A) Predstavitev povzetka tehnične vsebine vloge za nepovratna sredstva. Ena najpomembnejših nalog medicinskih in kliničnih raziskav je izboljšati učinkovitost zdravljenja raka, saj diagnoze raka in smrti, povezane z rakom, iz leta v leto hitro naraščajo. Po statističnih podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (SZO) se je leta 2012 število primerov raka po vsem svetu povečalo za 14 milijonov na leto, kar naj bi se v naslednjih dveh desetletjih povečalo na 22 milijonov na leto. V istem obdobju naj bi se število smrtnih primerov zaradi raka povečalo z 8,2 milijona na 13 milijonov na leto. Obstajajo tri pomembne oblike zdravljenja: kirurgija, radioterapija in kemoterapija, ki jih zdravniki uporabljajo v boju proti več kot 100 vrstam raka. Ta aplikacija se nanaša na stereotaktično radiološko kirurgijo (Stereotactic Radiosurgery-SRS), vrsto radioterapije. Razpoložljive radiokirurške metode in meje tehnologije so največji izziv za zdravnike, zaradi česar se mnogi bolniki ne morejo pravilno spopasti z njimi. Raziskave na visoki ravni so ključnega pomena za razvoj tega področja, ki prispeva k zdravljenju bolnikov po vsem svetu. Naš cilj je nadaljevati raziskavo, ki razvija stereotaktično kirurgijo sevanja na višji ravni. Stereotaktična radiacijska kirurgija Možnosti, ki so na voljo za zdravljenje raka, so kirurgija, različne oblike radioterapije in kemoterapije. Stereotaktična radiokirurgija (SRS) je oblika zunanjega sevanja, ki uporablja nastavitev cilja 3D za položaj več natančno kolimiranih žarkov. Žarki se sekajo na žariščni točki, kar omogoča natančno ciljno visoko dozo sevanja, ki se prenaša v rakave celice, tako da so izpostavljene minimalnim odmerkom okoliških zdravih celic. Pri majhnih tumorjih (1 cm³ – 35 cm³) in več tumorjih ima SRS dokazane prednosti v primerjavi z drugimi vrstami radioterapije, kot so konvencionalna terapija sevanja (RT), 3D konformalna terapija s sevanjem (CRT), modulirana terapija s sevanjem, modulirana terapija z intenzivnostjo Radiaton terapija (IMRT), ARC terapija (TomoTherapy) in brahiterapija. SRS zdravljenje je sestavljeno iz enega obsevanja, medtem ko druge vrste radioterapije zahtevajo serijo 4–6 tednov zdravljenja 25–40 delov. Naš cilj je izvajanje industrijskih raziskav, ki omogočajo stalno in dinamično zdravljenje z vizualizacijo v realnem času, znatno skrajšajo čas, potreben za zdravljenje, hkrati pa izboljšajo učinkovitost in razpoložljivost zdravljenja. Meje sedanjih tehnologij Trenutne tehnologije SRS temeljijo na treh vrstah virov sevanja: pospeševalnik težkih delcev (protonska terapija), pospeševalnik elektronov (LINAC), ki oddaja gama fotone, in sistem gama žarkov (gammakés) z uporabo radioaktivnih izotopov. Sistemi, ki temeljijo na pospeševalniku, lahko oddajajo samo en žarek, kar pospešuje določen nabit delec, kot je proton, na visoko energijo. Vendar lahko zaradi enega samega žarka uporabijo le omejeno število kotov obsevanja. Sposobnost, da imajo veliko število kotov obsevanja je bistvenega pomena za varno sevanje kirurgija, saj ta lastnost omogoča prenos visokih odmerkov sevanja neposredno na tumor, medtem ko zagotavlja minimalni odmerek okoliških zdravih tkiv. Tehnologija gama nožev je edini način za to, ker imajo sistemi, ki temeljijo na radioaktivnih izotopih kobalt-60, večje število vstopnih kotov. Sistemi, ki temeljijo na kobalt-60 izotopih, uporabljajo gama sevanje, ki nastane med razgradnjo radioaktivnih izotopov. Sevanje gama je sestavljeno iz fotonskih žarkov, ki nastanejo z izotropnim razpadom v več ločenih virih kobalta-60. Zaščita nepoškodovanih tkiv se lahko izboljša tudi pri drugih dveh tehnologijah, vendar sta v zelo neugodnem položaju. Terapevtske naprave s snopom delcev ščitijo zdrava tkiva na poti sevanja s prilagoditvijo lokacije tako imenovane Braggove konice (ki je odvisna od energije delcev) na položaj tumorja. Ena največjih pomanjkljivosti tehnologije so njeni zelo visoki stroški na enoto zaradi uporabe potrebnih pospeševalnikov. Medicinski linearni pospeševalnik (LINAC) oddaja dobro opredeljeno rentgensko fotonsko sluz z enakomerno intenzivnostjo v energijskem razponu med 4 MeV in 25 MeV. Dobro zasnovan LINAC proizvaja dovolj majhno izocentrično kroglo premera 1 mm, ki se uporablja za sevalne operacije. Linacove meje se odražajo v številu kotov obsevanja in neprožnosti velikosti fokusne točke. Sistemi, ki temeljijo na radioaktivnih izotopih kobalt-60, imajo večje število vstopnih kotov, imajo pa tudi tehnološke meje. Trenutno se lahko uporabljajo samo za intrakranialno zdravljenje, saj preostalih delov telesa ni mogoče ohraniti. Najpomembnejši sestavni deli razvoja SRS so: stava
