A) Presentation av en sammanfattning av det tekniska innehållet i bidragsansökan. En av de viktigaste uppgifterna för medicinsk och klinisk forskning är att effektivisera cancerbehandlingen, eftersom cancerdiagnoser och cancerrelaterade dödsfall ökar snabbt år efter år. Enligt Världshälsoorganisationens (WHO) statistik ökade antalet cancerfall i världen under 2012 med 14 miljoner per år, vilket förväntas öka till 22 miljoner per år under de kommande två årtiondena. Under samma period beräknas antalet dödsfall i cancer öka från 8,2 miljoner till 13 miljoner per år. Det finns tre viktiga behandlingsformer: kirurgi, strålbehandling och kemoterapi, som används av läkare i kampen mot mer än 100 typer av cancer. Denna ansökan handlar om stereotaktisk radiologisk kirurgi (Stereotactic Radiosurgery-SRS), en typ av strålbehandling. Tillgängliga radiokirurgiska metoder och teknikens gränser är den största utmaningen för läkare, vilket gör att många patienter inte kan hantera dem ordentligt. Forskning på hög nivå är avgörande för utvecklingen av detta område, som bidrar till behandling av patienter runt om i världen. Vårt mål är att bedriva en forskning som utvecklar stereotaktisk strålningskirurgi till en högre nivå. Stereotaktisk strålningskirurgi De alternativ som finns tillgängliga för behandling av cancer är kirurgi, olika former av strålbehandling och kemoterapi. Stereotactic Radiosurgery (SRS) är en form av extern bestrålning som använder 3D-målinställning för att placera flera exakt kollimerade strålar. Strålar skär varandra vid brännpunkten, vilket gör att en exakt riktad hög dos av strålning kan levereras till cancercellerna så att de utsätts för minimala doser av omgivande friska celler. För små tumörer (1 cm³ – 35 cm³) och fler tumörer har SRS visat fördelar jämfört med andra typer av strålbehandling, t.ex. konventionell strålterapi (RT), 3D-konformerad strålbehandling (CRT), Intensitetsmodulerad strålbehandling (RT), Intensity Modulated Radiaton Therapy (IMRT), ARC Therapy (TomoTherapy) och Brachytherapy. SRS-behandling består av en enda bestrålning, medan andra typer av strålbehandling kräver en serie av 4–6 veckors behandling av 25–40 delar. Vårt mål är att bedriva industriell forskning som möjliggör kontinuerlig och dynamisk behandling med visualisering i realtid, vilket avsevärt minskar den tid som behövs för behandling, samtidigt som behandlingens effektivitet och tillgänglighet förbättras. Gränserna för nuvarande teknik Den nuvarande SRS-tekniken bygger på tre typer av strålkällor: tung partikelaccelerator (protonterapi), elektronaccelerator (LINAC) som avger gammafotoner och gammastrålningssystem (gammakés) som använder radioaktiva isotoper. Acceleratorbaserade system kan endast avge en enda stråle, vilket accelererar en viss laddad partikel som protonen till hög energi. På grund av en enda stråle kan de dock endast tillämpa ett begränsat antal bestrålningsvinklar. Förmågan att ha ett stort antal bestrålningsvinklar är avgörande för säker strålkirurgi, eftersom denna egenskap gör det möjligt att överföra höga doser av strålning direkt till tumören samtidigt som en minimidos av omgivande friska vävnader tillhandahålls. Vi ser gammaknivteknik som det enda sättet att göra detta, eftersom kobolt-60 radioaktiva isotopbaserade system har ett större antal ingångsvinklar. Kobolt-60 isotopbaserade system använder gammastrålning som genereras vid sönderdelning av radioaktiva isotoper. Gammastrålning består av fotonstrålar som produceras av isotropt sönderfall i flera separata kobolt-60-källor. Skyddet av oskadade vävnader kan också förbättras när det gäller de andra två teknikerna, men de är mycket missgynnade. Partikelstråle terapeutiska anordningar skyddar friska vävnader i strålningens väg genom att justera placeringen av den så kallade Bragg spetsen (som beror på partikelns energi) till tumörens position. En av de största nackdelarna med tekniken är dess mycket höga enhetskostnad på grund av användningen av nödvändiga acceleratorer. Den medicinska linjära acceleratorn (LINAC) avger en väldefinierad röntgenfoton slem med en jämn intensitet i energiområdet mellan 4 MeV och 25 MeV. En väl utformad LINAC producerar en tillräckligt liten isocentrisk sfär (1 mm diameter) för att appliceras på strålningskirurgi. Linacs gränser återspeglas i antalet bestrålningsvinklar och i fokuspunktsstorlekens inflexibilitet. Kobolt-60 radioaktiva isotopbaserade system har ett större antal ingångsvinklar, men de har också tekniska gränser. För närvarande kan de endast användas för kranial behandling, eftersom de återstående delarna av kroppen inte kan upprätthållas. De viktigaste inslagen i utvecklingen av SRS är följande: satsningen
