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3-D Simulation erleichtert Krebstherapie

15.04.2003


Bei Diagnose Krebs gibt es für die Behandlung der Patienten meist drei Alternativen: Operation, Strahlen- oder Chemotherapie. Keine davon ist angenehm, jede hat ihre positiven und negativen Auswirkungen. In einigen Fällen gibt es für die Betroffenen keine andere Wahl als Bestrahlung, etwa bei schnell wachsendem Tumoren. Auch nach Operationen, z. B. bei Brustkrebs, wird die Strahlentherapie häufig eingesetzt, um das Nachwachsen bösartigen Gewebes zu verhindern.


Um Anzahl, Position und Intensität der Strahlen zu bestimmen, arbeitet der Arzt mit Krankenblättern und Daten aus dem Computertomographen. Doch das reicht nicht aus. »Ein wesentlicher Teil der Vorbereitung ist die Simulation der Bestrahlung mit schwachen Röntgenstrahlen«, erklärt Prof. Georgios Sakas vom IGD. »Dazu wird der Patient auf einem Behandlungstisch positioniert. Er darf sich dabei bis zu einer Stunde lang kein bisschen bewegen, sonst könnte eine Positionsungenauigkeit die Bestrahlung beeinflussen - und hier zählen Millimeter«. Die Felder für die Bestrahlung werden auf der Haut angezeichnet. Sie sollten während der Behandlungsphase, die mehrere Wochen dauern kann, nicht verändert oder abgewaschen werden. Diese Art der Voreinstellung für die Strahlenparameter ist für die Patienten umständlich und unangenehm. Für die Kliniken bedeutet es: hoher Personalaufwand und hohe Kosten.

Statt die Patienten zu belasten und teuere Geräte zu beanspruchen, kann der Arzt die Strahlenbehandlung nun mit den CT-Daten im Computer wirklichkeitsnah und präzise simulieren. Der Patient muß dafür nicht anwesend sein. »EXOMIO ist ein Werkzeug für Mediziner«, so Prof. Sakas. »Es hat eine einfache und intuitive Bedienoberfläche. Der Arzt kann die dreidimensionalen Bilder wie ein Röntgenbild auswerten. Der enorme Vorteil: Die vorbereitende Simulation ist flexibel in puncto Position und Anzahl der Strahlen. Ohne den Patienten zum Still sitzen zu verdonnern und ohne ihn zu belästigen, kann der Arzt zum ersten Mal verschieden Alternativen durchspielen, bis er das optimale Ergebnis hat. Der vorbereitete und errechnete Bestrahlungsplan wird dann an den Bestrahlungsphysiker weitergeleitet, der die Dosierung übernimmt«.


An 60 Kliniken in 19 Ländern ist diese flexible Therapieplanung mittlerweile im Einsatz - für immer mehr Patienten. In Deutschland arbeiten beispielsweise die Strahlenklinik in Offenbach und die Uniklinik in Tübingen mit diesem Verfahren. Für die Mediziner bietet das Programm einen optimalen Einblick auf den Tumor und die Bestrahlungsalternativen. Durch andere Strahlwinkel lässt sich die Zielgenauigkeit der Bestrahlung verbessern - leichtere oder stärkere Dosen sowie Schonung des gesunden Gewebes kommen wiederum dem Patienten und seiner Heilung zu gute. Prof. Nikos Zamboglou von der Strahlenklinik in Offenbach sieht aber noch weitere positive Aspekte für den Patienten: »Diese Software gibt uns die Gelegenheit, dem Patienten zu demonstrieren, wie die Therapie ist, wie sie funktioniert und wo wir mit dem Bestrahlen ansetzen. Damit schaffen wir ein besseres Verständnis und größeres Vertrauen in die Therapie«.

Der 3-D Simulator hat auch in wissenschaftlichen Fachkreisen international für Aufsehen gesorgt. Beim renommierten Stockholm Challenge Award wurde das Verfahren in der Kategorie »Gesundheit« aus weltweit über 600 IT-Projekten für die Gruppe der Finalisten ausgewählt. Der Stockholm Challange Award zeichnet IT-Projekte aus. Dabei steht nicht die Technologie an sich im Mittelpunkt, sondern welchen Nutzen sie für Menschen und Gesellschaft bringen kann. Die Jury hob die vielseitigen positiven Effekte hervor. Das Verfahren erfordere nur einen modernen PC, verlange keine großen Investitionen, reduziere deutlich die Behandlungskosten und verbessere gleichzeitig das Ergebnis. Damit sei die Zielsetzung des Challenge klar erfüllt, erklärte der Vorsitzende der Jury, Prof. Alfonso Molina, bei der Preisverleihung im vergangenen Oktober.

Für viele Patienten macht die EXOMIO-Simulation die Bestrahlung leichter, denn sie kann schneller, preiswerter und auch präziser vorbereitet werden.

Prof. Georgios Sakas | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.igd.fraunhofer.de

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