Innen wie ein echter Mensch

Dr. Chiara La Tessa, Leiterin des Matroshka-Experiments, justiert die Lage des Puppenkopfes. In diesem Experiment soll ein neues Messverfahren entwickelt werden Bild: C. Pomplun, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Mit einer menschenähnlichen Spezialpuppe haben Wissenschaftler an der GSI-Beschleunigeranlage Experimente durchgeführt. Die Puppe soll den Forschern helfen, die Tumortherapie mit schweren Ionen zu verbessern.

Die Spezialpuppe ist eine Nachbildung eines Oberkörpers mit Kopf. Von außen sieht sie aus wie einfaches braunes Plastik. Jedoch verbirgt sich im Inneren ein komplexer Aufbau unterschiedlicher Materialdichten, die einem menschlichen Körper inklusive der Knochen und verschiedener Gewebesorten entsprechen – wie bei einem echten Menschen.

Die Puppe ist aus mehr als 20 verschiedenen Schichten zusammengesetzt, die auseinander genommen werden können. Im Inneren der Schichten befinden sich Aussparungen, in denen Messgeräte angebracht werden können. Mit ihnen messen die Wissenschaftler die Strahlung im Inneren der Puppe – bei einem echten Menschen eine Unmöglichkeit.

Mit diesem so genannten Matroshka-Experiment möchten die Wissenschaftler ein neues Messverfahren zur Qualitätssicherung und weiteren Verbesserung der Therapietechnik entwickeln. Durch den Einsatz der Spezialpuppe können sie dies durchführen, ohne einen echten Patienten behandeln zu müssen. „In unserem aktuellen Experiment versuchen wir ein neues Messverfahren für die Bestimmung der Position unseres Ionenstrahls bei der Tumortherapie zu entwickelt", erklärt Dr. Chiara La Tessa, die das Experiment bei GSI leitet. „Ob das funktioniert, können wir nur herausfinden, weil sich die Ionenstrahlen in der Puppe genau so verhalten wie bei einem echten Patienten."

Bei der Tumortherapie mit Kohlenstoff-Ionen, wie sie von GSI entwickelt wurde, kann der Ionenstrahl millimetergenau in einen Tumor hineingebracht werden. Er entfaltet erst an seinem Stopppunkt in der Tiefe die maximale Wirkung. Die Position des Stopppunkts will La Tessa gemeinsam mit ihren Kollegen in Echtzeit während eines Therapievorgangs genau bestimmen und so eine bessere Diagnostik bei der Durchführung der Therapie erreichen. GSI arbeitet bei dem Experiment mit Forschern der Universität La Sapienza in Rom zusammen. Die italienischen Forscher bringen für die Durchführung des Experiments besondere Messgeräte mit.