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Arten therapeutischer Strahlen |
| ultraharte Photonen |
Moderne Beschleuniger liefern Bremsstrahlen von Elektronen mit 4 - 25 MeV. |
Diese ultraharten Photonen sind die häufigste Strahlenart in der Tumortherapie. |
| schnelle Elektronen |
stehen ebenfalls in fast jeder radioonkologischen Einheit zur Verfügung. |
Sie werden bevorzugt bei oberflächennahen Zielen, z.B. Hauttumoren, Brustwandrezidiven, eingesetzt. |
Wechselwirkung schneller Elektronen mit Materie
- unelastische Stöße
- Bremsstrahlung
- elastische Stöße
Kernprozesse haben wesentlich kleinere Wirkungsquerschnitte und brauchen daher nicht berücksichtigt werden. |
| Röntgenstrahlen |
sind wesentlich einfacher zu erzeugen. |
Sie werden vor allem bei oberflächennahen Tumoren (z.B. Basaliom) und gutartigen Läsionen (z.b. Tennisellenbogen) eingesetzt. |
| heavy Particles |
Protonen, Heliumkerne, Kohlenstoff u.a. schwere Teilchen können in aufwendigen Beschleunigern als Therapiestrahl verwendet werden. |
Die günstige Tiefendosiskurve erlaubt eine schonende Therapie tief liegender Tumoren (z.B. Hypophyse, Schädelbasis). |
| Protonen |
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| Schwerionen |
Zurzeit ist das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) die einzige Einrichtung in Europa, die Patienten mit Schwerionen, wie Kohlenstoff, bestrahlen kann. |
| Inverted-Doppler-Shift-Attenuation |
Methode zur Messung der Geschwindigkeit von Kohlenstoff-Ionen im Zielmaterial. |
Die Kohlenstoffkerne werden durch Kollisionen im Zielgebiet gebremst und angeregt. |
| Sie geben die Anregungsenergie in Form von Gammastrahlen ab. |
Da die Strahlenquelle(C-Atom) sich bewegt, entsteht ein Dopplereffekt, der sich als Frequenzverschiebung messen lässt. |
| BNCT |
Boron Neutron Capture Therapy. (2,3) |
Nach Applikation von Bor-Verbindungen wird mit Neutronen bestrahlt.(4) |
10Bor reagiert mit Neutronen unter Zerfall in ein Alpha-Teilchen und 7Lithium. |
| Die Zerfallsenergie wird kleinräumig freigesetzt (<10my). |
| Borofalan |
10B-p-Borono-Phenylalanin (10B-BPA) |
i.v.-Injektion vor der Neutronenbestrahlung |
Intrazelluläre Aufnahme durch einen Aminosäuretransporter. |
Höhere Akkumulation in Tumorzellen.(5) |
| Neutronen |
Einfangprozess: insbesondere langsame Neutronen (E < 1keV)
thermische Neutronen (E = 0,025 eV) |
Fermi-Beziehung:
σ ≈ 1 / v ≈ 1 / SQRT(En)
σ: Wirkungsquerschnitt
v: Geschwindigkeit des Neutrons
E: Bewegungsenergie des Neutrons |
Je geringer die Geschwindigkeit eines Neutron ist, umso häufiger treten Kernreaktionen auf.
Dabei wird das Neutron in den Kern integriert und ein Gammaquant emittiert. |
Teil von |
Strahlenmessung, Dosimetrie |
Strahlen - Physik |
Radioonkologie |
| Quellen |
1.) Sato M, Hirose K:
Efficacy and safety of boron neutron capture therapy for Hypopharyngeal/Laryngeal cancer patients with previous head and neck irradiation.
Radiotherapy and Oncology 198 (2024) 110382
doi 10.1016/j.radonc.2024.110382
2.) Sauerwein WWA, Moss R, Nakagawa Y:
Neutron Capture Therapy - Principles and Applications.
Springer Science & Buisiness Media; 2012
3.) Barth RF, Grecula JC:
Boron neutron capture therapy at the crossroads - Where do we go from here?
Applied Radiation and Isotopes 2020;160:109029.
4.) Kiyanagi Y:
Accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy.
Therapeutic. Radiology and Oncology 2018:2.
5.) Watanabe T, Sanada Y, Hattori Y, Suzuki M:
Correlation between the expression of LAT1 in cancer cells and the potential efficacy of boron neutron capture therapy.
Journal of Radiation Research 2022;64:91 – 8.
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