Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einmalig in Deutschland: Protonentherapie bei Augentumoren

08.08.2003


Augentumoren bedrohen nicht nur das Sehvermögen, sondern sie können auch - wie im Falle des häufigsten Tumores des Augeninneren, dem Aderhautmelanom - das Leben des Patienten bedrohen. Seit 1998 setzt das Team um Prof. Dr. Michael H. Foerster von der Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin (ehemals Universitätsklinikum Benjamin Franklin der Freien Universität Berlin, UKBF), in Kooperation mit dem Hahn-Meitner-Institut die so genannte Protonentherapie ein. Einmalig in Deutschland erlaubt sie eine maßgeschneiderte Therapie durch beschleunigte Teilchen und führt in über neunzig Prozent der Fälle zu einer Zerstörung des Augentumors.




Das maligne Melanom der Aderhaut ist der häufigste primäre bösartige Tumor im Auge. In Deutschland werden jährlich rund 500 bis 600 Neuerkrankungen diagnostiziert. Mit Protonenstrahlen, die aus einem Teilchenbeschleuniger der physikalischen Forschung gewonnen werden, behandeln Augenärzte der Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin unter Leitung von Michael H. Foerster Patienten aus ganz Deutschland und dem Ausland. Diese Behandlungsmethode mit Protonenstrahlen ist in Deutschland einzigartig. Sie erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Physikern der Beschleunigeranlage des Hahn-Meitner-Institutes (HMI) unter der Leitung von Dr. Heinrich Homeyer, sowie der Strahlentherapeuten der Charité, Campus Benjamin Franklin unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang Hinkelbein.



Rund zwei Drittel aller Krebspatienten werden im Verlauf ihrer Krankheit mit Strahlung behandelt. Bislang setzten Mediziner vor allem Gamma- und Elektronenstrahlen ein, doch gewinnt die Behandlung mit Protonenstrahlen weltweit an Bedeutung. Protonen sind positiv geladene Kerne des Wasserstoffatoms. Die Protonentherapie bietet besondere Vorteile bei Tumoren in der Nähe von empfindlichem, gesundem Gewebe, da sie eine hohe Präzision gewährleistet. Das ist für Augentumoren von großer Bedeutung, da der Tumor und die empfindlichen Strukturen des Auges, wie Sehnerv und Netzhaut, dicht nebeneinander liegen. Hier stellt die Protonentherapie eine wesentliche, in der Regel Auge und Sehvermögen erhaltende Therapieform dar, zumal eine medikamentöse Behandlung (Chemotherapie) bei Augentumoren bis heute nicht möglich ist. Zur Bestrahlung von Tumoren im Augeninneren benötigt man Protonen mit der relativ hohen Energie von rund 70 Millionen Elektronenvolt. Solche maßgeschneiderten Teilchenstrahlen lassen sich nur mit großem apparativen Aufwand herstellen.

Bei den Erkrankungen handelt es sich um Tumoren, die intraokular, also im Augeninnern, wachsen. Am häufigsten sind dabei bösartige Melanome, die im Augapfel in der Aderhaut entstehen. Meist sind Menschen im sechsten Lebensjahrzehnt betroffen. Bei etwa einem Drittel der Fälle kann die Protonentherapie entscheidend helfen. Am besten sind die Resultate bei Tumoren mit einem Durchmesser von bis zu 15 Millimetern, die mehr als drei Millimeter vom Sehnerv oder der Stelle des schärfsten Sehens entfernt sind. Es können jedoch auch größere Tumoren erfolgreich behandelt werden: "Um Nebenwirkungen nach der Protonenbestrahlung zu minimieren, haben wir in unserer Augenklinik ein neues operatives Verfahren entwickelt, mit dem große Tumoren nach der Protonenbestrahlung schonend entfernt werden können", sagt Michael H. Foerster. "Die ersten Erfahrungen mit dieser Endoresektion sind viel versprechend."

Wegen der Präzision des Protonenstrahls ist die exakte Positionierung des Patienten von entscheidender Bedeutung. Nach der Diagnose eines Augentumors müssen zunächst dessen Position und Ausdehnung vermessen werden. Dazu werden vom Augenarzt mehrere Markierungsplättchen aus Tantal auf die Lederhaut des erkrankten Auges genäht. Der Arzt legt dann die Form und räumliche Lage des Tumors relativ zu den Tantalplättchen fest. Die Plättchen verursachen in der Regel keinerlei Beschwerden und werden auch nach der Bestrahlung nicht entfernt.

Ein bis zwei Wochen nach dieser ersten Operation beginnt die Behandlung im HMI. In einer ersten Sitzung ohne Protonenbestrahlung werden auf dem Behandlungsstuhl eine Gesichtsmaske und ein Gebissabdruck angefertigt. Die Maske und der "Beißblock" dienen der Fixierung des Patienten auf dem Behandlungsstuhl, der mit einer Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter entlang der drei Raumachsen und um zwei Rotationsachsen positioniert werden kann. Danach wird der Patient in die spätere Behandlungsposition gebracht. Um die Blickrichtung des immer noch beweglichen Auges festzulegen, werden mehrere Röntgenaufnahmen mit verschiedenen Blickrichtungen angefertigt, auf denen die Markierungsclips sichtbar werden. Mit ihnen lassen sich Position und Orientierung des Auges exakt vermessen und später mit der Sollposition aus der Bestrahlungsplanung vergleichen. Damit wird die Blickrichtung des Patienten überprüft.

Danach beginnt die Arbeit der Physiker am HMI. Aus den Positionen der Tantalumclips auf den Röntgenaufnahmen in Verbindung mit weiteren diagnostischen Daten wie Ultraschallaufnahmen, CT- und MRT-Schnitten sowie den Daten des Augenarztes wird ein Computermodell des erkrankten Auges errechnet. Das Modell rekonstruiert die Lage des Tumors und berechnet den optimalen Fixierungswinkel für die Bestrahlung. Bevor in der Werkstatt die Messingblenden für die Bestrahlung hergestellt werden können, wird in einer zweiten Sitzung mit dem Patienten einige Tage nach dem ersten Termin kontrolliert, ob der Bestrahlungsplan auch praktisch umsetzbar ist. Dazu wird der Patient auf dem Behandlungsstuhl fixiert und wie für die Bestrahlung positioniert. Dabei werden dem Patienten auch erstmals "Lidhalter" eingesetzt, die ein Blinzeln während der Bestrahlung verhindern und die Augenlider aus dem Protonenstrahl heraushalten. "Der Behandlungsstuhl wird digital gesteuert und kann bis auf 0,1 Millimeter exakt ausgerichtet werden", erzählt der Physiker Dr. Heinz Kluge, der am HMI für die Protonentherapie zuständig ist.

In der folgenden Woche erscheint der Patient täglich zur Bestrahlung im Behandlungsraum des Zyklotrons. Der Patient nimmt auf dem Behandlungsstuhl Platz und seine Haltung wird mit der Sollposition verglichen. Ein vergrößertes Fernsehbild der Pupille des zu bestrahlenden Auges wird auf das Kontrollpult übertragen und die Sollposition des Auges auf dem Bildschirm markiert, um bei einer möglichen Bewegung des Auges den Strahl sofort zu unterbrechen. Das Strahlrohr, aus dem der Protonenstrahl austritt, ist der letzte Strang der Strecke, die der Teilchenstrahl bei seiner Beschleunigung durchläuft. Mit dem Behandlungsstuhl wird der Patient dicht vor die Austrittsöffnung des Strahlrohres gefahren. Die eigentliche fraktionierte Bestrahlung mit einer Dosis von 15 Gray dauert rund 30 Sekunden, während die Vorbereitung zwischen zehn und zwanzig Minuten beansprucht. "Für den Patienten ist die Behandlung nicht belastend", erklärt Foerster. Eine Narkose ist deshalb nicht erforderlich. Zur Behandlung sind in der Regel vier Sitzungen nötig, die innerhalb einer Woche durchgeführt werden. Mit dieser Behandlungstechnik sind in Berlin in den letzten fünf Jahren bereits mehr als 360 Patienten behandelt worden. Die Wahrscheinlichkeit, den Tumor im Auge zu zerstören, liegt bei 94 bis 96 Prozent. Die Wissenschaftler bemühen sich, die Erfolgsrate weiter zu optimieren. Aus diesem Grund wird im Rahmen eines Projektes mit dem Deutschen Krebsforschungszentrums in Heidelberg an einer weiteren Verbesserung der Präzision des Bestrahlungsverfahrens gearbeitet.

Weitere Informationen erteilt:

Prof. Dr. Michael H. Foerster
Augenklinik und Poliklinik der Charité
Universitätsmedizin Berlin
Campus Benjamin Franklin
Tel.: 030 - 8445-2331, -2332
E-Mail: foerster@medizin.fu-berlin.de

Ilka Seer | idw
Weitere Informationen:
http://www.medizin.fu-berlin.de
http://www.hmi.de

Weitere Berichte zu: Augentumor HMI Protonenstrahl Protonentherapie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein
02.12.2016 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Epstein-Barr-Virus: von harmlos bis folgenschwer
30.11.2016 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie