Der Extrakt aus dem
Prostatakrebs-Forum
von KISP
und BPS
Therapiearten
– Schwerionenbestrahlung
- Horst MUC schrieb am 28.4.2005:
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Informationsdienst Wissenschaft - idw –
Pressemitteilung
Universitätsklinikum Heidelberg, Dr.
Annette Tuffs, 28.04.2005 14:13 -
Schwere Ionen gegen Prostatakrebs
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Erste Heidelberger Studie mit Ionenstrahlen / Bestrahlung bei
Gesellschaft für Schwerionenforschung GSI in Darmstadt /
Heidelberger Ionenstrahlentherapiezentrum ab 2007 in Betrieb.
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Im Juni 2005 beginnt die europaweit erste klinische Studie, die die
Wirksamkeit der Ionenstrahltherapie (so genannte schwere Ionen) bei
Patienten mit Prostatakrebs untersucht.
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Die Studie unter Federführung der Abteilung Strahlentherapie
und Radioonkologie des Universitätsklinikums Heidelberg wird in
der Bestrahlungseinrichtung der Gesellschaft für
Schwerionenforschung GSI, Darmstadt, durchgeführt. Die
Bestrahlungsplanung und die weitere Betreuung der Patienten erfolgen
in der Heidelberger Klinik (Ärztlicher Direktor: Professor
Dr. Dr. Jürgen Debus).
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An der Studie nehmen insgesamt 28 Patienten teil, die an lokal
fortgeschrittenem Prostatakrebs leiden, der noch keine Metastasen
gestreut hat, aber aufgrund seiner lokalen Ausdehnung mit einem
erhöhten Risiko für ein Therapieversagen nach
konventioneller Therapie mit Bestrahlung oder Operation verbunden
ist.
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Zusätzliche Bestrahlung mit Ionenstrahlen zur
Standardtherapie
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"Die Patienten erhalten zunächst sechs Tage lang je eine
Strahlenbehandlung mit schweren Kohlenstoff-Ionen", erklärt
Professor Debus. Danach wird die Bestrahlung über sechs Wochen
als "Intensitätsmodulierte Strahlentherapie"
fortgeführt, die derzeit der Goldstandard bei der
Strahlenbehandlung des lokal fortgeschrittenen Prostatakarzinoms
ist. Sowohl die in Heidelberg entwickelte Methode der
intensitätsmodulierten Strahlentherapie als auch die
Kohlenstoffionentherapie ermöglichen eine äußerst
zielgenaue und schonende Bestrahlung.
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Die Heidelberger Mediziner erwarten jedoch, dass durch die
Verwendung von Kohlenstoffionen bei der Bestrahlung von
Prostatakarzinomen die Ergebnisse noch weiter verbessert werden
könnten. "Erste japanische Studien zur
Kohlenstoffionentherapie haben bei Patienten mit lokal
fortgeschrittenem Prostatakrebs bereits sehr gute Ergebnisse
gebracht", berichtet Privatdozentin Dr. Daniela Schulz-Ertner,
Oberärztin in der Heidelberger Radiologischen Klinik, die die
Heidelberger Studie leitet.
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Mehr als 80 Prozent der japanischen Patienten mit lokal
fortgeschrittenem Prostatakrebs zeigten nach fünf Jahren keinen
Rückfall der Erkrankung. Die Schwerionen werden über eine
Beschleunigeranlage auf sehr hohe Geschwindigkeit gebracht und in
den Tumor geschossen. Dort fügen sie dem Tumorgewebe
irreparablen Schaden zu, schonen aber das umliegende Gewebe.
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Die Heidelberger/ Darmstädter Bestrahlung hat einen wichtigen
Vorteil gegenüber dem japanischen Verfahren: Sie benutzt das
"intensitätsgesteuerte Rasterscan-Verfahren", mit dem
Tumoren präzise mit einer vorgegebenen Dosis-Verteilung
bestrahlt und das gesunde Gewebe um den Tumor noch stärker
geschont werden kann.
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Heilungschancen liegen über 70 Prozent
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Auch die Ergebnisse der eigenen Bestrahlungsstudien ermutigen die
Heidelberger Ärzte, die Bestrahlung mit Kohlenstoff-Ionen beim
Prostatakrebs zu erproben. Bislang wurden mehr als 200 Patienten in
der Darmstädter Anlage behandelt, die überwiegend an lokal
begrenzten Tumoren, z. B. der Schädelbasis, litten, die
anderen Behandlungsverfahren nicht zugänglich waren. Mehr als
70 Prozent der Patienten konnten geheilt werden.
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Das Universitätsklinikum Heidelberg errichtet derzeit die
europaweit erste Anlage zur Ionenstrahltherapie. Dort können ab
2007 jährlich ca. 1.000 Patienten behandelt und damit eine
Versorgungslücke bei unbehandelbaren Tumoren geschlossen
werden. Neben klinischen Studien zur Therapie von Kopf-/Hals- und
Schädelbasistumoren, Weichteilsarkomen und pädiatrischen
Tumoren mit Protonen und Kohlenstoffionen sollen auch weiterführende
klinische Studien zur Bestrahlung beim Prostatakrebs durchgeführt
werden. "Hierbei sollen die Heilungsraten nach einer
Bestrahlung mit Kohlenstoffionen mit den Ergebnissen nach einer
Protonentherapie oder aber einer intensitätsmodulierten
Photonentherapie im Rahmen von klinischen Studien verglichen
werden", sagt Frau Dr. Schulz-Ertner.
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Weitere Information im Internet:
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www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=251
www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=1165
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Bei Rückfragen:
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Professor Dr. Jürgen Debus,
Telefon: 06221 / 56 82 01 (Sekretariat), E-Mail:
juergen_debus@med.uni-heidelberg.de.
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Literatur:
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Schulz-Ertner D, Nikoghosyan A, Thilmann C, Haberer T, Jakel O,
Karger C, Kraft G, Wannenmacher M, Debus J.: Results of carbon ion
radiotherapy in 152 patients. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004 Feb
1;58(2):631-40.
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Schulz-Ertner D, Nikoghosyan A, Thilmann C, Haberer T, Jakel O,
Karger C, Scholz M, Kraft G, Wannenmacher M, Debus J.: Carbon ion
radiotherapy for chordomas and low-grade chondrosarcomas of the
skull base. Results in 67 patients. Strahlenther Onkol. 2003
Sep;179(9):598-605.
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(Die angegebene Literatur kann
unter contact@med.uni-heidelberg.de
angefordert werden).
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Diese Pressemitteilung ist auch
online verfügbar unter
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=15.
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Arten der Pressemitteilung:
-
Forschungsergebnisse
Forschungsprojekte -
Sachgebiete:
-
Medizin und Gesundheitswissenschaften
-
Weitere Informationen finden Sie
unter http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=251,
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=1165,
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=15
– Pressemitteilung online.
- Hutschi beschrieb am 23.2.2008 das Verfahren
der Schwerionenbestrahlung:
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Der Tumor wird mit Schwerionen beschossen, beispielsweise mit
schweren Atomkernen des Kohlenstoffes. Die geladenen Partikel
entstehen, wenn Kohlendioxid in eine Vakuumkammer strömt, und
es dort Mikrowellen und Magnetfeldern ausgesetzt wird. Dabei
verlieren die Atome des Gases ihre Elektronen und verwandeln sich in
Ionen. Elektromagnetische Felder holen diese dann aus der Kammer
heraus, bringen sie in einem Vorbeschleuniger auf Tempo und führen
sie anschließend in einen ringförmigen
Teilchenbeschleuniger – das sogenannte Synchroton. Dort reihen
sich die Inen in einen Kreisverkehr ein und werden von großen
Magneten auf bis zu drei Viertel der Lichtgeschwindigkeit
beschleunigt. Sobald sie den gewünschten Schwung haben, treten
sie aus dem Synchroton aus, werden in Vakuumröhre zu den
Behandlungsplätzen auf den Tumor des Patienten geleitet.
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Das alles klingt so, als würde
jede Menge Technik dahinter stecken – und genau so ist es
auch. Der Aufbau des HIT [Heidelberger
Ionenstrahl-Therapie Centrum – Ed]
hat etwa hundert Millionen Euro gekostet. die zum größten
Teil für den Ringbeschleuniger benötigt wurden. Er hat
einen Durchmesser von 20 Metern und verbraucht so viel Strom wie
eine Kleinstadt. Träger des Projekts ist das
Universitätsklinikum Heidelberg, das die Finanzierung und den
Betrieb des HIT übernimmt. Drei Kooperationspartner beteiligen
sich weiterhin an der Entwicklung des Zentrums, das Deutsche
Krebsforschungszentrum (DKFZ),
die Gesellschaft für Schwerionenforschung Darmstadt (GSI)
und das Forschungszentrum Rossendorf bei Dresden (FZD).
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Anlagen für Ionenstrahl-Therapien gibt es zwar bereits in
einigen Ländern. Doch zeichnet sich das HIT durch einige
Besonderheiten aus. Zum Beispiel besteht in dem Heidelberger Zentrum
die Möglichkeit, Patienten mit verschiedenen Ionensorten zu
bestrahlen. Zur Wahl stehen Protonen, Helium-, Kohlenstoff- und
Sauerstoffkerne - aus dieser Palette ergeben sich mehrere
Therapiemöglichkeiten.
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Außerdem ist das HIT die erste klinische Anlage auf der Welt,
die das sogenannte "Rasterscan"-Verfahren für die
Bestrahlung einsetzt. Es wurde von Forschern der GSI entwickelt und
erprobt. Bei diesem Verfahren wird der Tumor Punkt für Punkt
zerstört. Zunächst ermitteln die Mediziner mit einem
Computertomografen, wie groß die Geschwulst ist, wo sie liegt
und welche Form sie hat. Computerprogramme unterteilen den Tumor
anschließend in digitale Scheiben und belegen jede Scheibe mit
einem Netz von Bildpunkten Der Ionenstrahl folgt diesem Raster und
beschießt jeden Punkt mit einer bestimmten, vorher berechneten
Ionendosis. So zerstört der Strahl den Tumor Schicht für
Schicht. Im Laufe der Rasterscan-Behandlung wird sowohl die Energie
des Strahls – also das Tempo seiner Ionen – als auch
seine Richtung verändert. Das Synchroton kann die geladenen
Partikel auf unterschiedliche Geschwindigkeiten beschleunigen. Je
nach Vorgabe dringen sie zwischen zwei und dreißig Zentimeter
tief ins Gewebe ein. "Es ist sogar möglich, die Energie
des Strahls im Sekundentakt zu ändern", sagt Thomas
Haberer, wissenschaftlich-technischer Direktor des HIT. Die Richtung
des Strahls wird von Magneten gesteuert. Dadurch lässt sich
exakt vorgeben, wo die Teilchen den größten Teil ihrer
Zerstörungskraft freisetzen.
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Damit der Ionenstrahl punktgenau wirken kann, muss auch der Patient
exakt ausgerichtet sein. Dafür ist im HIT ein automatisches
Positionierungssystem zuständig. Der Patient liegt auf einem
robotergesteuerten Behandlungstisch. Kunststoffschalen halten seinen
Kopf, seinen Körper sowie Arme und Beine. "Dieses System
ist weltweit einmalig, es regelt die Lage des Patienten so präzise,
dass der Ionenstrahl auf einen Millimeter genau trifft",
erläutert Wolfgang Schlegel, Leiter der Abteilung Medizinische
Physik in der Strahlentherapie im DKFZ. Seine Forschergruppe hat
wichtige Vorarbeiten für die Entwicklung des HIT geleistet.
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Bevor die Bestrahlung beginnt, überprüfen die Ärzte
mit Röntgengeräten die richtige Position des Patienten.
Während dieser etwa fünfminütigen Voruntersuchung
überwachen Sensoren 10.000 mal in der Sekunde, ob der Strahl
genau sein Zielt trifft.Als weltweit einzige Anlage verfügt das
HIT über ein drehbares Führungssystem für Schwerionen
– eine sogenannte "Gantry". Dieses riesige, drehbare
Gestänge ist 13 Meter hoch, 25 Meter lang und wiegt 600 Tonnen.
Es trägt die Vakuumröhren und die Führungsmagnete für
den Ionenstrahl. Wenn es um die eigene Achse rotiert, bewegen sich
die Röhren mit. Die Anlage verformt sich dabei aber maximal um
einen halben Millimeter. So kann der Patient aus jeder Richtung
bestrahlt werden und der Ionenstrahl erreicht stets präzise
sein Ziel. "Die Gantry ermöglicht uns zum Beispiel
Hirntumore so zu beschießen, dass die Ionen nicht die
empfindlichen Augen und Sehnerven durchdringen", sagt Schlegel.
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Die Bestrahlung muss minutiös geplant werden: Wohin werden die
Ionen geschossen und wie tief sollen sie in das Gewebe eindringen?
Hierfür hat die Forschergruppe um Wolfgang Schlegel im DKFZ
zusammen mit der GSI spezielle Cumputerprogramme entwickelt. "Unsere
Software simuliert die Bestrahlung und ermittelt den günstigsten
Ablauf", sagt Schlegel. Für jeden Patienten wird so anhand
seines individuellen Befundes die optimale Vorgehensweise berechnet.
Die Schwerionenbehandlung helfe vor allem solchen Patienten, deren
Tumor kompliziert im Körperinnern liege oder dessen Zellen
herkömmliche Strahlentherapien nur wenig anhaben können.
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