Für das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) hat ECKELMANN die Kontrollsysteme für den Teilchenbeschleuniger (Linearbeschleuniger sowie Synchrotron) und den Therapiebereich entwickelt und geliefert.
- Computertomographie-Aufnahme mit übergelagerter Dosisverteilung. (Quelle Universitätsklinikum Heidelberg)
Seit November 2009 werden im HIT Patienten mit schwer zugänglichen Tumoren behandelt, z.B. im Gehirn. Das vom Universitätsklinikum Heidelberg betriebene HIT ist europaweit die erste klinische Therapieanlage, in der Patienten sowohl mit Protonen (Wasserstoffkerne) als auch mit Schwerionen (z.B. Kohlenstoff) bestrahlt werden können.
Ionenstrahlen dringen ins Gehirn ein, ohne gesundes Gewebe zu schädigen. Präzise ausgerichtet und über die Strahlintensität gesteuert geben die Ionen ihre vernichtende Energie punktgenau im Tumorgewebe ab.
Die zugehörigen Kontrollsysteme stellen höchste Anforderungen an die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Steuerungstechnik. ECKELMANN hat als Subunternehmer von Siemens Healthcare auf dem Gebiet der Automatisierung Pionierarbeit für die medizinische Nutzung von Ionenstrahlung geleistet. Weitere Anlagen unter Beteiligung von ECKELMANN sind derzeit in Planung oder bereits im Bau.
Hauptaufgaben des Beschleuniger-Kontrollsystems
- Automatisierte Erzeugung, Führung und Überwachung eines Ionenstrahls nach Anforderung des Therapie-Kontrollsystems
- Unterstützung der Strahleinstellung und -optimierung durch automatisierte Routinen
Randbedingungen
- Ansteuerung von mehr als 250 Geräten (Magnete, HF-Anlagen, Strahldiagnosegeräte etc.)
- Zeitliche Auflösung bei der Ansteuerung: 1 µs, z.T. 125 ns
- Synchronizität <= 1 µs über mehr als 30 s
- Eindrucksvoll zeigt die Grafik die Strahlenführung sowie die 3 Behandlungsplätze im Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum HIT. (Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg)
Hauptaufgaben des Therapie-Kontrollsystems
- Reservierung und sichere Arbitrierung der Behandlungsplätze an den Beschleuniger
- Anforderung und gezielte Applikation eines definierten Ionenstrahls nach vorgegebenen Behandlungsplänen
- Überwachung und ggf. schnelle Abschaltung des Ionenstrahls während der Behandlung
- Koordination einer Reihe zugehöriger Subsysteme
Das Therapie-Kontrollsystem wurde entsprechend den strengen Richtlinien des Medizinprodukte-Gesetzes entwickelt und produziert.