Radioactive Beams for Image-Guided Particle Therapy: The BARB Experiment at GSI.

Autor:	Boscolo D; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Kostyleva D; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Safari MJ; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Anagnostatou V; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Äystö J; University of Jyväskylä, Jyväskylä, Finland.; Helsinki Institute of Physics, Helsinki, Finland., Bagchi S; Indian Institute of Technology, Dhanbad, India., Binder T; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Dedes G; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Dendooven P; University Medical Center Groningen, Groningen, Netherlands., Dickel T; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Justus-Liebig-Universität Gießen, Gießen, Germany., Drozd V; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; University of Groningen, Groningen, Netherlands., Franczack B; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Geissel H; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Justus-Liebig-Universität Gießen, Gießen, Germany., Gianoli C; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Graeff C; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Grahn T; University of Jyväskylä, Jyväskylä, Finland.; Helsinki Institute of Physics, Helsinki, Finland., Greiner F; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Haettner E; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Haghani R; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Harakeh MN; University of Groningen, Groningen, Netherlands., Horst F; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Hornung C; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany., Hucka JP; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany., Kalantar-Nayestanaki N; University of Groningen, Groningen, Netherlands., Kazantseva E; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Kindler B; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Knöbel R; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Kuzminchuk-Feuerstein N; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Lommel B; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Mukha I; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Nociforo C; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Ishikawa S; Tohoku University, Sendai, Japan., Lovatti G; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Nitta M; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Ozoemelam I; Fontys University of Applied Sciences, Eindhoven, Netherlands., Pietri S; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Plaß WR; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Justus-Liebig-Universität Gießen, Gießen, Germany., Prochazka A; MedAustron, Wiener Neustadt, Austria., Purushothaman S; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Reidel CA; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Roesch H; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany., Schirru F; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Schuy C; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Sokol O; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Steinsberger T; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany., Tanaka YK; RIKEN High Energy Nuclear Physics Laboratory, Wako, Japan., Tanihata I; Research Center for Nuclear Physics, Osaka University, Osaka, Japan.; Peking University, Beijing, China.; Institute of Modern Physics, Lanzhou, China., Thirolf P; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Tinganelli W; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Voss B; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Weber U; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Weick H; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Winfield JS; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Winkler M; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany., Zhao J; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Peking University, Beijing, China., Scheidenberger C; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Justus-Liebig-Universität Gießen, Gießen, Germany., Parodi K; Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany., Durante M; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany.
Jazyk:	angličtina
Zdroj:	Frontiers in oncology [Front Oncol] 2021 Aug 19; Vol. 11, pp. 737050. Date of Electronic Publication: 2021 Aug 19 (Print Publication: 2021).
DOI:	10.3389/fonc.2021.737050
Abstrakt:	Several techniques are under development for image-guidance in particle therapy. Positron (β + ) emission tomography (PET) is in use since many years, because accelerated ions generate positron-emitting isotopes by nuclear fragmentation in the human body. In heavy ion therapy, a major part of the PET signals is produced by β + -emitters generated via projectile fragmentation. A much higher intensity for the PET signal can be obtained using β + -radioactive beams directly for treatment. This idea has always been hampered by the low intensity of the secondary beams, produced by fragmentation of the primary, stable beams. With the intensity upgrade of the SIS-18 synchrotron and the isotopic separation with the fragment separator FRS in the FAIR-phase-0 in Darmstadt, it is now possible to reach radioactive ion beams with sufficient intensity to treat a tumor in small animals. This was the motivation of the BARB (Biomedical Applications of Radioactive ion Beams) experiment that is ongoing at GSI in Darmstadt. This paper will present the plans and instruments developed by the BARB collaboration for testing the use of radioactive beams in cancer therapy. Competing Interests: Author AP was employed by company MedAuston GmbH. The remaining authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest. (Copyright © 2021 Boscolo, Kostyleva, Safari, Anagnostatou, Äystö, Bagchi, Binder, Dedes, Dendooven, Dickel, Drozd, Franczack, Geissel, Gianoli, Graeff, Grahn, Greiner, Haettner, Haghani, Harakeh, Horst, Hornung, Hucka, Kalantar-Nayestanaki, Kazantseva, Kindler, Knöbel, Kuzminchuk-Feuerstein, Lommel, Mukha, Nociforo, Ishikawa, Lovatti, Nitta, Ozoemelam, Pietri, Plaß, Prochazka, Purushothaman, Reidel, Roesch, Schirru, Schuy, Sokol, Steinsberger, Tanaka, Tanihata, Thirolf, Tinganelli, Voss, Weber, Weick, Winfield, Winkler, Zhao, Scheidenberger, Parodi, Durante and the Super-FRS Experiment Collaboration.)
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