger und ev. auch genau so herzustellen, wie man sie braucht.

  12. #12 strahlenbiologe
    9. Juni 2017

    Leider ist dafür das Geld knapp. In Deutschland hätten wir beinahe sogar drei Schwerionenzentren gehabt, Heidelberg, Marbug und Kiel. Heidelberg läuft, Marburg war fertig gestellt, aber jahrelang nicht in Betrieb weil plötzlich unwirtschaftlich, Kiel war zu 90% fertig; dann Abbruch und Abbau der Anlage (steht jetzt in China).
    Also sind wir bei zwei funktionierenden Anlagen, wobei Marburg nicht das geile Gantry wie Heidelberg hat.

  13. #13 strahlenbiologe
    9. Juni 2017

    Hier mal ein Video wie das Gantry in Heidelberg aussieht und was es genau macht:

  14. #14 Laie
    10. Juni 2017

    @strahlenbiologe
    Geld ist genug da, es wird nur falsch verteilt. Dort wo es nichts bringt ist genug da, wie bei den gender-studies.

  15. #15 Tobias Cronert
    10. Juni 2017

    um mal eine Lanze für die Geisteswissenschaften zu brechen: Für den Preis eines Schwerionenzentrums kannst du dutzende Universitäten Deutschlands für ein Jahrzehnt mit nem Genderstudies Lehrstuhl ausstatten und wenn durch letzteres dann 10% mehr Frauen Physik studieren hat sich das mMn mehr gelohnt, als ein fetter Bestrahlungsplatz… und das sage ich obwohl ich ein ausgewiesener Fan von Teilchenbeschleunigern und solchen Großgeräten bin.

    Ansonsten sind die Teilchenbeschleuniger, die für medizinische Aufgaben benutzt werden für die Forschung mittlerweile uninteressant. 90% der wissenschaftlichen Fragen, die den Energiebereich betreffen, den diese Bescheuniger erreichen können sind in den letzten Jahrzehnten beantwortet worden und für die ganzen aktuellen Fragestellungen braucht man um Größenordnungen höhere Energien.
    … es sei denn irgendjemand würde solche Beschleuniger dazu benutzen kleine kompakte Neutronenequellen zu bauen, die dann wieder sehr interessant für die Wissenschaft wären 😉

  16. #16 tomtoo
    11. Juni 2017

    @Strahlenbiologe,@Tobias
    Danke das war sehr schön.

    @Tobias
    Könnte man nicht auch Elektronen dazu nutzen Neutronen zu beschleunigen bzw. sie auf ein bestimmtes Energienilevel zu bringen ? Also halt in einen Elektronen Linearbeschleuniger Neutronen einzubringen und die schwimmen sozusagen mit dem Strom oder gegen, je nachdem welches Energielevel man bei den Neutronen möchte ?

  17. #17 Laie
    11. Juni 2017

    @Tobias Cronert
    Wenn es wirklich dazu führt, 10% mehr Frauen in die Technik zu bewegen, dann würde ich das natürlich positiv sehen und meine Meinung ändern, selbst wenn es nur 5% wären.

    Nach meiner Erfahrung ist die Weichenstellung schon in der frühen Kindheit gelegt, welches Spielzeug zur Interessensausprägung gegeben wird. Wenn es nur Puppen sind, dann ist das ein Problem. Wenn man selbst erlebt, wie in der eigenen Verwandtschaft der zu Weihnachten oder zum Geburtstag geschenkte Physikbaukasten mit einem lappidaren “Was soll ich denn damit?” in die Ecke geschmissen wird und einem die dazu gehörigen Eltern nur blöd angucken, dann weiss man, es ist nicht ganz so leicht. Zufrieden waren sie mit den neuesten Nintendo-Spielen, von denen zig am Boden vertreut herumlagen. Wie könnten hier in der Praxis die Geisteswissenschaften helfen?

    Im Erwachsenenalter ist es leider zu spät, man muss viel früher ansetzen.

    @tomtoo
    Elektronen sind viel leichter, daher sind Elektronen- Linearbeschleuniger viel einfacher und billiger zu bauen, die einfachsten Linearbeschleuniger sind noch die alten Fernsehröhren, dort wird ein Elektronenstrahl erzeugt, mit dem man das Bild auf den Bildschirm malt.

    Neutronen mit Elektronen zu beschiessen bringt nix!

    • #18 Tobias Cronert
      11. Juni 2017

      @Laie: Jup, sehe ich auch so. Wenn man daran etwas ändern will braucht man mMn Wissenschaftler, die sich damit beschäftigen und das sind mWn Genderstudiesleute. Klar gibt es bei denen auch welche, die nichts besseres zu tun haben, als sich das nächte Binnen* auszudenken, aber der Großteil arbeitet mWn daran Mädchen Lego-Technik in die Hände zu drücken.

      @Tomtoo: Elektronen haben kaum Wechselwikrung mit Neutrone. Weil letztere nicht gelaen sind lassen sie sich kaum mit Elektronen manipulieren. Das würde leider nicht funktionieren.

  18. #19 Tobi
    11. Juni 2017

    Danke für die Antworten weiter oben! Mir fallen beim Lesen über Themen, die mich interessieren meistens einige Fragen ein und dann weiß ich leider nichts besseres, als einfach alle auf einmal zu stellen. :)

    Dass Protonen auch aktivieren können war mir neu, da ich davon ausging, dass die nicht in den Kern kommen (außer natürlich bei der Kernfusion). Auf Wikipedia hab ich dann aber was über den durch Bremsstrahlung ausgelösten Kernphotoeffekt (der mir auch neu war) gelernt. Man wird halt doch immer schlauer! :)

    Jetzt stell ich mir nur noch die Frage, was für radioaktive Elemente denn eigentlich bei einer Strahlentherapie entstehen. Ich rate einfach mal, dass dem Kohlenstoff ein Neutron geklaut wird und C-11 entsteht.

    Man kann einem bestrahlten Patienten einen Geigerzähler auf die Brust legen und gratulieren: sie sind energetisiert worden.

    Das sollte mal wirklich jemand den Esoterikern verkaufen. Da wären die ganzen Slogans wie “Steigert ihre Energie” und “Aktiviert ihre Zellen” endlich mal korrekt! 😀

  19. #20 gedankenknick
    12. Juni 2017

    @Laie Nach meiner Erfahrung ist die Weichenstellung schon in der frühen Kindheit gelegt, welches Spielzeug zur Interessensausprägung gegeben wird.

    Ein wenig komplizierter ist das dann wohl doch schon. Ich habe meine Tochter versucht, zeitnah für Physik und Chemie zu begeistern. Kindgerecht, erklärend, u.a. mit “Bauspielzeug” (erst Lego, später Fischertechnik) und einfachsten Chemiebaukästen (“Wir lassen Kristalle wachsen” und sowas) War nix zu machen. Damals – Hammer ist doof, Puppe ist gut! Heute – Akkuschrauber ist doof, Pferd ist gut! Ach ja, reparier mal das Halfter..! Nix zu machen…

  20. #21 tomtoo
    12. Juni 2017

    @gedankenknick

    Das ist wie du sagst viel,viel komplizierter imho. Ich hab die Vermutung das da selbst kleinste Dinge Auslöser für dies oder das sein können.

  21. #22 Tobias Cronert
    12. Juni 2017

    Protonen können auch so in den Kern kommen, wenn ihre Energie größer ist, als die Coulombbarriere (und selbst dann, wenn sie geringer ist) und Kernreaktionen auslösen. Da braucht es noch nicht mal den Kernphotoeffekt zu, auch wenn es den natürlich auch noch gibt.

    Also die Protonen werden “die stärksten Auswirkungen” mit den Wasserstoffatomen haben, weil sie da “bei einem kinetischen Stoß am meisten Energie übertragen können” und damit die chemischen Bindungen (z.B. an DNS) zerstören. Also gar nicht mal so viel in Richtung Transmutation.

    Wenn man sich die Kernreaktionen angucken wollen würde, die Elemente in andere transmutieren, dann würde man für jedes Element eine Enegieabhängige Wahrscheinlichkeit auf verschiedene (Kern)reaktionen bekommen. Das kann man recht zuverlässig mit Monte Carlo simulieren, aber für eine pauschale Aussage, wie “hauptsächlich C12 -> C11” sind da noch viel zu viele Unbekannte drin.

  22. #23 gedankenknick
    12. Juni 2017

    @tomtoo:
    Dass männliche und weibliche Gehirne sich strukturell unterscheiden, ist schon länger bekannt. Und seit sowohl Hormonbehandlungen bei Transgender-Patient(inn)en als auch MRT-Untersuchungen Gang und Gäbe sind, braucht man nicht mal mehr Psychotests (alleine) bemühen, um diese Unterschiede nachzuweisen.

    Ich betone hier, dass ich damit KEINE Aussage über “besser vs. schlechter” machen will. Ich stelle nur fest, dass pauschale Aussagen wie “Frauen sind auch nur weibliche Männer” einfach QMS (Quatsch mit Soße) sind.

    Und da bestimmte Ausprägungen des Gehirns nun mal stark geschlechtshormongesteuert ausgebildet werden, ist die Interessenlage nur mit Spielzeug-Auswahl wohl nur begrenzt zu beeinflussen. (Und ja, das klappt sogar noch im Erwachsenen-Alter, bei jahrelanger passender Hormon-Substitution.)

    Allerdings hat das jetzt alles nur noch sehr wenig mit Protonen(strahl)-Therapie zu tun, und ist daher reichlich OT…

  23. #24 tomtoo
    12. Juni 2017

    @Gedankenknick

    Ich wollte mich nicht auf eine Genderdebatte einlassen. Einfach nur meine Meinung kunt tun, das es halt nicht so einfach ist. Und ja reichlich OT.

  24. #25 gedankenknick
    12. Juni 2017

    @tomtoo:
    Och, ich glaube, wird sind da meinungstechnisch recht dicht beeinander… Und ich hoffe, keine solche Debatte ausgelöst zu haben…

    Mal zum Topic:
    Ist es in Berlin das BESSY-II, wo sich die Charité die Protonen her holt?

  25. #26 Tobias Cronert
    12. Juni 2017

    Nope, ist zwar auch am HZB, aber die Protonen kommen mWn direkt vom Zyklotron https://www.helmholtz-berlin.de/angebote/pt/anlage/index_de.html
    ich habe aber keine Ahnung, wie das heißt.

  26. #27 gedankenknick
    12. Juni 2017

    Ach, ich Dumbatz. Der Protonenbeschleuniger scheint ja in Wannsee zu stehen – direkt neben dem Golfplatz.

    Und BESSY-II, als Elektronen(!)-Synchrotron, steht in Adlershof rum. Kann es also gar nicht sein. Ich gebe offen zu, diesmal habe ich vorher nicht nachgeschaut. Und bei so viel physikalischen Umverständnis ist es dann doch kein Wunder, dass sich Töchterchen lieber dem Pferd zuwendet… 😉

  27. #28 tomtoo
    12. Juni 2017

    Also bitte nicht falsch verstehen. Ist nur für mein Verständnis. Die Gangry dient “nur” der “Bequemlichkeit” des Patienten oder ? Also ich könnte ihn auch fixiert an einem Roboterarm sozusagen halb auf den Kopf stellen mit Bauch nach unten ? Ich bin kein Unmensch ! Nur ne Frage für mein Verständnis.

  28. #29 Tobias Cronert
    12. Juni 2017

    @gedankenknick: Naja grundsätzlich kann man ja auch Protonen in einen Ring reinschicken. Soooo abwegig ist das nun nicht… und Protonen machen auch Synchrotronstrahlung, sie lassen sich nur nicht so einfach beschleunigen, wie elektronen.

    @tomtoo: Jup, die Gantry ist aus physikalischer Sicht überflüssig und weil die Ablenkungsmagnete bei schweren Teilchen echt groß werden auch einer der fettesten Kostenpunkte. Wenn mann einen Patienten frei drehen könnte wäre das ganze wesentlich billiger. Das hat man auch früher ausprobiert, aber es hat sich nie durchgesetzt. Ist wie mit der Waschmaschine. Die war auch erst erfolgreich, als man ein Fenster vorne reingemacht hat. Physik gegen Menschen 😉

  29. #30 strahlenbiologe
    12. Juni 2017

    @tomtoo/Tobias
    Bequemlichkeit nicht gerade, es liegt an der möglichst guten Fixierung des Zielorgans. Da der Protonen- bzw. Schwerionenstrahl Millimetergenau positierniert werden kann und auch der Dosisabfall nach dem Braggpeak im Millimeterbereich liegt muss der Tumor sehr “ruhig” liegen. Wenn du jetzt dem Patient die Füße in die Höhe drehst, halb quer von hinten an der Decke hängend sozusagen, um an den Tumar ranzukommen; verlagert sich das Zielvolumen haltsehr stark. Deshalb ist es medizinisch sinnvoller den Patienten fixiert auf dem Rücken liegen zu lassen und den Strahl um in herum zu führen.
    Und bezüglich Kernreaktionen, bei der Kohlenstoffionetherapie kommt das tatsächlich etwas “gehäufter” vor, wird aber ausgenutzt, denn bei C12 Bestrahlungen entsteht tatsächlich nennenswert C11, was einen PET-Scan ermöglichst, sogar online während der Bestrahlung. Damit ist ein vergleich der Besrahlungsplanung mit der tatsächlichen Dosisdeposition möglich.

  30. #31 gedankenknick
    12. Juni 2017

    @Tobias Cronert
    Naja, “BESSY” … BerlinerElektronenSpeicherring…SYnchroton… Wenn ich so drüber nachdenke, sollten da Protonen nix drin verlohren haben.

    Zumal ich denke, aufgrund des höheren Gewichts der Protonen gegenüber Elektronen brauchts stärkere Magnetfelder und/oder einen größeren Kreisradius. Außerdem bin ich mir nicht ganz sicher, ob die Magnetfeldschaltung nicht “umgedreht” sein müßte betreffend der entgegengesetzen Ladung, sonst dürfte ja das Prinzip “Linearmotor” (auch wenn er zum Ring gebogen wurde) nicht mehr stimmig sein…

    Synchrotronstrahlung (=Bremsstrahlung) müßte man eigentlich mit jedem geladenen Teilchen, welches man mit Gewalt in eine Kreisbahn zwingt, hinbekommen; oder? Allerdings dürfte es eine Frage des Energieaufwands sein, denn um so schwerer das Teilchen, um so mehr Energie muss ich ja hineinstecken, um es zu beschleunigen und die Geschwindigkeit auf der Kreisbahn dann beizubehalten…

  31. #32 tomtoo
    12. Juni 2017

    @Strahlenbiologie, Tobias

    Ok , ich verstehe. Mal angenommen der Patient ist betäubt und fixiert in der Position, rutschen die Organe natürlich trotzdem durch die gegend (sry sehr saloppe Ausdrucksweise).

  32. #33 tomtoo
    12. Juni 2017

    Aber wird nicht eh noch einmal vor einem “Schuß” eine Aufnahme gemacht ? Oder wohl eher nur Traum der Ärzte ?

  33. #34 Tobi
    12. Juni 2017

    Idealerweise wird kurz vor der Bestrahlung (oder währenddessen) eine Aufnahme gemacht. Aber das können noch nicht alle Geräte, soll aber definitiv Standart werden.

  34. #35 Aaron Kunz
    14. Juni 2017

    Würde sich die Wirkung verändern, wenn man aus verschiedenen Richtung mehrere Protonenstrahlen gleichzeitig sendet?

  35. #36 strahlenbiologe
    14. Juni 2017

    Die Wirkung an sich nicht, man macht das mit den verschiedenen Richtungen aber schon generell bei Bestrahlungen. Damit das gesunde Gewebe vor dem Tumor möglichst wenig Dosis abbekommt. Im Schnittpunkt liegt dann halt der Tumor.

  36. #37 Laie
    14. Juni 2017

    Einen kleinen Elektronenbeschleuniger kann sich jeder selbst basteln, man nehme eine Glühbirne und umwickle sie mit einer Aluminiumfolie, die man auf einige +kV setzt, und schon werden Elektronen hin zur Anode beschleunigt.

    Sinn macht das zwar keinen, es sei denn, man braucht das Teil als Hochspannungsgleichrichter! :)

    @gedankenknick weiter oben
    Erzwingen kann man nichts, jedoch war es der Versuch sicherlich wert. Welchen Einfluss nun Fernsehen, insbesonders Werbung und auch Freundinnen haben, kann nur geschätzt werden. Tiere und Medizinstudium wäre ja auch was?

  37. #38 gedankenknick
    15. Juni 2017

    @Laie #37 erster Absatz:
    “Elektronenstrahlröhren” sind nix ungewönliches und waren bis zum Siegeszug der LED- und Plasmadisplays in jedem deutschen Haushalt ausreichend vorhanden. Synchrotonstrahlung damit herzustellen halte ich jedoch eher für einen Mythos aus dem Reich des Marvel-Universums…

    Zu Zeiten des Röhrenradios waren “klitzekleine” Ausgaben davon aus anderen Gründen sogar noch beliebter. Heute sind diese größtenteils nur noch in hochwertigen HiFi-Verstärkern, E-Gitarren-Verstärkern sowie an selbstgebastelten lustigen USB-Sticks zu finden…

    @Laie #37 zweiter Absatz:
    Krankenschwester, abgelöst von Tierärztin waren mal Optionen vor längerer Zeit. Hat sich aber erledigt. Ein Hochschulstudium ist derzeit angestrebt, aber in einem ganz anderen Bereich… 😉

  38. #39 tomtoo
    15. Juni 2017

    @Laie

    Doch du kannst dich damit röntgen.

    Also liebe Kinder die mitlesen, nicht nachbauen.

  39. #40 Tobias Cronert
    15. Juni 2017

    In der alten Strahlenschutzverordnung (also die bis jetzt ) gab es einen extra Abschnitt über Störstrahlen aka Fernsehröhen und dergleichen. Einer meiner Strahlenschützer hat das mal durchgerechnet und bei einem mittelmäßig schlechten Fernsehr wären 8h+ Fersehjunkies, die einen Meter vor der Röhre sitzen locker über die Jahresdosis gekommen.
    Aber Fernsehkonsum ist ja gesellschaftlich so wichtig, dass man dafür eine Ausnahme machen muss *g*

    Wie das bei der aktuellen ist, habe ich mir noch gar nicht angeguckt.

    • #41 rolak
      17. Juni 2017

      Fernsehjunkies (..) locker über die Jahresdosis

      Gut, daß das damals kaum einem klar war, Tobias. Das sicherlich unausweichliche, ewige Genörgele über das erkennbar unsinnige ‘bekommst ja ganz viereckige Augen’ (etc) hinaus wäre mir ebenso sicherlich ziemlich auf den Keks gegangen.

  40. #42 gedankenknick
    15. Juni 2017

    Au weia, muss ich dann verstrahlt sein… Ich habe in meiner Jugend WOCHEN vor ner alten russischen S/W-Röhre verbracht, an die ich den Luftwaffenoffizier-64 angeflascht hatte…

  41. #43 Laie
    15. Juni 2017

    Alte Radioröhren als USB-Sticks sind mir neu, kann mir nicht vorstellen, dass das funktioniert! :)

    @tomtoo
    Mach dir keine Sorgen, Kinder lesen hier sicherlich nicht mit. Glübirnen gibts auch nicht mehr zu kaufen, die EU sorgt schon für deinen Schutz! :)

  42. #44 gedankenknick
    15. Juni 2017

    @Laie:
    Du schneidest den Sockel von einer alten Radioröhre, und klebst via 2-Komponenten-Kleber das Teil auf einen Micro-USB-Stick. Wer richtig langeweile hat nimmt eine Röhre für 5V und legt die Heizspirale auf den Stromanschluss und Masse, dann glimmt das Ding auch noch rot vor sich hin. (Oder man baut ne rote LED an.) Steampunk-Umsetzung eben…

    Glü(h)birnen baut Dir Tobias C., wenn Du ihn bittest, ein paar “Williams Christ” in den nächsten Meiler zu versenken (und später wieder rauszuzerren) um sie mit der Tscherenkow-Strahlung des Reaktors “aufzuladen”… 😉

  43. #45 gedankenknick
    15. Juni 2017

    @Laie:
    Die “Groß”-Variante findest Du z.B. hier: https://www.youtube.com/watch?v=AekOLGT4Lfw . Ich habe allerdings auch schon Modelle gesehen, bei denen der Micro-USB-Stick komplett im Rest-Sockel verschwunden ist.

    Wollte mir mal selbst sowas bauen, habe aber nie ne passende Alt-Röhre im Elektroschrott gefunden. Und deswegen eine Neu-Unkaputte kaufen & verschrotten finde ich auch Quatsch, das empfinde ich als das Gegenteil vo Upcycling…

  44. #46 Tobias Cronert
    15. Juni 2017

    Tscherenkovstrahlung ist total hübsch … aber ich glaube nicht, dass die sich so super durch Obst konservieren lässt. SAD

  45. #47 Laie
    15. Juni 2017

    So geht das nicht!
    Zuerst die Zerstörung von Kulturgut (Radioröhren) und deren missbräuchliche Verwendung zu beschreiben, und doch sich dann davon zu distanzieren? :)

    Im ernst, das alte Zeug ist ja viel zu schade, um es für sowas zu zerstören. Ausserdem sind es 6,3V und keine 5.0V an Heizspannung.

    Der alte Röhren-Radio meines Onkels wird gepflegt, davon gebe ich nichts ab. Der funktioniert und alle Röhren leuchten schön rot wenn man von hinten reinguckt.

  46. #48 tomtoo
    15. Juni 2017

    OT
    @Laie

    Tja so ein magisches Auge zur Senderabstimmung hatte halt was.

  47. #49 gedankenknick
    16. Juni 2017

    @Laie:
    Röhren der E-Reihe mit 6,3V Heizspannung glimmen nur müde vor sich hin. Röhren der P-Reihe mit 4V Heizspannung leuchten dann schön rot. Man sollte allerdins über eine Stromstärkebegrenzung nachdenken, damit was für den Flash-Chip übrig bleibt…

    https://www.heise.de/make/projekte/Steampunk-Speicherstick-1745576.html 😉

  48. #50 gedankenknick
    16. Juni 2017

    @Tobias Cronert:
    Das wäre doch mal nen dolles Crowdfunding-Projekt für ein total sparsames Leuchmittel: Glaskolben, in die Mitte ein ordentliches Stück [244]Pu, drumrum ordentlich D2O/T2O. Und schon hat man ne blaue Leuchte via Tscherenkovstrahlung, die aufgrund der Halbwertszeit des Pu ne halbe Ewigkeit hält, und die man nicht mehr ausgeschaltet bekommt… oder so. 😀 Ach ja, wenns dann doch nicht hinhaut und man da schon vorher wußte zwecks Physik und so… – Hey, it´s crowdfoundet! [duck&cover]

    Sowa ähnliches gibs ja schon, Tritiumgaslichtquelle, aber schon nach 12 Jahren leuchten die nur noch halb so stark… :-(

  49. #51 Laie
    16. Juni 2017

    @tomtoo
    Ja, war lustig damals. Nimm mal einen starken Magneten, wie jene aus alten Lautsprechern und halte den zum magischen Auge. Bessere Effekte erzielt man bei alten Röhrenfernsehern! Zur not tuts auch ein alter Computermonitor..

    @gedankenknick
    Nö, Röhren der P-Reihe haben als Kriterium 300mA Heizstrom, die Spannung ist je nach Röhre verschieden. Die Heizung in alten Röhrenfernsehern war daher auch eine Serienschaltung aller Röhren und angehängt über einen bipolaren Kondensator an die Phase und das andere Ende an Masse.

    Die in der Abbildung ersichtliche Röhre könnte eine DY86 sein, die für die Hochspannungsgleichrichtung verwendet wurde und 1,4V Heizspannung hat, daher leuchtet sie bei 5V auch viel zu hell.

  50. #52 tomtoo
    16. Juni 2017

    PU244 bei der Halbwertszeit. Kann das überhaupt was zum Leuchten bringen ?

  51. #53 gedankenknick
    17. Juni 2017

    @Laie:
    Elektrotechnik ist nicht so mein Fachgebiet, weswegen ich mich bei solchen Aussagen auf verlinkte Technik-Verständige verlasse… Und wenn die viel zu hell glüht, sieht es für dei anderem doch erst recht dramatisch aus… 😉

    @tomtoo:
    Ich zitiere mich mal selber: “Ach ja, wenns dann doch nicht hinhaut und man das schon vorher wußte zwecks Physik und so… – Hey, it´s crowdfoundet!” 😛

  52. #54 Laie
    17. Juni 2017

    @gedankenknick
    Ach, macht ja nix. Es gibt auch Science-Fiction Filme, die dann komisch sind, wenn irgendein “Profi” dort einen Uralt-Platine mit Uralt-Chip in den Händen hält, und meint, “Ach ja, das ist nun der Fehler”, oder wenn eine Leitung mit Krokodilklemme auf einem Plastikteil angeklemmt wird, und der junge Wissenschaftler rettet mit dem Gerät die Erde (vor was auch immer).

    Die Radio-Röhren haben einen Nachteil, sie sind empfindlich gegenüber mechanischer Belastung, innen ist nämlich Vakuum und die Wände sind recht dünn, mit dem oberen Teil kann man leicht wo hängenbleiben. Sowas in der Hosentasche bedeutet Glasscherben zu produzieren. Ist besser sich irgendeine grosse LED oder eine kleine Glühlampe draufzumachen, die kann bei Unterspannung auch schön rot glimmen und man sieht mehr davon, so wie das kleine Rücklicht von einem Fahrrad, jedoch ebenfalls mit einem Scherbenproblem.

  53. #55 tomtoo
    17. Juni 2017

    @gedankenknick

    : ) NöNö ist schon spannend. Leider fehlt mir das Wissen.

    P.S Was ist ein Luftwaffenoffizier-64 ?

  54. #56 gedankenknick
    17. Juni 2017

    @tomtoo:
    Luftwaffenoffizier: Commodore
    Luftwaffenoffizier-64: Brotkiste! ;-P
    https://de.wikipedia.org/wiki/Commodore_64

  55. #57 tomtoo
    17. Juni 2017

    @gedankenknick
    ; ) gefällt, noch nie gehört.

    War meine 2’te. Meine Erste kam nackt zur Welt und musste erst eingekleidet werden.

    http://oldcomputers.net/osi-600.html

    HäHä und UHF Modulator nachbestückt. Tja Strahlendosis bekommt so doch ihr ganz eigenes Ding. ; )

  56. #58 Laie
    17. Juni 2017

    Ja Commodore, ewig schade. dass die Pleite gingen.
    Aufschlussreich ist “The Deathbed Vigil and other Tales of Digital Angst” von David Haynie Hab mir im Keller irgendwo noch so ein Teil aufgehoben.