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Dresdner Forscherteam gelingt es erstmals, Protonenstrahl zu verfolgen

Erfolg in der Krebstherapie Dresdner Forscherteam gelingt es erstmals, Protonenstrahl zu verfolgen

Einem Forschungsteam mit Dresdner Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, den in der Krebstherapie eingesetzten Protonenstrahl im Körper des Patienten zu verfolgen. Damit wird gesundes Gewebe, das sich neben einem Tumor befindet, künftig geschont.

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Die OncoRay-Wissenschaftler Dr. Guntram Pausch (l.) und Dr. Christian Richter vor der Schlitzkamera.

Quelle: Stephan Wiegand, MF TUD

Dresden. Seit einem Jahr behandeln Prof. Michael Baumann und sein Ärzteteam im OncoRay Zentrum für Krebsforschung täglich Patienten mittels Protonentherapie. Der Direktor der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie am Uniklinikum konnte in dieser Zeit bereits beachtliche Erfolge erzielen. „Heute sind wir an einem Punkt in der Protonentherapie angekommen, dass wir sagen können, viele Tumore, die bislang schlecht chirurgisch behandelt werden konnten, können mittels einer wirkungsvollen Bestrahlung gut in Schach gehalten werden“, so der Experte. Bislang standen die Mediziner aber vor einem Problem. „Wir konnten nicht auf den Millimeter nachverfolgen, bis zu welcher Tiefe der Protonenstrahl tatsächlich in den Patienten eindringt und seine Energie entfaltet“, erklärt Prof. Baumann. Jetzt ist es einem Dresdner Forscherteam erstmals gelungen, den Strahl schnell und unverfälscht im Patienten zu verfolgen.

Bislang lassen die Wissenschaftler bei der Dosisberechnung immer einen gewissen „Sicherheitsabstand“, wodurch mehr gesundes Gewebe zerstört wird, als nötig. Fünf bis zehn Millimeter ist der in aller Regel groß, sowohl vor als auch hinter dem Tumor. „Unsere größte Herausforderung war, dass die Protonen nicht wieder aus dem Körper austreten. Sie entfalten ihre gesamte Energie an einer fest definierten Stelle. In der Konsequenz hieß das für uns, wir konnten kein direktes Messverfahren entwickeln“, sagt Dr. Christian Richter, der eine Forschungsgruppe leitet, die sich in den vergangenen Jahren intensiv mit einer verbesserten Präzision der Protonenstrahlung beschäftigt hat. Die Wissenschaftler machten sich deshalb die Tatsache zunutze, dass bei einer Bestrahlung mit Protonen Gammastrahlung entsteht, die ohne zeitlichen Verzug aus dem Patienten dringt und sich in alle Richtungen verteilt. Mittels einer so genannten Prompt Gamma Schlitzkamera kann der Teil eingefangen werden, aus dem sich die „Eindringtiefe“ der Protonen schlussfolgern lässt.

Dieser Erfolg ist das Ergebnis eines einzigartigen Forschungsverbundes. Experten der Medizinischen Fakultät der TU Dresden, des OncoRay Zentrums Dresden, des Hemholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der iba – Unternehmensgruppe für Ion Beam Applications, einem der weltweit führenden Hersteller für Protonenstrahlanlagen, entwickelten in den vergangenen Monaten eine entsprechende Kamera. Eine Fleißaufgabe für das Team, das aufgrund von vielen Messungen tatsächlich einen Algorithmus gefunden hat. „Mittlerweile können wir sagen, dass wir die Kamera so gut einstellen und kalibrieren können, dass sie auf die Signale des Ionenstrahls empfindlich genug reagiert, und dass wir damit eine international beachtete Lösung gefunden haben, um die Position eines Protonenstrahls im Körper des Patienten zu messen“, sagt Dr. Guntram Pausch, der die Tests wissenschaftlich begleitet hat.

Damit ist in Dresden ein neuer Grundstein gelegt worden, auf dem die Protonentherapie in Zukunft weiter verbessert werden kann. Das gilt unter anderem auch für „Risikopatienten“, die bislang nicht von dieser schonenden und relativ nebenwirkungsarmen Therapie profitieren konnten – beispielsweise dann, wenn der Tumor sehr nah an strahlensensiblen gesunden Strukturen angrenzt, etwa in Hirnregionen.

Von Christin Grödel

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