ORIGINALARBEIT Z. Med. Phys. 14 (2004) 25–34 25 www.elsevier-deutschland.de/zmedphys The PSI Gantry 2: a second generation proton scanning gantry Eros Pedroni, Ralph Bearpark, Terence Böhringer, Adolf Coray, Jürgen Duppich, Sven Forss, David George, Martin Grossmann, Gudrun Goitein, Christian Hilbes, Martin Jermann, Shixiong Lin, Antony Lomax, Marco Negrazus, Marco Schippers, Goran Kotrle Paul Scherrer Institut, Villigen, Schweiz Abstract PSI is still the only location in which proton therapy is applied using a dynamic beam scanning technique on a very compact gantry. Recently, this system is also being used for the application of intensity-modulated proton therapy (IMPT). This novel technical development and the success of the proton therapy project altogether have led PSI in Year 2000 to further expand the activities in this field by launching the project PROSCAN. The first step is the installation of a dedicated commercial superconducting cyclotron of a novel type. The second step is the development of a new gantry, Gantry 2. For Gantry 2 we have chosen an iso-centric compact gantry layout. The diameter of the gantry is limited to 7,5 m, less than in other gantry systems (~ 10–12 m). The space in the treatment room is comfortably large, and the access on a fixed floor is possible any time around the patient table. Through the availability of a faster scanning system, it will be possible to treat the target volume repeatedly in the same session. For this purpose, the dynamic control of the beam intensity at the ion source and the dynamic variation of the beam energy will be used directly for the shaping of the dose. Keywords: Proton therapy, proton gantry, beam scanning Zusammenfasung PSI ist nach wie vor der einzige Ort, wo Protonentherapie mit einer dynamischen Scanning-Methode auf einer sehr kompakten Gantry appliziert wird. Dieses System wird seit kurzem für die Applikation von intensitätsmo- dulierter Therapie mit Protonen (IMPT) benützt. Diese neuartigen technischen Entwicklungen und der Erfolg des Projektes haben im Jahre 2000 das PSI dazu veranlasst, eine weitere Expansion der Aktivitäten in diesem Sektor zu beschließen. Der erste Schritt im neuen Projekt PROSCAN ist die Installation eines dedizierten kom- merziellen supraleitenden Zyklotrons von neuem Typ. Der zweite Schritt ist die Realisation einer zweiten Gantry, Gantry 2. Für Gantry 2 haben wir ein isozentrisches kompaktes Layout gewählt. Der Durchmesser der Gantry ist auf 7,5 m begrenzt, weniger als in anderen Gantry-Anlagen (~ 10–12 m). Die Platzverhältnisse im Be- strahlungsraum sind komfortabel groß und der Zugang zum Patiententisch ist ringsum über einen festen Boden jederzeit möglich. Durch die Verfügbarkeit eines schnelleren Scannings wird man das Zielvolumen mehrmals wiederholt in der gleichen Session behandeln können. Dazu wollen wir die dynamische Kontrolle der Intensität des Strahles in der Ionenquelle und die dynamische Variation der Energie des Strahles direkt zur Formgebung der Dosis benützen. Schlüsselwörter: Protonentherapie, Protonengantry, Beam Scanning