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Forschung - Krebsforschung

Einige neue Techniken und Technologien in der Krebsbehandlung
Hyperthermie –  mit Wärme gegen Krebs

Bei der modernen Hyperthermie (Wärmetherapie) werden Tumorgewebe auf Temperaturen zwischen 40°C und 44°C über einen Zeitraum von einer Stunde erwärmt, um andere Behandlungsverfahren wie Strahlentherapie, Chemotherapie, Gentherapie oder  Immuntherapie in ihrer tumorzerstörenden Wirkung zu verstärken. Die moderne Hyperthermie führt in der Regel nicht zu irreversiblen Gewebeschädigungen. Sie nutzt vielmehr zahlreiche temperaturabhängige Wechselwirkungen auf molekularer (d.h. zellulärer) und physiologischer (d.h. die Gewebe betreffende) Ebene aus, um die gewünschten Antitumoreffekte zu verstärken.

In verschiedenen vergleichenden Studien wurde die Wirksamkeit der Hyperthermie für bestimmte Tumorerkrankungen gezeigt:

  • Bei fortgeschrittenen Beckentumoren gab es über 16 Prozent mehr komplette Rückbildungen. Beim lokal fortgeschrittenen Gebärmutterhalskarzinom (Zervixkarzinom) wurde das Überleben nach drei Jahren sogar verdoppelt. (van der Zee et al. 2000)
  • Beim lokal fortgeschrittenen Mastdarmkarzinom (Rektumkarzinom) wurde das Überleben nach fünf Jahren verfünffacht. (Berdov et al. 1990)
  • Auch bei Hirntumoren (Glioblastoma multiforme) konnte das Überleben nach zwei Jahren verdoppelt werden. (Sneed et al. 1998)
  • Beim oberflächlichen Harnblasenkarzinom gab es nach zwei Jahren 40% weniger Lokalrezidive (Colombo et al. 2003)
  • nach Größe des behandelten Körperbereichs und der eingesetzten Technik unterscheidet man verschiedene Hyperthermieformen, von denen in Erlangen folgende angeboten werden:
  • Mit der lokalen Hyperthermie (LHT) werden oberflächlich gelegene Tumoren mittels Erwärmung von außen behandelt. Hier kommen Radiowellen oder Mikrowellen abstrahlende bzw. einkoppelnde Antennen, Elektroden, Infrarot-Strahler oder Ultraschall-Transducer in Betracht. Anwendungsbereiche sind In-transit-Metastasen und Lokalrezidive des Malignen Melanoms, (Brustwand-)Rezidive nach Mammakarzinom, von Krebs befallene Halslymphknoten.
  • In der Tiefe gelegene Tumoren begrenzter Ausdehnung von 4-5 cm können auch mit der interstitiellen Hyperthermie (IHT) behandelt werden. Im Rahmen eines kleinen operativen Eingriffs werden dünne Plastikschläuche im Tumorareal platziert und mit Mikrowellen abstrahlenden Antennen bestückt. Diese Hyperthermieform wird üblicherweise mit der interstitiellen Brachytherapie kombiniert. Anwendungsgebiete sind Prostatakarzinom, Ösophaguskarzinom und Rückfalle bei Kopf-Hals-Karzinomen.
  • Größere und tief gelegene Tumoren, z.B. im Becken oder in den untere Extremitäten, werden mit der regionalen Hyperthermie (RHT) erwärmt. Zum Einsatz kommen ringförmige Multiantennen-Applikatoren, bei dieser Technik werden alle Einstrahlrichtungen ausgenutzt. Anwendungsbereiche sind lokal fortgeschrittenes Zervixkarzinom, Harnblasenkarzinom, lokaler Rückfall bei Rektumkarzinom, Weichteilsarkome mit hohem Rückfallrisiko, lokal fortgeschrittenes Prostatakarzinom und Analkanalkarzinom.

In der Strahlenklinik des Universitätsklinikums Erlangen werden die Möglichkeiten verschiedener Hyperthermieverfahren seit mehr als 25 Jahren untersucht. In den vergangenen Jahren stand die lokale und interstitielle Hyperthermie im Vordergrund. Seit September 2003 ist das Indikationsspektrum mit dem neuen 2 Millionen Euro teuren Tiefenhyperthermie-Gerät BSD 2000-3D/PC (BSD Medical Inc., Salt Lake City, UT) für die Hyperthermieanwendung bei tiefliegenden Tumoren  erweitert.

Die neue Anlage in Erlangen ist eine von wenigen vergleichbaren Tiefenhyperthermie-Einrichtungen europaweit, die den strengen Qualitätsanforderungen der European Society für Hyperthermic Oncology (ESHO) und der Deutschen Gesellschaft für Radio-onkologie (DEGRO) erfüllen.

Kontakt:
Universitätsklinikum Erlangen
Strahlenklinik/Funktionseinheit Hyperthermie
Dr. med. Oliver Ott
Universitätsstraße 27
91054 Erlangen
Tel: +49 9131 85-32935
Fax: +49 9131 85-39335
hyperthermie@strahlen.med.uni-erlangen.de
www.strahlenklinik-erlangen.de

Stereotaktische Strahlentherapie und Strahlenchirurgie

Die Strahlenbehandlung kann bei Hirntumoren die Heilungsrate erhöhen und Symptome verbessern und beseitigen. Dabei wird die erforderliche Strahlendosis durch die Art und Ausdehnung des Tumors bestimmt. Hauptziel der Strahlentherapie ist die vollständige Zerstörung der Tumorzellen bei gleichzeitig möglichst geringer Schädigung des umgebenden gesunden Hirngewebes.

Eine europaweit nur an den Universitätsklinika Erlangen und Brüssel eingesetzte Technik der räumlich gezielten (stereotaktischen) "Strahlenchirurgie" ("Novalis Shaped Beam Surgery") erreicht dieses Ziel durch die optimale Anpassung des Behandlungsstrahls aus den verschiedenen Einstrahlwinkeln an die Form des Tumors mit einer im Bereich von einem Millimeter liegenden Präzision auch bei sehr unregelmäßig geformten Tumoren. Auf diese Weise können Tumoren in der Nähe von wichtigen und empfindlichen Organen des Gehirns (z.B. Sehnerv) und auch sehr tief liegende, schwer oder nicht operable Tumoren behandelt werden. Die Strahlen werden gezielt mit so hoher Energie auf den Tumor gerichtet, dass sie einem   chirurgischen Messer vergleichbar sind.
Neu ist auch, dass mit Hilfe der Novalis-Planungssoftware sämtliche schon vor dem Behandlungstag durchgeführte Untersuchungsergebnisse (Kernspintomografie, PET, Angiografie etc.) mit den CT-Aufnahmen zusammengebracht werden können, was eine hochpräzise Planung der Bestrahlung ermöglicht.

Die neue Technologie kommt als sogenannte stereotaktische Radiochirurgie (SRS) und als fraktionierte stereotaktische Radiotherapie (SRT) zur Anwendung.
Bei der SRS wird die gesamte erforderliche Dosis punktgenau in einer 20 Minuten dauernden Sitzung eingestrahlt, wobei der Patientenkopf mittels stereotaktischem Kopfring fixiert wird. Größe und Lage des Tumors bestimmen, ob diese Form der Behandlung angewendet werden kann. Es handelt sich um eine nicht-invasive Behandlung, bei der der Schädel nicht eröffnet wird, es ist keine Narkose erforderlich und der Kopfring wird unter örtlicher Betäubung der Kopfhaut angebracht.
Bei der SRT wird die erforderliche Dosis über mehrere Sitzungen von jeweils 20 Minuten pro Tag verteilt (fraktioniert). Der Patientenkopf wird mit einer individuell angefertigten Lagerungsmaske fixiert. Bei einer bisher gebräuchlichen Technik der Strahlenchirurgie, dem "Gamma-Knife" (Gamma-Messer), ist eine fraktionierte Behandlung nicht möglich.
Beide Behandlungen können ambulant durchgeführt werden. Die Behandlungskosten werden von den Krankenkassen übernommen, da es sich um eine Sonderform der Strahlenbehandlung mit dem Linearbeschleuniger handelt.

Die Ärzte entscheiden im Einzelfall, ob ein Patient mit Novalis Shaped Beam Surgery behandelt werden kann. Entscheidend sind dabei die Größe, Lage und feingewebliche Art des Tumors (Histologie). Eventuell ist auch eine andere Behandlungsform vorzuziehen, die aus der Erfahrung in der betreffenden Situation aussichtsreicher ist (z.B. Operation, Chemotherapie oder herkömmliche Strahlenbehandlung). Die wichtigsten Anwendungsbereiche für die Behandlung mit dieser Form der Strahlenchirurgie sind im Schädel gelegene Tumoren wie Akustikusneurinome (gutartige Tumoren des Hörnervs), Hypophysenadenome (gutartige Tumoren der Hirnanhangdrüse), Meningeome (gutartige Tumoren der Hirnhäute), Chordome, Chondrosarkome, Hirnmetastasen anderer Tumoren sowie Gefäßmißbildungen im Gehirn. In seltenen Fällen können auch Lungenmetastasen, Lebermetastasen und Tumoren an der Wirbelsäule oder im Wirbelsäulenkanal behandelt werden.

Nähere Informationen:
Universitätsklinikum Erlangen
Radiochirurgie und Stereotaktische
Strahlentherapie
Schwabachanlage 10, 91054 Erlangen, Tel.: 09131/85-32661
www.strahlentherapie-erlangen.de

Strahlentherapie mit schweren Ionen

Schwere Ionen zeichnen sich gegenüber herkömmlicher Photonenbestrahlung sowohl durch verbesserte Dosisverteilungen als auch durch eine höhere relative biologische Wirksamkeit aus. Bedingt durch ihre größere Masse durchqueren Schwerionen das Gewebe als scharf begrenztes Strahlenbündel. Ihre maximale Energie geben sie erst am Ende ihrer Reichweite ab. Danach kommt es zu einem steilen Dosisabfall auf nahezu null. Hinter dem Tumor liegendes gesundes Gewebe ebenso wie seitlich benachbartes Gewebe wird kaum belastet. Diese hervorragende Dosisverteilung erlaubt es, die Dosis im Tumor deutlich zu erhöhen. Somit wächst die Wahrscheinlichkeit der Tumorzerstörung, während Häufigkeit und Schwere der Nebenwirkungen am gesunden Gewebe abnehmen.

Die biologische Überlegenheit der Schwerionen ist darauf zurückzuführen, dass sie vergleichsweise häufiger das Erbgut von Tumorzellen zerstören als Photonen. Und genau dieses Ereignis führt zum Zelltod. Außerdem können Schwerionen auch solche Tumorzellen zerstören, die wenig oder gar keinen Sauerstoff enthalten oder die wenig teilungsaktiv sind (langsam wachsende Tumoren). Hier ist die Wirksamkeit der konventionellen Photonentherapie sehr begrenzt.
Aufgrund ihrer besonderen einzigartigen physikalischen und biologischen Eigenschaften sind Schwerionen insbesondere geeignet bei Tumoren, die in der Nähe lebenswichtiger, extrem strahlenempfindlicher Strukturen liegen, sowie bei sehr strahlenresistenten Tumoren. Dies ist beispielsweise der Fall bei Tumoren im Bereich der Schädelbasis. Sie sind Photonenbestrahlung gegenüber relativ unempfindlich und liegen dicht neben hochempfindlichen Organen (Auge, Sehnerv, Hirnstamm). Hinzu kommt, dass auch eine komplette operative Tumorentfernung oft nicht möglich ist, ohne diese Organe in Mitleidenschaft zu ziehen. Daher stellt eine hochdosierte präzise Bestrahlung häufig die einzig dauerhafte Heilungschance dar.

Schwerionentherapie an der GSI

Die Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt ist in Europa der erste und gegenwärtig einzige Ort, wo Krebspatienten mit schweren Kohlenstoffionen behandelt werden.

Vor der Behandlung erfolgt eine exakte Bestrahlungsplanung basierend auf Computertomografie- und Magnetresonanztomografie-Bildern, mit der der eigentliche Bestrahlungsvorgang im Vorfeld simuliert wird. Der Tumor wird dreidimensional in seinen genauen Grenzen dargestellt, die Verteilung der Strahlendosis im Tumor und im angrenzenden Normalgewebe wird am Computer vorausberechnet und darauf aufbauend ein Bestrahlungsplan erarbeitet. Der Schädel des Patienten wird in einer Kopfmaske fixiert, die fest mit der Patientenliege verschraubt wird. So ist der Schädel unbeweglich. In genau dieser Position mit Fixierung des Kopfes in der Maske erfolgt dann auch die eigentliche Strahlentherapie, bei der die Simulation mit dem berechneten Strahlenverlauf und der berechneten Dosis exakt umgesetzt wird.

Um jeden Bereich des Tumors präzise mit der gewünschten Dosis bestrahlen zu können und zugleich eine besserte Schonung des umgebenden normalen Gewebes zu erreichen, wird das neuartige Rasterscan-Verfahren eingesetzt, mit dem die exakte Anpassung des Strahls an die Tumorform und die Strahlenintensität gesteuert werden. Der Strahl verweilt so lange auf einem Punkt, bis die vorher berechnete Solldosis erreicht ist. Weiterhin wird die Position des Ionenstrahls und seine Wechselwirkungen mit dem Gewebe während der gesamten Bestrahlungszeit  mittels Positronen-Emissionstomografie (PET) durch eine speziell entwickelte PET-Kamera überwacht.

Von der Universitätsklinik Heidelberg werden mit der Schwerionenbestrahlung an der GSI vor allem Patienten mit Chordomen und niedriggradigen Chondrosarkomen der Schädelbasis und sogenannten adenoidzystischen Karzinomen behandelt. Die Schwerionenbestrahlung erfolgt derzeit in drei Behandlungsblöcken, wobei jeder Block aus 20 aufeinanderfolgenden Tagen besteht.
Eine erste klinische Studie zur Kohlenstoffionentherapie bei Schädelbasischordomen und niedriggradigen Chondrosarkomen wurde bereits abgeschlossen. Von Dezember 1997 bis Dezember 2003 wurden fast 200 Patienten behandelt. Die lokale Kontrollrate lag nach 3 Jahren für Schädelbasischordome bei 81%, für  Chondrosarkome bei 100% und für lokal fortgeschrittene adenoidzystische Karzinome bei 62%. Auch bei Patienten mit nahe dem Rückenmark und im Steißbein gelegenen Chordomen oder Chondrosarkomen sowie bei anderen Schädelbasistumoren war die lokale Kontrollrate hoch. Schwerwiegende Nebenwirkungen traten extrem selten auf. Damit ist die Schwerionentherapie ein sicherer Therapieansatz bei gleichzeitig hohen Kontrollraten bei Chordomen und  niedriggradigen Chondrosarkomen der Schädelbasis sowie bei lokal fortgeschrittenen adenoidzystischen Karzinomen.
Eine Studie zur kombinierten Photonen- und Schwerionentherapie bei Chordomen und Chondrosarkomen außerhalb des Schädels sowie bei adenoidzystischen Karzinomen ist derzeit aktiv. In Vorbereitung ist eine Studie zur kombinierten Photonen- und Kohlenstoff-ionentherapie beim lokal fortgeschrittenen Prostatakarzinom.

Quelle:
Radiologische Universitätsklinik Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 400
69120 Heidelberg

Deutsches Krebsforschungszentrum
Klinische Kooperationseinheit Strahlentherapeutische Onkologie
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg

Kontakt für Patientenvorstellung:
Strahlentherapeutische Ambulanz der Radiologischen Klinik
Tel.: 06221/567611

letzte Aktualisierung: 11.02.2010
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