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Unterschiedlicher Effekt von Röntgen- und Ionen-Bestrahlung auf den Zellkern

Für Röntgenstrahlen (links) ist die Dosis gleichmässig über den Zellkern verteilt. Bei den ionisierten Teilchen (rechts) bleibt ein Großteil des Zellkern ungetroffen, doch die Dosis ist in wenigen, spitzen Nadeln konzentriert. Dies spiegelt sich auch in den DNA-Schäden wieder (untere Reihe): Bei Röntgenstrahlung ist der Schaden (gelb eingefärbt) über den Zellkern verteilt, für Ionen auf den Ort der Teilchendurchgänge konzentriert. Kohlenstoffionen haben also eine höhere „relative biologische Wirkung“ (RBW). Die RBW ist auch abhängig von vielen Parametern wie Dosis, Teilchen-Energie und Ordnungszahl sowie auf der biologischen Seite der Reparaturkapazität und der Zellkerngröße des betroffenen Gewebes. Für eine korrekte Bestrahlungs-Planung müssen diese Abhängigkeiten in der Berechnung der lokalen RBW-Werte berücksichtigt werden. Dies gilt besonders, wenn der Strahl gescannt wird, wodurch sich auch die RBW von Punkt zu Punkt ändert.