Utvikling av protonavbildning for partikkelterapi

Partikkelterapi er en målrettet kreftbehandling som vil tilbys i Bergen og Oslo om få år. Ved partikkelterapi bestråles pasienten med ladde kjernepartikler, gjerne protoner, som avsetter stråledose innenfor et begrenset område – kreftsykdommen. Partikkelterapi er en nøyaktig behandling som også setter store krav til nøyaktige diagnostiske verktøy, blant annet for å beregne hvordan de ladde partiklene avsetter stråledose i pasienten.

Helge Egil Seime Pettersen beskriver i sin avhandling en type avbildningsutstyr som kan måle hvordan høyenergetiske protoner bremses ned i pasienten. Med et slikt verktøy, kalt proton-CT (Computed Tomography), kan man planlegge en mer treffsikker strålebehandling sammenliknet med dagens metoder hvor man omformer diagnostisk informasjon fra «vanlig» røntgen-CT.

I avhandlingen undersøkes muligheten for å realisere et proton-CT system ved hjelp av detektorteknologi fra det europeiske forskningslaboratoriet CERN i Sveits: En protonstråle med kjent energi bremses ned i pasienten, og protonene stoppes av flerfoldige lag med pikselsensorer som her utgjør proton-CT-systemet. Ved å sette sammen ulike kombinasjoner av proton-spor i detektoren, er det mulig å identifisere hvilken bane hvert enkelt proton fulgte, samt hvor mye energi de har mistet i pasienten. På bakgrunn av dette kan man danne seg et bilde av hvordan den enkelte pasients vev påvirker banen til protonene.

Avhandlingen omhandler måleresultater fra en eksisterende detektor for å teste detektorkonseptet. I tillegg har ulike potensielle detektoroppsett blitt simulert for å kartlegge de optimale egenskapene ved en proton-CT av denne type. En lagvis pikseldetektor er i dag under konstruksjon i et samarbeidsprosjekt mellom Høgskulen på Vestlandet, Haukeland universitetssjukehus og Universitetet i Bergen.

Personalia

Helge Egil Seime Pettersen (f. 1988 i Bergen) har mastergrad i partikkelfysikk fra Universitet i Bergen. Fra 2012 til 2015 jobbet han som medisinsk fysiker ved Haukeland universitetssjukehus, og siden det har han vært ansatt som stipendiat hos Helse Vest. Veiledere: Dieter Röhrich, Odd Harald Odland og Ilker Meric.