Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Christoph-Schmelzer-Preis für Dr. Fine Fiedler vom FZD - Neue Strahlen im Einsatz gegen Krebserkrankungen

15.12.2008
Mit der Ionenstrahl-Therapie kann man Krebstumore äußerst präzise behandeln. Um die Treffsicherheit gewährleisten zu können, muss die Bestrahlung allerdings genau geplant und auch kontrolliert werden.

Ein Instrument dazu wurde am FZD entwickelt und bei der GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt eingesetzt. Für die Behandlung werden meist Wasserstoffkerne oder auch Kohlenstoff verwendet. Die Rossendorfer Methode zur Therapiekontrolle, so zeigte Dr. Fine Fiedler in ihrer Doktorarbeit, eignet sich auch für Bestrahlungen mit Helium-Ionen. Am 16. Dezember 2008 erhält sie hierfür den Christoph-Schmelzer-Preis des Vereins zur Förderung der Tumortherapie mit schweren Ionen e.V.

Die Strahlentherapie mit geladenen Teilchen (Ionen) zur Behandlung von Krebs hat ein hohes Entwicklungspotenzial. Neue Therapiezentren für die Ionenstrahl-Therapie werden gegenwärtig weltweit gebaut bzw. geplant. Auch an den Methoden zur Therapiekontrolle wird intensiv gearbeitet. An der GSI in Darmstadt wird die Ionenstrahl-Therapie seit 10 Jahren experimentell eingesetzt und weiterentwickelt. Rund 400 Patienten konnten damit behandelt und 70 Prozent von ihnen geheilt werden. Zur Bestrahlung kommen Kohlenstoff-Ionen (Kohlenstoff-12) zum Einsatz.

"Nun bestand der Wunsch, unser Verfahren zur Therapiekontrolle auch für Bestrahlungen mit Helium-Ionen anzuwenden", erklärt Dr. Fine Fiedler das Ziel ihrer Doktorarbeit, die von Prof. Wolfgang Enghardt (TU Dresden und FZD) betreut wurde. Mit ihren an der GSI durchgeführten Experimenten konnte sie zeigen, dass dies möglich ist. Der in diesem Jahr mit insgesamt 4.000 Euro dotierte Preis wird geteilt und geht an Dr. Fine Fiedler (3.000 Euro) sowie an Gabriele Kragl (TU Wien). Er wird am 16. Dezember 2008 an der GSI in Darmstadt verliehen.

Kontrolle der Ionenstrahl-Therapie enorm wichtig

Ionenstrahlen haben den Vorteil, dass sie ihre größte Wirkung im Tumor erzielen und daher gesundes Gewebe besser schonen. Während bei der herkömmlichen Strahlentherapie z. B. mit Röntgenstrahlung ein Großteil der Energie bereits auf dem Weg durch das gesunde Gewebe abgegeben wird, können Ionenstrahlen punktgenau im Tumor gestoppt werden, wo sie ihre schädigende Wirkung auf die Krebszellen freisetzen. Um eine präzise Bestrahlung zu gewährleisten, muss diese genau kontrolliert werden. Die Rossendorfer Methode, die den komplizierten Namen "in-beam PET" (PET = Positronen-Emissions-Tomographie) trägt, nutzt die Wechselwirkungen zwischen dem Ionenstrahl und dem Gewebe während der Bestrahlung aus. Die dabei entstehenden Zerfallsprodukte setzen neue Teilchen, Positronen, frei, die sich in kürzester Zeit mit ihren Anti-Teilchen, den Elektronen, verbinden. Über die Messung dieser Reaktionen mit der "in-beam PET-Methode" können Mediziner und Strahlenphysiker auf jeden Punkt im Gewebe zurück schließen, der bestrahlt wurde. Das "in-beam PET-Verfahren" stößt nicht zuletzt bei der Medizingeräte-Industrie auf großes Interesse. Das FZD kooperiert derzeit mit einem der Marktführer, um das Verfahren in ein Medizinprodukt zu überführen.

Im Rahmen ihrer Doktorarbeit hat Dr. Fine Fiedler auch die Präzision der von ihrem Doktorvater im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf entwickelten "in-beam PET-Methode" erhöht. Diese beruht auf einem Vergleich der vorher berechneten Verteilung der Zerfallsprodukte (Simulation) mit der tatsächlich gemessenen. Da die Zerfallsprodukte eine Lebensdauer von bis zu 30 Minuten haben und am Stoffwechsel im Körper teilnehmen, unterliegen sie einem Auswaschungsprozess, sie werden also von dem bestrahlten Gewebe wegtransportiert. Dr. Fine Fiedler quantifizierte diesen Anteil und fügte die gewonnenen Erkenntnisse in die "in-beam PET-Methode" ein. Damit wird diese Methode zur Therapiekontrolle noch genauer, der Tumor kann präziser vernichtet und das umliegende Gewebe noch besser geschont werden.

Letztendlich müssen die durch das "in-beam PET-Verfahren" gewonnenen Daten auf ein Computertomogramm (CT) des Patienten, d. h. ein dreidimensionales Bild der inneren Organe und Gewebe, übertragen werden. Nur so kann man vergleichen, ob der Ionenstrahl während der Bestrahlung tatsächlich wie gewünscht verlaufen ist oder nicht. Wenn nötig, können die Mediziner den Bestrahlungsplan dann ändern. Dr. Fine Fiedler entwickelte im Rahmen ihrer Arbeit eine Methode, mit Hilfe derer die "in-beam PET-Daten" mit dem CT mit Sub-Millimeter-Präzision überlagert werden können.

Titel der Dissertation:
"Anwendung des in-beam PET Therapiemonitorings auf Präzisionsbestrahlungen mit Helium-Ionen" (2008)

Dr. Christine Bohnet | idw
Weitere Informationen:
http://www.fzd.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Spitzenforschung vom Nanodraht bis zur Supernova: Fünf ERC Consolidator Grants für die TU München
14.12.2017 | Technische Universität München

nachricht Leibniz-Preise 2018: DFG zeichnet vier Wissenschaftlerinnen und sieben Wissenschaftler aus
14.12.2017 | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik