Strahlenkanone für medizinische Scharfschützen

Der Tumor in der Niere sieht aus wie eine kleine verschrumpelte Kartoffel. Diesen Krebsherd mit hoch energetischen Röntgenstrahlen zu treffen, ist für Professor Fridtjof Nüsslin vom Münchner Klinikum rechts der Isar gar nicht so einfach. Erstens wegen seiner unregelmäßigen Form, und zweitens weil der Tumor seine Position verändert, sobald der Patient atmet, sein Herz schlägt und der Darm mit den charakteristischen Wellenbewegungen den Speisebrei transportiert – genau genommen bewegt sich der Tumor also ständig. Der Strahlenmediziner Nüsslin aber hat Lösungen parat, die er auf dem 5. Internationalen Kongress für Medizinische Physik in Nürnberg vorstellte:

"Wir haben heute Blendensysteme, die den Strahl entsprechend der irregulären Form des Tumors anpassen können. Das andere ist, wir setzen heute Bildgebungsverfahren ein, die uns eine genaue dreidimensionale Abbildung des Tumors selbst geben. "

Zunächst vermisst ein Bildgebungsverfahren den Tumor, anschließend berechnet eine Software die Form des Therapiestrahls, den die Mediziner dann durch eine digital arbeitende Blende auf den Krebsherd schießen. Mittlerweile arbeiten die Systeme so präzise, dass nur noch etwa fünf Millimeter gesundes Gewebe um den Tumor herum in Mitleidenschaft gezogen werden. Zum Vergleich: Vor wenigen Jahren noch wurde aus Sicherheitsgründen ein zwei Zentimeter breiter Streifen mitbestrahlt. Allerdings bekommt man mit diesem System nicht das "Wandern" des Tumors in den Griff.

"Da macht man Aufnahmen des Tumors mit sehr komplizierten Werkzeugen, teilweise integriert in die Beschleuniger, teilweise separat, und beobachtet über die Zeit den Tumor. Bei jeder Sitzung, 30 Sitzungen bekommt so ein normaler Patient, wird zunächst einmal nachgeguckt, wo liegt der Tumor exakt, und dann wird erst nach Justierung des Patienten die Bestrahlung ausgelöst. "

Bei Bedarf, wenn der Tumor während der Behandlung wandert, korrigiert das System automatisch den Strahlenverlauf. Unterstützt wird diese Methode durch eine kontinuierliche Beobachtung der Atmung des Patienten. Dafür nutzen die Wissenschaftler Marker,…

"…die man dem Patienten auf den Brustkorb aufsetzt, die Atmung misst und einen Rückschluss, ein Signal an den Beschleuniger selbst gibt und sagt, so jetzt schalte aus, wenn der Tumor aus dem Feld läuft und schalte ein, wenn er im Feld ist. "

Völliges Neuland betreten Wissenschaftler auf einem anderen Feld. Bisher werden Tumore komplett mit der gleichen Intensität bestrahlt. Genau genommen ist das aber nicht nötig, da Krebsherde unterschiedlich aufgebaut sind.

"Es gibt Bereiche, die zum Beispiel schlecht mit Sauerstoff versorgt sind, die brauchen eine höhere Dosis, und es gibt Bereiche, die sehr gut mit Sauerstoff versorgt sind."

Bestimmte Bereiche des Tumors müssen intensiver bestrahlt werden, bei anderen Teilen reicht vielleicht die halbe Dosis. Informationen über die jeweiligen Bereiche liefert ein Marker mit dem Kürzel FDG, ein mit radioaktivem Fluor versehenes Glukosemolekül, das die Intensität des Stoffwechsels innerhalb des Tumors misst. Dafür nutzen die Strahlentherapeuten nuklearmedizinische Verfahren wie die Positronen-Emissionstomographie. Auf diese Weise können die Forscher eine biologische Landkarte erstellen,…

"... und unsere Dosisverteilung des Beschleunigers genau auf dieses Profil der Sensitivität des Tumors adaptieren. Das ist jetzt die adaptive Strahlentherapie, die also ganz neu biologische Informationen heranzieht."

Dies ist Gegenstand intensiver Forschung, es dauert wohl noch ein paar Jahre, bis die biologisch gesteuerte Strahlentherapie Stand der Technik aller Kliniken ist. Das Ziel ist aber klar: Je weniger gesundes Gewebe bestrahlt wird, desto höhere Dosen lassen sich auf den Krebsherd schießen.

"Und das ist dann entscheidend für das Überleben der Patienten. Die Wahrscheinlichkeit der Heilung steigt mit der Dosis!"