Bei manchen Krebsarten ist die Protonentherapie die letzte Rettung. Etwa bei Tumoren, die nahe an empfindlichen Organen liegen. Bei dieser Behandlung werden die elektrisch positiv geladenen Atomkerne des Wasserstoffs in den Tumor geschossen. Die Energie, die diese Protonen haben, ist so groß, dass die Krebszellen absterben. Eine der Kliniken in Deutschland, die diese Therapie anbieten, ist das Universitätsklinikum Carl Gustav Carus in Dresden.


Die Protonentherapie ist sehr zielgerichtet. Trotzdem werden auch gesunde Zellen zerstört. Das verlangsamt den Heilungsprozess. Medizinphysikern des Dresdner OncoRay-Zentrums, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf sowie des in Heidelberg ansässigen Deutschen Krebsforschungszentrums ist esjetzt gelungen, die Präzision noch einmal entscheidend zu verbessern. Mit der „DirectSPR“ genannten Methode lässt sich die Protonen-Reichweite im menschlichen Gewebe viel genauer und für jeden Patienten individueller vorhersagen. „Fehlschüsse“, die gesundes Gewebe zerstören, lassen sich mit diesem Algorithmus und 35 bis 40 Prozent reduzieren.

Krebspatienten profitieren an der Universitäts Protonentherapie Dresden (UPTD) von einer hochgenauen Planung der Protonentherapie. Foto: NCT Dresden/Philip Benjamin, OncoRay

Gewebe wirkt als Protonenbremse

Die Schwierigkeit, die genaue Eindringtiefe zu berechnen, besteht darin, dass Protonen von unterschiedlichen Geweben unterschiedlich stark abgebremst werden. Gewebearten sind patientenspezifisch. Um annähernd herauszufinden, wie weit die Protonen eindringen, nutzen die Mediziner bisher meist die Aufnahmen eines herkömmlichen Computertomographen (CT). Da sich die Röntgenstrahlung sich aber ein wenig anders verhält als die Protonenstrahlung lässt sich die Bremskraft des Gewebes nur annähernd erfassen. Aus diesem Grund muss ein Teil des umliegenden gesunden Gewebes mitbestrahlt werden.


Röntgenstrahlen mit zwei Energien

Die neue Methode nutzt die eigentlich für die radiologische Diagnostik entwickelten Dual-Energy-Computertomographie. Dabei wird der menschliche Körper von zwei Röntgenstrahlen mit unterschiedlicher Energie durchleuchtet. Mit diesen Bildern „können wir Unterschiede in der Gewebezusammensetzung in verschiedenen Patienten, aber auch in unterschiedlichen Geweben im selben Patienten viel besser auflösen und bei der Planung berücksichtigen“, sagt Christian Richter, Leiter der Forschungsgruppe „Hochpräzisionsstrahlentherapie am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Damit werde die Bestrahlung präziser, schonender und individueller.“

Hirnstamm und Nerven werden geschont

„Die Verringerung des Bestrahlungsvolumens, etwa im Gehirn, ermöglicht uns eine noch bessere Schonung wichtiger Nervenstrukturen, wie des Hirnstamms oder der Sehnerven“, sagt Mechthild Krause, Direktorin am Universitätsklinikum Dresden. Die dort behandelten Patienten sind die ersten, die von der genaueren Berechnungsmethode profitieren.

via HZDR

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