Kampf gegen den Krebs (4): Revolution in der Bestrahlungstechnik

Kampf gegen den Krebs (4) : Revolution in der Bestrahlungstechnik

Die Bestrahlungstechnik hat sich komplett geändert; zusammen mit modernen 3-D-Bildern vom Tumor können Ärzte heute Tumore mit nie gekannter Präzision beschossen werden - gesundes Gewebe wird geschont.

Die Bestrahlungstechnik hat sich komplett geändert; zusammen mit modernen 3-D-Bildern vom Tumor können Ärzte heute Krebszellen mit nie gekannter Präzision von allen Seiten beschießen - gesundes Gewebe wird geschont.

Am Ende des Gesprächs staunt man über den technischen Fortschritt und das Ausmaß an Raffinesse, mit dem heute Ärzte den Feind jagen und töten - Krebszellen. Bestrahlung ist immer noch eine wesentliche Methode im Kampf gegen Krebs. In dem Wort hallt immer noch der Schrecken früherer Jahre nach, als die Kobaltbestrahlung erhebliche Nebenwirkungen hatte. Diese Technik ist revolutioniert.

Michael Daum-Marzian, Chefarzt der Strahlentherapie am Helios, an einem hochmodernen Bestrahlungsgerät: einem "Linearbeschleuniger", mit dem Tumorpatienten nach dem sogenannten Rapid-Arc-Verfahren bestrahlt werden, also der "Schnell-Umdrehungs-Methode", wie es übersetzt heißt. Die Strahlung wird per Elektronenbeschleunigung in dem Arm oben erzeugt und tritt durch die rechteckige, helle Öffnung aus. Foto: Helios

Strahlung wirkt heute dort, wo sie wirken soll, sie trifft einen Tumor mit unerhörter Präzision - auch dank moderner Computertechnik. "Wir arbeiten heute mit Berechnungen, die man früher gar nicht anstellen konnte, weil man die Datenmengen nicht verarbeiten konnte", sagt Peter-Silvan Lücking. Er ist Leitender Medizinphysiker der Klinik für Strahlentherapie und Radiologische Onkologie am Helios Klinikum und gehört damit einer Spezies an, die immer wichtiger wird im Kampf gegen Krebs.

Bevor die ersten Strahlen auf den Weg in den Körper eines Patienten geschickt werden, berechnen Physiker wie Lücking den optimalen Zugangsweg und die beste Dosisverteilung der Strahlung. Auch mit modernsten Computern können die komplexen Berechnungen schon mal einen Tag in Anspruch nehmen.

Grundlage für die Berechnungen sind Daten, die auf eine weitere entscheidende technische Entwicklung zurückgehen. Mediziner haben heute die Möglichkeit, präzise 3-D-Bilder von Tumoren im Körper zu erstellen. So können sie den Feind sehen, und das ist wie in jedem Gefecht elementar, um den Feind zu treffen.

Solche Bilder verwendet Dr. Michael Daum-Marzian, Chefarzt der Strahlentherapie am Helios. Die Darstellungen sind selbst auch Hightech-Produkte und entstehen durch die Verbindung zweier Bildgebungsverfahren: der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und der Computertomografie (CT).

Bei der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) markieren Nuklearmediziner zunächst die Krebszellen, indem sie dem Patienten leicht radioaktiv aufgeladenen Zucker spritzen. "Nuklearmediziner machen sich dabei eine Eigenart von Krebszellen zunutze", erläutert Daum-Marzian, "ihr Stoffwechsel ist erhöht; Krebszellen verbrauchen deswegen mehr Zucker als die gesunden Nachbarzellen. So sammelt sich in Krebszellen vermehrt präparierter Zucker an." Dies kann man sichtbar machen.

Es entstehen Bilder mit Farbzonen, die für den Laien diffus und zweidimensional wirken - das Ganze hat etwas von zerlaufener Wasserfarbe. Fachleuten aber geben die Farbzonen Hinweise über den Charakter des Gewebes. Bildgebungsverfahren Nummer zwei ist die Computertomographie (CT), bei der aus einer Vielzahl, aus verschiedenen Richtungen aufgenommener Röntgenaufnahmen Schnittbilder rekonstruiert werden.

Der Strahlentherapeut kann dann gemeinsam mit dem Medizinphysiker durch Nutzung der PET und der Computertomografie eine dreidimensionale Rekonstruktion des Tumors am Computer zur Planung der Bestrahlung erstellen.

Besonderheit am Helios: Die Bilder können in einem Arbeitsgang erstellt und direkt mit der Strahlentherapie verbunden werden. Die Daten der PET-CT werden in diesem Falle direkt zur Bestrahlungsplanung verwendet, es muss keine zweite CT-Untersuchung erfolgen. Auch das schont den Patienten.

Nun haben die Ärzte präzise Vorstellungen über Lage, Größe und Zusammensetzung des Feindes und können berechnen, wie er bestrahlt werden muss, um ihn vernichtend zu treffen.

Auch die Bestrahlung ist ein beeindruckendes Stück Technik. "Früher entstand die Strahlung gegen den Krebs durch den Zerfall von Kobalt", erläutert Physiker Lücking. "Die freiwerdende Energie war relativ klein und entfaltete ihre größte Wirkung dort, wo man sie eigentlich nicht haben wollte: auf der Haut. Heute wird die Strahlung ganz anders erzeugt: Wie bei einem Röntgengerät werden im Linearbeschleuniger Elektronen beschleunigt und mit hoher Energie gegen eine kleine Wand, das "Target" (Ziel), geschossen; dort werden die Elektronen abgebremst, und es wird Strahlung mit hoher Energie frei.

Das Ganze passiert in einer geschlossenen Röhre, die wie ein Riesenarm wirkt und den Körper des Patienten umkreist. Strahlung tritt nur an einer Stelle aus: an einer rund 40 mal 40 Zentimeter großen Öffnung, die erst einmal mit 120 schmalen Wolframlamellen verschlossen ist. Jetzt kommen die Berechnungen der Medizinphysik zum Tragen: Während der Tragarm um den Patienten kreist, bewegen sich die Lamellen. Sie geben Öffnungen frei und lassen, je nach Position des Tragarms, bestimmte Strahlenmengen nach außen treten.

Die entfalten dann dort ihre zerstörerische Wirkung, wo sie sie entfalten sollen: im Tumor. "Eine Drehung des Tragarms um den Körper dauert etwa eine Minute", erläutert Lücking, "so haben die Lamellen genügend Zeit, sich zu öffnen und zu schließen, um Strahlung an den passenden Stellen und in der gewünschten Dosis freizugeben." Das Verfahren ist so präzise, dass auch die Bewegung des Brustkorbs beim Atmen berücksichtigt werden kann: "Beim Einatmen hat ein Lungentumor eine etwas andere Lage im Körper als beim Ausatmen", sagt Daum-Marzian; "die Bestrahlung wird dann angepasst."

Durch die Drehung um den Körper kann der Tumor von allen Seiten beschossen werden; die Chance, alle Krebszellen zu vernichten, ist so am größten. Die Krebszellen sterben ab, wenn die Doppelhelix der DNA in der Zelle so zerschossen ist, dass sie sich nicht mehr reparieren kann.

Unterm Strich sind die Fortschritte enorm. "Ich habe vor zehn Jahren nicht gedacht, dass es noch so rasante Fortschritte geben wird", resümiert Lücking. Die bildgeführte Strahlentherapie ist ein Baustein im Kampf gegen den Krebs. Die Überlebensrate ist seit den 80er Jahre erheblich gestiegen. Krebs bleibt ein tückischer Feind. Aber die Waffen des Menschen werden immer schärfer.

Weitere Informationen und alle Teile der Reihe "Kampf dem Krebs" finden Sie hier

Hier geht es zu Teil 1 der Serie

Hier geht es zu Teil 2 der Serie

Hier geht es zu Teil 3 der Serie

(RP)
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