Nichtklinische Forschungvon MedAustron =

MedAustron - Research

Dr. Ingeborg Zeh

25. Juni 2009PEG MedAustron GmbHScientific Coordinator

3 Forschungsbereiche

Medizinische Strahlenphysikumfasst therapeutische und diagnostische Anwendung von ionisierenden Strahlen

Strahlenbiologieuntersucht die Wirkungen radioaktiver Strahlen in biologischen Systemen

ExperimentalphysikSchwerpunkte liegen in den Bereichen Kern- und Teilchenphysik, Materialforschung, sowie der Ausbildung von Studenten und jungen Forschern.

Aufgabe der PEG MedAustronInfrastruktur und Betrieb für diese 3 Forschungsbereiche vorbereiten.

2

Dr. Ingeborg ZehJuni 2008

I. Zeh

I. Zeh 3

Synchrotron

Injektorhalle

4 IonenquellenVorbe-

schleuniger

Linac

NKF-

Bestra

hlun

gs-

raum

Med

.

Bestra

hl

ungs

-

raum

1

Med

.

Bestra

hl

ungs

-

raum

2 Med

.

Bestra

hlun

gs-

raum

3

MedAustron - Erdgeschoss

Eingang Personal

Forschung (MedAustron-Research)

Therapie

I. Zeh 4

NKF-

Bestra

hlun

gs-

raum

Lagerraum

Vor-bereit-ungs-raum

Dosimetrielabor

Kontroll-raum

2 Lager-räume

Abklingraum

Gas lager

Büros

TeekücheAufenthaltsraum

Besprechungsraum Büro

ForschungsbereichBetonm

antel

I. Zeh 5

Lager Exp.

physik

MechanischeWerkstätte

Elektr.labor

MedAustron - Untergeschoss

Clean Workshop

/Lab

I. Zeh 6

Protonen

Strahlenergie (min – max) MeV 60 – 800

Strahlintensität Protonen pro Spill 1 × 1010

Kohlenstoffionen

Strahlenergie (min – max) MeV/u 120 – 400

Strahlintensität Ionen pro Spill 4 × 108

Strahlenenergie

Eventuell zusätzliche Ionen: Helium, Sauerstoff

I. Zeh 7

StundenArbeits-

tag

Stunden/Wochen-endtag, Feiertag

Stunden/Jahr

Klinischer Betrieb 16von 6 – 22 Uhr

3680

Nicht-klinische Forschung 8von 22 – 6 Uhr

24von 0 – 24 Uhr

3936

Wartungszeiten 376

Stillstandszeiten 768

Gesamt 8760

Vorläufiger Strahlbetriebsplan

I. Zeh 8

Welche Forschungsthemen sind im MedAustron-Research möglich?

Weißbuch Physik „Physics Opportunities at MedAustron“- CERN: M. Benedikt- Stefan-Meyer-Institut für subatomare Physik, ÖAW: E.Widmann, P.Kienle, J.Marton- Institut für Hochenergiephysik, ÖAW: M.Krammer- Institut für Allgemeine Physik, TU-Wien: F.Aumayr- Atominstitut der österreichischen Universitäten: G.Badurek, M.Hajek, E.Jericha, H.Leeb, H.Weber

Weißbuch Med.Strahlenphysik und Strahlenbiologie

„Research Options for Medical Radiation Physics and Radiation Biology“

- Dietmar Georg, Abteilung für Med. Strahlenphysik, Univ. Klinik für Strahlentherapie, MUW- Stanislav Vatnitsky, ehem. IAEA und Protonenzentrum Loma Linda- Hugp Palmans, NPL (UK)- Wolfgang Birkfellner, Zentrum f. Biomedizinische Technik und Physik, MUW- Thomas Schreiner, EBG MedAustron- Edgar Selzer, Abteilung für Strahlenbiologie, Univ. Klinik für Strahlentherapie, MUW

Weißbücher wurden internationalen Gutachtern vorgelegt.

Experimentalphysik – Mögliche Forschungsthemen• DetektorentwicklungHalbleiter-, Gas- und Szintillationsdetektoren

• Kernphysik z.B. Protonenstreuexperimente

• Materialtests - Strahlenwirkung auf Mikroelektronik (z.B. Bauteile für den Weltraum)

- Flächenveränderungen im Nanometerbereich durch Einzel-Ionen Mikrosonde

• Dosimeterentwicklung- Dosimeter für Weltraumanwendungen - Halbleiter-Mikrodosimeter für Ionentherapie

Schwerpunkt: Ausbildung und Lehre mit state-of-the-art Technologien

I. Zeh 9

Med. Strahlenphysik – Mögliche Forschungsthemen

Charakterisierung neuer Ionenarten (z.B. Heliumionen, Sauerstoff) für therapeutische Anwendung

• Entwicklung neuer Detektoren und Messphantome

Optimierungsverfahren für Bestrahlungsplanung von Ionenstrahlung

Vergleichende Bestrahlungsplanung und kombinierte Therapieansätze (z.B. Photonentherapie+Ionenboost)

Bildgeführte („IGRT“ - Image Guided Radiotherapy) und adaptive Ionentherapie („ART“ – Adaptive Radiotherapy)

In-vivo Verifikation von Ionentherapie (PET bzw. SPECT Verfahren)

kontinuierliche Weiterentwicklung bestehender Systeme

Quelle: Prof. Georg, MUW/AKH Wien

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Strahlenbiologie – Mögliche Forschungsthemen

• Charakterisierung der biologischen und molekularen Wirkungen von Protonen- und Kohlenstoffionenstrahlen – Vergleich mit Photonen

• Erforschung und Entwicklung von Kombinationen Bestrahlung

mit Chemotherapie und/oder Immuntherapie

• Etablierung prädiktiver Marker - Vorhersage der individuellen Strahlenempfindlichkeit und des Tumoransprechens

• Charakterisierung der Nebenwirkungen (akute und chronische Strahlenreaktionen)

• Molekulares Targeting - Steigerung der Strahlenempfindlichkeit von Tumoren durch Modulierung molekularer Targets

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Quelle: Prof. Selzer, MUW/AKH Wien

Wer wird im MedAustron-Research forschen?

Forschungskernteam + Basislaborpersonal

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Österreichische Universitäten und Institute

externe Gastforscher aus - Onkologischen Einrichtungen

- Internationalen Forschungseinrichtungen

- Industrie (Biotech, Pharmaindustrie und andere)

Infrastruktur, Ausstattung, Forschungsthemen sind definiert.

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Weitere Infos auf unserer Forschungs-homepage:

www.medaustron-research.at