Medizinischer Beschleuniger
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Zwei wichtige Einsatzbereiche von medizinischen Beschleunigern sind die Herstellung von Radiopharmaka für die Krebsdiagnostik und die Behandlung von Krebserkrankungen durch Strahlentherapie. Bei der Verwendung als Produktionswerkzeug für die Diagnose erzeugt ein spezielles Beschleunigersystem radioaktive Isotope, die als Kontrastmittel verwendet werden, um die medizinische Bildgebung von Krebszellen zu verbessern. Bei der Verwendung als Behandlungswerkzeug erzeugen Beschleunigeranlagen einen Strahl, der zur Bestrahlung und Zerstörung von Tumorzellen eingesetzt wird.
Applikationsanforderungen
Beständigkeit gegen Umgebungen mit ionisierender Strahlung
Separate Elektronik für trockene Pumpen und Turbopumpen
Höchste Zuverlässigkeit und lange Wartungsintervalle
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Vakuumtechnik gibt Krebspatienten Hoffnung
Wie funktioniert es?
In der Strahlentherapie wird der vom Beschleuniger erzeugte Strahl verwendet, um die Krebszellen zu schädigen. Für unterschiedliche Behandlungen wurden verschiedene Beschleunigertechnologien entwickelt: Konventionelle Röntgenbeschleuniger (hochenergetische Photonen) werden üblicherweise in der Strahlentherapie eingesetzt. Der Nachteil dieser Technologie ist jedoch, dass die Röntgenstrahlen auch gesunde Zellen im umliegenden Gewebe schädigen können. Elektronenbeschleuniger werden üblicherweise zur Behandlung von Tumoren in der Nähe der Hautoberfläche eingesetzt. Die Hadronentherapie ermöglicht eine extrem präzise Abgabe der Strahlung zur Zerstörung von Tumorzellen. Die Beschleuniger bilden einen Strahl aus geladenen Teilchen (z. B. Protonen oder Kohlenstoff). Der Hauptvorteil dieser Technologie ist, dass die Tiefe der maximalen Energiedeposition an die Tiefe des Tumors angepasst werden kann. Dies reduziert Nebenwirkungen durch eine Verringerung der Strahlendosis im gesunden Gewebe.
Vakuumanforderungen
Linearbeschleuniger (auch Linacs genannt) oder Zyklotronbeschleuniger und die zugehörigen Strahltransportwege benötigen eine Kombination von elektrischen und magnetischen Feldern sowie ein Hoch- oder Ultrahochvakuum, um zuverlässige, flexible und präzise Strahlen zu erzeugen. Der Betriebsdruck im Inneren eines medizinischen Beschleunigers kann zwischen 10-5 bis 10-8 hPa variieren. Ein Hochvakuum wird in der Regel mit Turbopumpen in Kombination mit trockenen Pumpen oder Drehschieberpumpen erzeugt.
Produktportfolio
Aufgrund der stark ionisierten Strahlungsumgebung sollten eine separate Elektronik und strahlungsbeständige Messgeräte verwendet werden. Pfeiffer Vacuum hat die perfekte Lösung für medizinische Beschleuniger entwickelt:
HiPace-Turbopumpen und ACP trockene Vorpumpen sind mit separater Elektronik erhältlich. In einigen Fällen können die Elektronikmodule je nach Anforderung bis zu 100 m von den Pumpen entfernt installiert werden. Bei Bedarf werden die Pumpen auch an kundenspezifische Strahlungsumgebungen angepasst. Wenn keine Trockenpumpen benötigt werden, können unsere zweistufigen Drehschieberpumpen der DuoLine-Reihe eingesetzt werden. Für genaue Totaldruckmessungen stellt unsere ModulLine-Reihe ohne eingebettete Elektronik die perfekte Lösung dar. Darüber hinaus können wir als Anbieter von Gesamtlösungen auch kundenspezifische Strahlführungskammern und Ionenquellen für die Hadronentherapie liefern.
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