Projektbeschreibung
Anwendung von Strahlentherapie bei Krebs verbessert
Bei der Partikeltherapie werden Protonen oder schwere Ionen beschleunigt und zur Bestrahlung genutzt. Diese Methode bietet gegenüber Standardkrebstherapien mit Röntgenbestrahlung gewisse Vorteile. Doch wegen unsicheren Reichweiten und schlechter Bildführung hat sich die Partikeltherapie in der Krebsbehandlung noch nicht flächendeckend durchsetzen können. Das EU-finanzierte Projekt BARB will dieses Problem lösen und nutzt dazu radioaktive Ionenstrahlen mit hoher Intensität, die eine Behandlung kleiner Läsionen mit völlig neuer Präzision erlauben. Damit Visualisierung und Behandlung gleichzeitig ablaufen können, werden die Forschenden zudem einen innovativen hybriden Detektor entwickeln, der Positronen-Emissions-Tomografie (PET) und Bildgebung mit Gammastrahlen verbindet. Führt man sich vor Augen, dass etwa 50 % aller Krebserkrankungen mit Strahlentherapie behandelt werden, kann diese optimierte Partikeltherapie das Behandlungsergebnis einer Vielzahl von Patientinnen und Patienten verbessern.
Ziel
Cancer remains one of the main causes of death worldwide. In 2018, >50% cancer patients in Europe underwent radiotherapy. While over 80% were treated using high-energy X-rays, the number of patients receiving accelerated protons or heavy ions (charged particle therapy: CPT) is rapidly growing, with nearly 200,000 patients treated up till now. Although CPT offers a better depth-dose distribution compared to common X-ray based techniques, range uncertainty and poor image guidance still limit its application.
Improving accuracy is key to broadening the applicability of CPT. In BARB, we will open a new paradigm in the clinical use of CPT by using high-intensity radioactive ion beams (RIB), produced at GSI/FAIR-phase-0 in Darmstadt, for simultaneous treatment and visualization. This will reduce range uncertainty and extend the applicability of CPT to treatment of small lesions (e.g. metastasis and heart ventricles) with unprecedented precision.
The Facility for Antiprotons and Ion Research (FAIR) is currently under construction at GSI. RIB are one of the main tools for basic nuclear physics studies in the new facility. As part of the ongoing FAIR-phase-0, an intensity upgrade will increase the light ion currents in the existing SIS18 synchrotron. Within this project BARB, we will study four b+ emitters (10,11C, and 14,15O) and build an innovative hybrid detector for online positron emission tomography (PET) and g-ray imaging. This novel detector will acquire both prompt g-rays during the beam-on phase of the pulsed synchrotron beam delivery, and the delayed emission from b+ annihilation during the pulse intervals. The technique will be further validated in vivo by applying it to treatment of small tumors in a mouse model.
BARB will exploit the potential of the Bragg peak in medicine. The project will tweak RIB production in nuclear physics and validate the therapeutic potential of RIB therapy in vivo by empowering simultaneous treatment and visualization.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Finanzierungsplan
ERC-ADG - Advanced GrantGastgebende Einrichtung
64291 Darmstadt
Deutschland