Die Erfolge der Augentherapie mit Protonen (OPTIS-Projekt)
und das internationale Interesse an der am PSI
entwickelten Spot-Scanning-Technik für
die Bestrahlung von tiefliegenden Tumoren an
der Gantry veranlasste 1998 die Direktion des
PSI, Strategien zur weiteren Entwicklung der
Protonentherapie am PSI zu erarbeiten. Basierend
auf einer in Auftrag gegebenen Studie über
die Zukunft der Protonentherapie am PSI und
der Konsultation von Persönlichkeiten schweizerischer
Strahlentherapiezentren wurde im Oktober 1998
beschlossen, die Forschung und Entwicklung zu
verstärken, um die am PSI entwickelte innovative
Technik zusammen mit der Industrie zur Marktreife
zu bringen. Die Spot-Scanning-Technik wird für
den späteren Spitaleinsatz vorbereitet und den
neusten Erkenntnissen aus der klinischen Forschung
angepasst. Durch Weiterentwicklung der Scanning-Verfahren
sollen auch bewegliche Tumoren mit der geforderten
hohen Präzision bestrahlt werden können
(beispielsweise Lungenkarzinome). Eine Steigerung
der behandelten Patientenzahl soll das Erfolgspotential
dieser Therapieform ausloten helfen.
Im
Rahmen einer Vorprojektstudie wurde 1999/2000
die Umsetzung der gesetzten Ziele abgeklärt.
Der eigentliche Projektstart von PROSCAN erfolgte
im Herbst 2000. In der heutigen NA-Halle, in
vernünftiger Nähe zu der dort stehenden Gantry,
wird ein auf die vorgesehenen Anwendungen ausgerichtetes
Medizinzyklotron installiert. Die Beschaffung
des Zyklotrons ist im Mai 2001 erfolgt. Das
PSI hat sich nach eingehender Evaluation verschiedener
Angebote für ein supraleitendes 250 MeV-Zyklotron
von ACCEL Instruments GmbH entschieden. Dieses
Zyklotron erfüllt die anspruchsvollen PSI-Spezifikationen
und ermöglicht, am PSI in Zukunft einen Ganzjahresbetrieb
für die Behandlung tief liegender Tumoren
mit Protonen. Neben der bestehenden Gantry wird
im Rahmen des Projekts PROSCAN eine weiterentwickelte
Gantry getestet, die mit neuen Bestrahlungsoptionen
ausgestattet sein wird und auch die Bestrahlung
von beweglichen Tumoren (Lungenkarzinome, Mammakarzinome
etc.) ermöglicht. Dies wird durch schnelles
mehrfaches 2-dimensionales paralleles magnetisches
Scanning erreicht. Auch die neue Gantry wird
intensitätsmodulierte Protonentherapie
ermöglichen, wodurch die Bestrahlungspräzision
im Vergleich zur modernsten, intensitätsmodulierten
Photonentherapie nochmals deutlich verbessert
werden kann.
Zyklotron
COMET, Degrader, Strahllinien und neue Gantry
sind als Einheit so konzipiert, dass sie die
erwähnten fortgeschrittenen Bestrahlungstechniken
beherrschen. Die bestehende OPTIS-Anlage für
die Augentherapie, die zur Zeit am Philips-Zyklotron
(Injektor I) angeschlossen ist, wurde 2007 im
neuen Behandlungsraum aufgebaut und ebenfalls
mit COMET verbunden.
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Das
PSI wird mit der erweiterten Anlage seinen internationalen
Ruf als einzigartiges Technolgiebasislabor für
fortgeschrittene Protonentherapie behalten und
ausbauen können. Mit der Erweiterung der
Strahlentherapie-Einrichtungen am PSI kann aber
auch die klinische Forschung zur Protonentherapie
intensiviert werden. Zudem werden in Zukunft
200 bis 300 Patientinnen und Patienten pro Jahr
am PSI von der neuartigen Strahlentherapie tief
liegender Tumoren profitieren können; dies
zusätzlich zu den 200 bis 250 Patientinnen
und Patienten, die heute schon am PSI weitgehend
routinemässig und mit eindrücklichen
Erfolgsraten von über 98 Prozent eine Augentherapie
erhalten.
Die
Federführung für die Erweiterung der
Protonentherapie liegt beim PSI, welches auch
die Spezifikationen für alle Anlagenteile
erstellt hat. Soweit möglich werden Aufträge
für die Lieferung der Anlagenteile in die
Industrie vergeben. Auch die Schweizer Industrie
profitiert von dieser Entwicklung und dem sich
eröffnenden zukünftigen Markt in der
Medizinaltechnik. Kompaktzyklotron, Strahllinien,
sowie die beiden Behandlungsräume (neue
Gantry 2 und OPTIS/Horizontalstrahl) dienen
als Refernz für den Bau von Spitalanlagen.
Der
Medizinpavillon am PSI wurde im Jahre 2004 den
erweiterten Anforderungen angepasst.
Im
Anästhesieraum am PSI werden
Kleinkinder auf die Bestrahlung mit Protonen
vorbereitet.
Zyklotron COMET beim Aufbau.
Die
Realisierung der Erweiterung der Protonentherapie-Aktivitäten
am PSI wurde im Herbst 2000 gestartet (Projekt
PROSCAN). Im Frühjahr 2004 wurden die Komponenten
des neuartigen supraleitenden Medizinzyklotrons
am PSI angeliefert und zusammengebaut. 2005 wurden die Inbetriebnahmetests gestartet und Erfahrungen für den Dauerbetrieb
gesammelt. Im Jahre 2006 wurde das
Zyklotron zusammen mit der heutigen Gantry für
den Patientenbetrieb vorbereitet. Seit 2007 ist
die Protonentherapie am
PSI mit dem neuen supraleitenden Zyklotron COMET in Betrieb.
Parallel
dazu wird die neue Gantry 2 entwickelt und aufgebaut und die OPTIS-Anlage an das neue Zyklotron transferiert. Die Augentherapie
wurde in Januar 2010 am neuen
Standort in Betrieb genommen (OPTIS 2). Bis Mitte 2010
wird OPTIS am bestehenden Ort (am Injektor I) noch parallel weiter
betrieben. Die neue Gantry 2 wird voraussichtlich Ende 2010 für den Patientenbetrieb bereit stehen.
Die neuartigen Scanning-Verfahren für die Behandlung von beweglichen Tumoren (z.B. Lungen- und Brustkarzinome) werden dann
nach und nach, nach sorgfältigen Tests in 2010 und 2011,
für die Tumorbestrahlung bei Patienten vorbereitet und freigegeben. Parallel zur Erweiterung der technischen Ausrüstung der Protonentherapieanlage wird ab 2010 auch das Medizingebäude und die medizinische Infrastruktur erweitert.
Die
Sachinvestitionen für den Ausbau, inkl. Gantry 2 und Patienteninfrastruktur, belaufen sich
auf über 50 Mio. Franken. Finanziert werden sie durch das PSI, aus Mitteln
von Donatoren und aus Sponsorgeldern, einem Förderungsbeitrag des Kantons Aargau, sowie durch den Technologietransfer
zur Industrie und durch den Patientenbetrieb.
Die am PSI entwickelte Protonentherapie und das zugehörige Know-how aus dem Betrieb mit
der Spot-Scanning-Technik lizenziert das PSI nicht exklusiv an die Industrie.
Fachleute des PSI beraten Kliniken bei
der Spezifizierung und beim Aufbau und Betrieb von Protonentherapieanlagen.
Das PSI betreibt auch Aus- und Weiterbildung
auf dem Gebiet der Medizin und Medizinphysik
für die Anwendung der Protonentherapie und
bringt damit seine langjährige Erfahrung
auch in die klinische Praxis an Spitälern.
