A) Vorlage einer Zusammenfassung des technischen Inhalts des Finanzhilfeantrags. Eine der wichtigsten Aufgaben der medizinischen und klinischen Forschung ist die Verbesserung der Wirksamkeit der Krebsbehandlung, da Krebsdiagnosen und krebsbedingte Todesfälle Jahr für Jahr rasch zunehmen. Laut den Statistiken der Weltgesundheitsorganisation (WHO) stieg die Zahl der Krebsfälle weltweit im Jahr 2012 um 14 Millionen an, die in den nächsten zwei Jahrzehnten voraussichtlich auf 22 Millionen pro Jahr ansteigen wird. Im gleichen Zeitraum werden die Krebssterblichkeiten von 8,2 Millionen auf 13 Millionen pro Jahr ansteigen. Es gibt drei wichtige Behandlungsformen: Chirurgie, Strahlentherapie und Chemotherapie, die von Ärzten im Kampf gegen mehr als 100 Krebsarten eingesetzt werden. Bei dieser Anwendung geht es um stereotaktische radiologische Chirurgie (Stereotactic Radiosurgery-SRS), eine Art Strahlentherapie. Verfügbare radiochirurgische Methoden und die Grenzen der Technik sind die größte Herausforderung für Ärzte, die viele Patienten nicht in der Lage sind, mit ihnen richtig umzugehen. Die Forschung auf hoher Ebene ist der Schlüssel zur Entwicklung dieses Bereichs, der zur Behandlung von Patienten auf der ganzen Welt beiträgt. Unser Ziel ist es, eine Forschung zu verfolgen, die stereotaktische Strahlenchirurgie auf einem höheren Niveau entwickelt. Stereotaktische Strahlenchirurgie Die Optionen für die Behandlung von Krebs sind Chirurgie, verschiedene Formen der Strahlentherapie und Chemotherapie. Stereotaktische Radiochirurgie (SRS) ist eine Form der externen Bestrahlung, die 3D-Zieleinstellung verwendet, um mehrere präzise kollimierte Strahlen zu positionieren. Strahlen kreuzen sich am Brennpunkt, wodurch eine präzise gezielte hohe Strahlungsdosis an die Krebszellen abgegeben werden kann, so dass sie minimalen Dosen gesunder Zellen ausgesetzt sind. Bei kleinen Tumoren (1 cm³ – 35 cm³) und mehr Tumoren hat SRS Vorteile gegenüber anderen Arten von Strahlentherapien wie konventionelle Strahlentherapie (RT), 3D Conformal Radiation Therapy (CRT), Intensitätsmodulierte Strahlentherapie (RT), Intensitätsmodulierte Radiatontherapie (IMRT), ARC-Therapie (TomoTherapy) und Brachytherapie. Die SRS-Behandlung besteht aus einer einzigen Bestrahlung, während andere Arten der Strahlentherapie eine Reihe von 4-6 Wochen der Behandlung von 25-40 Teilen erfordern. Unser Ziel ist es, industrielle Forschung durchzuführen, die eine kontinuierliche und dynamische Behandlung mit Echtzeit-Visualisierung ermöglicht, die für die Behandlung benötigte Zeit deutlich reduziert und gleichzeitig die Wirksamkeit und Verfügbarkeit der Behandlung verbessert. Die Grenzen aktueller Technologien Die aktuellen SRS-Technologien basieren auf drei Arten von Strahlungsquellen: schwere Teilchenbeschleuniger (Protonentherapie), Elektronenbeschleuniger (LINAC), die Gammaphotonen emittieren, und Gammastrahlensystem (Gammakés) mit radioaktiven Isotopen. Beschleuniger-basierte Systeme können nur einen einzigen Strahl emittieren und ein bestimmtes geladenes Teilchen wie das Proton zu hoher Energie beschleunigen. Aufgrund eines einzigen Strahls können sie jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Bestrahlungswinkeln anwenden. Die Fähigkeit, eine große Anzahl von Bestrahlungswinkeln zu haben, ist für eine sichere Strahlenoperation unerlässlich, da diese Eigenschaft die Übertragung hoher Strahlendosen direkt auf den Tumor ermöglicht und gleichzeitig eine minimale Dosis von umgebenden gesunden Geweben zur Verfügung stellt. Wir sehen die Gammamessertechnologie als einzige Möglichkeit, dies zu tun, weil kobalt-60 radioaktive Isotopensysteme eine höhere Anzahl von Einstiegswinkeln aufweisen. Cobalt-60 isotopbasierte Systeme verwenden Gammastrahlung, die bei der Zersetzung radioaktiver Isotope erzeugt wird. Gammastrahlung besteht aus Photonenstrahlen, die durch isotropen Zerfall in mehreren getrennten Kobalt-60 Quellen erzeugt werden. Der Schutz von unbeschädigten Geweben kann auch bei den beiden anderen Technologien verbessert werden, sind aber mit einem hohen Nachteil verbunden. Partikelstrahl-therapeutische Geräte schützen gesundes Gewebe auf dem Weg der Strahlung, indem die Lage der sogenannten Bragg-Spitze (die von der Energie des Teilchens abhängt) an die Position des Tumors angepasst wird. Einer der größten Nachteile der Technologie sind die sehr hohen Stückkosten durch den Einsatz der notwendigen Beschleuniger. Der medizinische Linearbeschleuniger (LINAC) emittiert einen klar definierten Photonenschleim mit gleichmäßiger Intensität im Energiebereich zwischen 4 MeV und 25 MeV. Ein gut konzipiertes LINAC erzeugt eine ausreichend kleine isozentrische Kugel (1 mm Durchmesser), die auf die Strahlenchirurgie angewendet werden kann. Linac-Grenzen spiegeln sich in der Anzahl der Bestrahlungswinkel und der Unflexibilität der Fokuspunktgröße wider. Kobalt-60 radioaktive Isotopensysteme haben eine höhere Anzahl von Einstiegswinkeln, aber sie haben auch technologische Grenzen...