Das HIT: Eine neue Dimension in der Strahlentherapie
- Das HIT-Gebäude
Architektur
Das Heidelberger Ionenstrahl-Therapie-zentrum (HIT) ist eines der größten Forschungsprojekte, die jemals in Deutschland umgesetzt wurden. Die Gesamtkosten von 119 Millionen Euro wurden je zur Hälfte vom Universitätsklinikum Heidelberg und vom Bund aufgebracht.
HIT erstreckt sich über eine Fläche von
5.027 m², was nahezu der Größe eines Fußballfeldes entspricht. Es hat drei Stockwerke, zwei davon unterirdisch, und besteht aus drei Bereichen. In einem langen Glasbau sind die Diensträume der ca. 70 Ärzte, Medizinisch-technischen Radiologieassistenten und Pflegekräfte sowie der Physiker, Ingenieure und Techniker untergebracht. Direkt angeschlossen befindet sich der unterirdische Bestrahlungsbereich von HIT, der unter einem Grashügel versteckt liegt. Darin befinden sich Ionenquelle, Linear-beschleuniger und Teilchenbeschleuniger (Synchrotron), in denen der Ionenstrahl erzeugt wird.
Der höchste Raum des Bestrahlungsbereiches - der Kupferblock - erstreckt sich über alle drei Stockwerke und ist mit einem markanten Kupferdach bedeckt. Er beherbergt die 670 Tonnen schwere und im Durchmesser 13 m große Schwerionen-Gantry, die weltweit erste drehbare Bestrahlungs-quelle für Ionen. Angrenzend befinden sich die drei Bestrahlungsräume. Sie sind mit bis zu 2,50 m dicken Wänden und Decken aus Stahlbeton umgeben und schützen die Außenwelt vor den energiereichen Strahlen (nähere Informationen zur Architektur finden Sie hier).
Medizintechnische Welt-Neuheiten
Das HIT ist die weltweit erste Schwerionentherapie-Anlage mit einer beweglichen Bestrahlungsquelle (Gantry), die 360° um den Patienten rotierbar ist, so dass der Tumor von allen Richtungen aus bestrahlt werden kann.
Das HIT ist die weltweit erste Ionentherapie-Anlage, die mit dem Intensitätsmodulierten Rasterscan-Verfahren ausgestattet ist - dem weltweit präzisesten Bestrahlungsverfahren, das eine niemals zuvor erreichte Präzision in der dreidimensionalen Bestrahlung von Tumoren ermöglicht.
Das HIT ist die erste Therapieanlage in Europa, an der Krebspatienten sowohl mit Protonen als auch mit verschiedenen Schwerionen (Kohlenstoff-, Sauerstoff-, Heliumionen) bestrahlt werden können. Ionenstrahlung gewährleistet die höchstmögliche Präzision und hat eine größere Zerstörungskraft als die konventionelle Bestrahlung mit Photonen.
Im HIT kommen weltweit erstmals computergesteuerte Roboter zum Einsatz, die den Patienten in niemals zuvor erreichter räumlicher Präzision unter der Bestrahlungsquelle positionieren.
Beschleuniger-Anlage
In der Ionenquelle werden die positiv geladenen Ionen produziert, indem die Elektronen der Wasserstoff-, Helium-, Kohlenstoff- und Sauerstoffatome abgestreift werden. Im Linearbeschleuniger, einer fünf Meter langen Röhre, werden die Ionen auf mehr als ein Zehntel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.
Danach gelangen sie in den Kreisverkehr des Teilchenbeschleunigers (Synchrotron), werden durch Magnetfelder auf ringförmige Bahnen gelenkt und in diesem Kreisverkehr auf bis zu 75 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Kurz bevor der Ionenstrahl die Behandlungsräume erreicht, wird er durch zwei Magnete geführt, durch die er horizontal und vertikal verschoben werden kann. Damit lässt sich der Ionenstrahl exakt steuern.
Die Beschleuniger sind täglich rund um die Uhr in Betrieb und werden im Schichtbetrieb betreut. HIT verbraucht maximal drei Megawatt - das ist so viel, wie eine Kleinstadt mit ca. 10.000 Einwohnern.
Behandlungsräume
- "Roboterarme" bringen den Patiententisch in die richtige Position zur Bestrahlungsquelle
Die drei Behandlungsräume sind mit High Tech ausgestattet. Zwei davon verfügen über einen festen, horizontalen Strahl, der aus der Wand austritt. Im dritten Behandlungs-raum wird mit einer beweglichen Strahlen-quelle bestrahlt, die 360° um den Patienten rotieren kann: der weltweit ersten Schwer-ionen-Gantry. Die Behandlungstische sind robotergesteuert und in sechs Richtungen beweglich. Auf diese Weise ergeben sich viele verschiedene Einstrahlrichtungen. Röntgengeräte und Sensoren prüfen vor und während der Bestrahlung die Genauigkeit der Positionierung und der Bestrahlung.
Therapieziel
Derzeit gelten Chrodome und Chondrosarkome der Schädelbasis sowie adenoidzystische Speicheldrüsenkarzinome als Indikation für eine Therapie im HIT. Langfristig werden die fünf bis zehn Prozent der Krebspatienten von einer Ionenstrahlung profitieren, bei denen das Tumorwachstum mit der herkömmlichen Strahlentherapie nicht gestoppt werden kann, weil es technisch unmöglich ist, eine ausreichend hohe Strahlendosis zu verabreichen. Diese Patienten leiden an Tumoren, die
- tief im Körper liegen,
- extrem widerstandsfähig gegenüber herkömmlicher Bestrahlung sind,
- von hoch strahlenempfindlichem gesunden Gewebe umschlossen werden, beispielsweise Auge, Sehnerv oder Darm.
Das HIT soll mit seiner technischen Ausstattung der Spitzenklasse und der biologisch höchstwirksamen Ionenstrahlung diese Behandlungslücke schließen. Wenn das HIT ca. 2011 sein Kapazitätsmaximum erreicht hat, können hier pro Jahr ca. 1.300 Patienten bestrahlt werden.
Außer an Sonn- und Feiertagen ist das HIT jeden Tag 24 Stunden in Betrieb. Die Bestrahlung der Patienten wird zunächst fünf Tage, später sechs Tage pro Woche in Anspruch nehmen, voraussichtlich 12 bis 14 Stunden täglich.
