Neueste Computertechnik verbessert die Krebstherapie
Die Möglichkeit zur Bearbeitung komplexer Bilddaten und enorme Speicherkapazitäten haben die Krebstherapie stark verbessert. Ein neues Gerät - Rapid Arc genannt - macht die Bestrahlung von Tumoren seit kurzem sehr viel schneller und sicherer. Für viele Krebspatienten eine große Erleichterung.
Viele Entwicklungen in der Medizin sind heute nur möglich, weil modernste Computertechnik überhaupt erst die Voraussetzungen schafft, sie zu realisieren. Die Computertomographie (CT) ist eines der bekanntesten Beispiele dafür. Digital wird der Körper in viele kleine Scheibchen zerlegt, so dass der Arzt fast jeden Winkel unseres Inneren betrachten und beurteilen kann.
Der Weg zur modernen Tumortherapie führt in den Keller der Klinik. Vorbei an blassgelben Kacheln und zahlreichen Warnhinweisen geht es durch einen langen tristen Gang. Automatisch öffnet sich eine Schiebetür und plötzlich steht man in einem hellen weißen Raum mit modernster Computertechnik. Auf riesigen Monitoren sind Tabellen und Diagramme zu sehen; einige Bildschirme zeigen Röntgenbilder und CT-Aufnahmen von Schädeln, Oberschenkelknochen und anderen Körperteilen. Medizinisches Personal in weißen Kitteln sitzt an den Computerterminals; es wird konzentriert gearbeitet. Denn am anderen Ende des Raumes, hinter einer großen Glasscheibe, liegt gerade ein Patient. Um ihn kreist der riesige Arm des Tumorbestrahlers.
"Die Strahlung kommt hieraus und da werden die Teilchen, die Elektronen auf zehn Millionen Volt beschleunigt. Man muss diese Beschleunigung in mehreren Stufen durchführen und dadurch ist es technisch bedingt, dass man relativ große Geräte braucht."
Bei jedem Piepsen trifft ultraharte Röntgenstrahlung den Tumor im Gehirn des Patienten, erklärt Ulrich Jahn, Leiter der Strahlenphysik an der Charité in Berlin. Gerade mal drei Minuten dauert die Prozedur, dann kann der Mann auch schon gehen. Der nächste Patient, der sich hinter der Glasscheibe auf die Liege legt, hat ein Prostatakarzinom. Auch bei ihm dauert die Behandlung nur wenige Minuten.
Rapid Arc - heißt die neue und vor allem schnelle Technik. Seit Anfang des Jahres ist sie in Deutschland zugelassen, erklärt Volker Budach, Chefarzt der Klinik für Strahlentherapie.
"Man kann praktisch mit einem einzigen sich um den Patienten drehenden Strahlerkopf in einer 360 Grad-Bewegung alles an Strahlen einstrahlen, und in dieser Zeit auch die beste Schonung der Risiko-Organe, die in der Nähe des Tumors gelegen sind, machen. Und das Ganze mit einer sehr hohen Dosisleistung, d.h. dass man die Zeit, die dafür benötigt wird, sehr gering halten kann, was für den Patienten ein Riesenvorteil ist."
Bestrahlt wird in der Krebstherapie schon seit vielen Jahren. Bei ungefähr einem Drittel aller Tumorpatienten wird die Strahlenbehandlung angewendet. Doch die Techniken sind meist aufwändig und für die Patienten sehr zeitintensiv. Der Patient muss während der Bestrahlung oft sehr lange still liegen. Denn bislang stoppt der riesige Strahlerarm nach jeder Bestrahlung, bevor er in eine neue Position fährt. Das ist bei der neuen Methode jetzt anders. Stillliegen müssen die Patienten zwar immer noch, aber nur zwei bis maximal fünf Minuten.
"Man ist heute in der Lage, die Bestrahlung im Körper rechentechnisch sehr viel besser zu erfassen, die Streuung und Dichte zwischen Knochen und Lungengewebe, Muskeln und Fettgewebe, das kann heute nur durch die Rechentechnik vernünftig erfasst und berechnet werden."
Der Trick: Die Strahlendosis passt sich während der Behandlung ständig der Position des Tumors an. Kommen zum Beispiel andere Organe in das Strahlenfeld schieben sich automatisch Sicherheitslamellen zwischen Röntgenstrahl und Patienten. Das gelingt, weil kurz vor jeder Bestrahlung ein umfangreiches Computertomographie-Bild des Patienten erstellt wird, sagt Volker Budach. Das Programm muss nicht ständig unterbrochen werden, sondern weiß immer, wann und wo genau es mit den Lamellen die Strahlung runter- oder wieder hochregulieren muss.
"Jede einzelne Lamelle wird durch einen Elektromotor bedient und das in dynamischen Bestrahlungen aus verschiedenen Richtungen, die immer andere Konfigurationen erfüllen. Da muss also ein Steuerinstrument 80 oder 120 dieser Lamellen bewegen während einer Bestrahlung, die einmal um den Körper rotiert. Das kann man nur mit enormen Rechenkapazitäten machen und die Mechanik ist natürlich hoch anspruchsvoll".
Dazu müssen oft mehrere Gigabits Datenmaterial pro Patient verarbeitet werden. Denn der gesamte Behandlungsablauf wird digital gesteuert. Zwei Physiker berechnen die Strahlungsdosis, ein Arzt überprüft die Daten, bevor dann zwei medizinische Fachkräfte die Behandlung durchführen. Dazu werden viele verschiedene Aufnahmen wie Röntgen- und CT-Bilder für die Planung genutzt und dann zur Bestrahlung ins System gestellt.
"Und damit kriegen wir eine so exzellente Dosisverteilung, dass man die Dosis tatsächlich deutlich höher ansiedeln kann, ohne dass deswegen die Nebenwirkungen an den Normalgeweben zu stark werden oder auch Spätfolgen auch zu krass werden."
Ein weiterer Vorteil: Sehr viele unterschiedliche Krebsarten lassen sich mit dem Rapid Arc behandeln. Besonders für schwer erreichbare kleine Tumore, zum Beispiel im Gehirn, ist die Methode gut geeignet.
"Wo wir teilweise in Millimeterschichten gehen. Das hätte man vor fünf oder zehn Jahren überhaupt nicht managen können…"
…sagt Volker Budach stolz. Ohne die Computertechnik wäre die moderne Strahlentherapie heute gar nicht möglich.
"Und da werden wir durch weitere Technik noch besser werden können, denke ich."
Der Weg zur modernen Tumortherapie führt in den Keller der Klinik. Vorbei an blassgelben Kacheln und zahlreichen Warnhinweisen geht es durch einen langen tristen Gang. Automatisch öffnet sich eine Schiebetür und plötzlich steht man in einem hellen weißen Raum mit modernster Computertechnik. Auf riesigen Monitoren sind Tabellen und Diagramme zu sehen; einige Bildschirme zeigen Röntgenbilder und CT-Aufnahmen von Schädeln, Oberschenkelknochen und anderen Körperteilen. Medizinisches Personal in weißen Kitteln sitzt an den Computerterminals; es wird konzentriert gearbeitet. Denn am anderen Ende des Raumes, hinter einer großen Glasscheibe, liegt gerade ein Patient. Um ihn kreist der riesige Arm des Tumorbestrahlers.
"Die Strahlung kommt hieraus und da werden die Teilchen, die Elektronen auf zehn Millionen Volt beschleunigt. Man muss diese Beschleunigung in mehreren Stufen durchführen und dadurch ist es technisch bedingt, dass man relativ große Geräte braucht."
Bei jedem Piepsen trifft ultraharte Röntgenstrahlung den Tumor im Gehirn des Patienten, erklärt Ulrich Jahn, Leiter der Strahlenphysik an der Charité in Berlin. Gerade mal drei Minuten dauert die Prozedur, dann kann der Mann auch schon gehen. Der nächste Patient, der sich hinter der Glasscheibe auf die Liege legt, hat ein Prostatakarzinom. Auch bei ihm dauert die Behandlung nur wenige Minuten.
Rapid Arc - heißt die neue und vor allem schnelle Technik. Seit Anfang des Jahres ist sie in Deutschland zugelassen, erklärt Volker Budach, Chefarzt der Klinik für Strahlentherapie.
"Man kann praktisch mit einem einzigen sich um den Patienten drehenden Strahlerkopf in einer 360 Grad-Bewegung alles an Strahlen einstrahlen, und in dieser Zeit auch die beste Schonung der Risiko-Organe, die in der Nähe des Tumors gelegen sind, machen. Und das Ganze mit einer sehr hohen Dosisleistung, d.h. dass man die Zeit, die dafür benötigt wird, sehr gering halten kann, was für den Patienten ein Riesenvorteil ist."
Bestrahlt wird in der Krebstherapie schon seit vielen Jahren. Bei ungefähr einem Drittel aller Tumorpatienten wird die Strahlenbehandlung angewendet. Doch die Techniken sind meist aufwändig und für die Patienten sehr zeitintensiv. Der Patient muss während der Bestrahlung oft sehr lange still liegen. Denn bislang stoppt der riesige Strahlerarm nach jeder Bestrahlung, bevor er in eine neue Position fährt. Das ist bei der neuen Methode jetzt anders. Stillliegen müssen die Patienten zwar immer noch, aber nur zwei bis maximal fünf Minuten.
"Man ist heute in der Lage, die Bestrahlung im Körper rechentechnisch sehr viel besser zu erfassen, die Streuung und Dichte zwischen Knochen und Lungengewebe, Muskeln und Fettgewebe, das kann heute nur durch die Rechentechnik vernünftig erfasst und berechnet werden."
Der Trick: Die Strahlendosis passt sich während der Behandlung ständig der Position des Tumors an. Kommen zum Beispiel andere Organe in das Strahlenfeld schieben sich automatisch Sicherheitslamellen zwischen Röntgenstrahl und Patienten. Das gelingt, weil kurz vor jeder Bestrahlung ein umfangreiches Computertomographie-Bild des Patienten erstellt wird, sagt Volker Budach. Das Programm muss nicht ständig unterbrochen werden, sondern weiß immer, wann und wo genau es mit den Lamellen die Strahlung runter- oder wieder hochregulieren muss.
"Jede einzelne Lamelle wird durch einen Elektromotor bedient und das in dynamischen Bestrahlungen aus verschiedenen Richtungen, die immer andere Konfigurationen erfüllen. Da muss also ein Steuerinstrument 80 oder 120 dieser Lamellen bewegen während einer Bestrahlung, die einmal um den Körper rotiert. Das kann man nur mit enormen Rechenkapazitäten machen und die Mechanik ist natürlich hoch anspruchsvoll".
Dazu müssen oft mehrere Gigabits Datenmaterial pro Patient verarbeitet werden. Denn der gesamte Behandlungsablauf wird digital gesteuert. Zwei Physiker berechnen die Strahlungsdosis, ein Arzt überprüft die Daten, bevor dann zwei medizinische Fachkräfte die Behandlung durchführen. Dazu werden viele verschiedene Aufnahmen wie Röntgen- und CT-Bilder für die Planung genutzt und dann zur Bestrahlung ins System gestellt.
"Und damit kriegen wir eine so exzellente Dosisverteilung, dass man die Dosis tatsächlich deutlich höher ansiedeln kann, ohne dass deswegen die Nebenwirkungen an den Normalgeweben zu stark werden oder auch Spätfolgen auch zu krass werden."
Ein weiterer Vorteil: Sehr viele unterschiedliche Krebsarten lassen sich mit dem Rapid Arc behandeln. Besonders für schwer erreichbare kleine Tumore, zum Beispiel im Gehirn, ist die Methode gut geeignet.
"Wo wir teilweise in Millimeterschichten gehen. Das hätte man vor fünf oder zehn Jahren überhaupt nicht managen können…"
…sagt Volker Budach stolz. Ohne die Computertechnik wäre die moderne Strahlentherapie heute gar nicht möglich.
"Und da werden wir durch weitere Technik noch besser werden können, denke ich."