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STPA für Protonentherapieanlage

Risikoanalyse mittels STPA für die Protonentherapieanlage Gantry 2 am Paul Scherrer Institut PSI

Im Kontext einer Dissertation wurde die Gefährdungs- und Risikoanalysemethode STPA auf die Bestrahlungseinheit Gantry 2 vom PSI angewendet.

Das Paul Scherrer Institut PSI behandelt seit 1996 Krebspatienten mit Protonenstrahlen auf der PSI Gantry-1. Dabei kommt das am PSI entwickelte Spot-Scanning Verfahren zum Einsatz bei welchem ein dünner Protonenstrahl, computergesteuert, in drei Dimensionen bewegt wird, um das vorgegebene Tumorvolumen zu bestrahlen.

Gantry 2
Im Rahmen des Projekts PROSCAN wurden am PSI eine neue Gantry 2 sowie neue Scanning-Verfahren, die robuster gegenüber Organbewegungen sind, entwickelt. Seit Ende 2013 werden auf Gantry 2 Patienten behandelt.

Anwendung von STPA auf Gantry 2
In Zusammenarbeit mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) und dem PSI wurde eine Doktorarbeit durchgeführt, die zum Ziel hate, die von Prof. Nancy Leveson entwickelte Risikoanalysemethode System Theoretic Process Analysis (STPA) auf das Gantry 2 System anzuwenden. Dazu wurden mit STPA die komplexen Wechselwirkungen zwischen den programmierbaren Kontroll- und Sicherheitssystemen unter sich, wie auch zwischen dem System und den Operateuren erfasst und im Rahmen mehrere Fallbeispiele genauer untersucht.

Anwendung von STPA auf Gantry 2

Hierarchische STPA Kontrollstruktur sowie Detailansicht für den Kontroller "Treatment Delivery".

In Zusammenarbeit mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) und dem PSI wurde eine Doktorarbeit durchgeführt, die zum Ziel hatte, die von Prof. Nancy Leveson entwickelte Risikoanalysemethode System Theoretic Process Analysis (STPA) auf das Gantry 2 System anzuwenden. Dazu wurden mit STPA die komplexen Wechselwirkungen zwischen den programmierbaren Kontroll- und Sicherheitssystemen unter sich, wie auch zwischen dem System und den Operateuren erfasst und im Rahmen mehrere Fallbeispiele genauer untersucht.

Auf einen Blick

Beteiligte Institute und Zentren:

Projektpartner:

Links:

Projektstatus: Abgeschlossen (2013)