HITAm 30. Oktober 2015 besuchte der Physik-Kurs von Herrn Hoffmann das Heidelberger Inonenstrahl-Therapiezentrum (HIT). Obwohl an diesem Tag auf Grund des pädagogischen Tages kein Unterricht stattfand, machten wir uns auf den Weg nach Heidelberg, um uns diese einmalige Gelegenheit nicht entgehen zu lassen. Am HIT werden hauptsächlich Patienten mit inoperablen Tumoren behandelt.
Wir trafen uns um 10 Uhr im Foyer der Kopfklinik. Dort wurden wir von unserem Guide Nils Gählert (er ist ein früherer Schüler von Herrn Hoffmann) begrüßt. Er gab uns zunächst einen allgemeinen Überblick über das HIT. Unter anderem erhielten wir Informationen über die Arten der Tumore, die am HIT behandelt werden können und über die Strahlenbelastung bei solchen Behandlungen.
HITDa die Anlage an diesem Tag nicht in Betrieb war („shut down“), konnten wir die gesamte Anlage besichtigen: Ionenquelle, Beschleuniger und Behandlungsräume.
An der Ionenquelle erfuhren wir, dass hauptsächlich Wasserstoff-Ionen (Protonen) und Kohlenstoff-Ionen verwendet werden. Diese werden aus Wasserstoff- bzw. Kohlendioxid-Molekülen gewonnen. Die Ionen werden zunächst in einen 5 m langen Linearbeschleuniger (Linac) eingespeist. Dort werden sie auf etwa 10 % der Lichtgeschwindigkeit (30 000 km pro sec) beschleunigt, bevor sie in den anschließenden Ringbeschleuniger (Synchrotron) eingeschossen werden. Im Synchrotron mit einem Umfang von etwa 60 m erreichen die Ionen bis zu 70 % der Lichtgeschwindigkeit. Jetzt konnten wir ein Synchrotron mit all seinen Bestandteilen sehen und bestaunen, was uns noch vor 4 Monaten bei unserem Besuch am CERN (bei Genf) verwehrt blieb – da die Anlage im CERN in Betrieb war, konnten wir aus Sicherheitsgründen das etwa 30 km lange „Riesen“-Synchrotron nicht besichtigen (dort erreichen die Protonen bzw. Ionen 99,9999 % der Lichtgeschwindigkeit).
HITWenn die Ionen im Synchrotron die für den Patienten „richtige“ Energie erreicht haben, werden sie in den Behandlungsraum geführt. In den „normalen“ Behandlungsräumen werden die Patienten auf einer Liege mit Hilfe eines Roboters genauestens positioniert, damit der Ionenstrahl exakt den Tumor trifft. Zusätzlich wird die Lage des Patienten mit CT-Aufnahmen kontrolliert. Ein weiteres Behandlungszimmer ist der Gantry-Raum. Mit Hilfe der Gantry ist die Bestrahlung des Patienten unter jedem beliebigen Einstrahlwinkel möglich. Hierfür ist eine Stahl-Konstruktion mit einer Länge von etwa 25 m und einem Durchmesser von 15 m notwendig; die Masse dieses Kolosses beträgt 660 t. Die Gantry ist ein technisches „Wunderwerk“ – sie arbeitet mit einer Genauigkeit von Bruchteilen eines Millimeters und ist weltweit einmalig.
Der große Vorteil der im HIT verwendeten Ionen-Bestrahlung gegenüber der Röntgen-Bestrahlung besteht darin, dass der größte Teil der Energie den Tumor trifft und zerstört. Nur ein geringer Teil beeinträchtigt das umliegende Gewebe. So können etwa bei der Bestrahlung von Gehirn-Tumoren sehr wichtige, in der Nähe verlaufende Nerven geschützt werden. Momentan werden am HIT jährlich mehr als 3000 Patienten behandelt.
Nach einem eindrucksvollen Vormittag, mit vielen neuen Einblicken in die physikalischen Hintergründe bei der Strahlentherapie, verließen wir gegen Mittag das HIT.

 

D. Filsinger, P. Machauer, V. Hoffmann