Energy-efficient low energy particle accelerators
- Reference number
- SM19-0043
- Start and end dates
- 200601-231231
- Amount granted
- 1 108 000 SEK
- Administrative organization
- Uppsala University
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
The main goal of this project is to contribute to the development of new positron-emission tomography (PET) technologies for the production of radionuclides, in collaboration with GE Healthcare. The secondary goal of this project is the mobility by itself to GE Healthcare, worldwide leader in PET technologies. One reasons for the project is to spread the availability of PET technology and so to meet scientific and societal needs. For economical or technical reasons PET scanners are not always available where they would be needed. Another reason for the development of new PET technologies is the emergence of new diagnostics based on short-lived PET radionuclides. These could be produced using relatively low energy particle accelerators, more easily deployed. Such radionuclides would decay in several minutes and therefore their production, on site at hospitals is mandatory. Therefore the need for new PET technology that would allow on-site generation of short-lived radionuclides. The specific aims of the project are to: (i) investigate different alternatives for energy-efficient low energy particle accelerators, (ii) develop new energy efficient RF solid-state power amplifiers and combiners needed for particles acceleration and (iii) contribute to the feasibility study of new particle accelerator technology for short-lived PET radionuclides production.
Popular science description
I projekt Energieffektivare Lågenergetiska Partikelacceleratorer, planerar vi att utveckla ny partikelaccelerator teknologi i samarbete med GE Healthcare i Uppsala. I PET-skanningsutrustningen som tillverkas av GE Healthcare används en cyklotron som partikelaccelerator för att producera radioisotopmaterial, så kallade radioaktiva markörer. Dessa markörer används för att skapa tredimensionella bilder av exempelvis ämnesomsättningen i hjärnan, men även bilder på hur olika ämnen, t.ex. signalsubstanser, rör sig i kroppen för att spåra och identifiera tumörer hos patienter. Vi ser en kraftig ökning av antalet undersökningar med PET-scanning och därmed högre kostnader för samhället. Med den teknik som nu föreslås kan kostnaderna för underhåll och drift hållas på en lägre nivå. Cancerdiagnostik med PET blir effektivare, mer tillgänglig och även kostnader för kirurgiska ingrepp kan minska. En viktig bakgrund till projektet är att den teknik som vi föreslår öppnar upp för PET-scanning på flera sjukhus som av ekonomiska eller tekniska skäl i dagens läge inte har råd att förvärva och underhålla en sådan dyr teknik. Genom att utveckla nästa generations effektivare och kraftfullare radiofrekvens-effektförstärkare och effektkombinerare som ingår i partikelacceleratorn så kan vi minska kostnaderna för tillverkning, infrastruktur och drift av PET-skanningsutrustning. Uppsala universitet har en lång tradition av att utveckla avancerad teknik för medicinska ändamål. Det kan tilläggas att det var i Uppsala för 62 år sedan som en tumör för första gången behandlades med protonstrålning. Det skedde vid dåvarande Gustaf Werner-institutet (GWI) för kärnkemi, dagens Svedberglaboratorium, TSL. Detta kunnande i radioterapiforskning har öppnat upp för den nationella Skandionkliniken i Uppsala. Kliniken är utformad för att initialt behandla 1000 patienter per år.