Uniklinik Heidelberg: Weltgrößte drehbare Strahlenkanone soll Krebs zerstören

Von , Heidelberg

Ein Koloss, 670 Tonnen schwer, mit dem Stromverbrauch einer Kleinstadt - das ist die Gantry, die neue Strahlenkanone der Heidelberger Uniklinik. Sie ermöglicht eine nie zuvor erreichte Präzision in der Bestrahlung von Tumoren. Aber: Nützt das den Patienten?

Strahlenkanone in Heidelberg: Tumoren im Teilchenstrahl Fotos
Universitätsklinikum Heidelberg

Lautlos dreht sich der Behandlungstisch nach links, der Boden klappt weg. Nur noch ein stählerner Roboterarm trägt die Liege, der Patient darauf verbleibt in einer Art Schwebezustand. Unter der weißen Kunststoffmaske verbirgt sich ein Mensch. Hans Winter (Name von der Red. geändert), hat einen seltenen Tumor im Kopf. Direkt an der Hauptschlagader hat sich das Geschwulst um den Sehnerv gewickelt - praktisch nicht behandelbar etwa mit Röntgenstrahlen, zu viel gesundes Gewebe würde bei der herkömmlichen Therapie zerstört. Anders ist es mit Strahlen aus Wasserstoff- oder Kohlenstoff-Ionen, ihre Wirkung lässt sich besonders treffsicher dosieren.

Blitzschnell, beinahe mit Lichtgeschwindigkeit, rast nun ein solcher Strahl durch den Raum, gerichtet exakt auf den Tumor. Erst dort entlädt sich seine zerstörerische Energie. In mehreren Sitzungen soll die Energie das Erbgut der Krebszellen nun so stark schädigen, dass es sich letztlich nicht mehr regenerieren kann. Das umliegende gesunde Gewebe bleibt verschont.

Seit einer Woche ist die Gantry, das derzeit größte zugelassene Medizinprodukt der Welt, am Heidelberger Uniklinikum in Betrieb. Die um 360 Grad drehbare Vorrichtung ermöglicht eine millimetergenaue Bestrahlung von Krebspatienten mit Kohlenstoff-Ionen - eine Weltpremiere.

Dass Strahlen ungeheure Möglichkeiten bieten, erkannte vor mehr als hundert Jahren bereits der Physiker Wilhelm Röntgen. Heute ist ihr Einsatz Routine, nicht nur in der Diagnostik, sondern auch in der Behandlung bösartiger Erkrankungen. Mehr als 60 Prozent aller Krebspatienten werden heute bestrahlt, allein oder in Kombination mit einer Operation oder Chemotherapie, sagt Jürgen Debus, medizinischer Direktor des Ionenstrahl-Therapiezentrums in Heidelburg (HIT). Mit Protonen und Schwerionen seien "neue Strahlen" hinzugekommen.

Mediziner starten die Untersuchung des Nutzens

Wie viel besser diese wirklich sind, das wollen die Mediziner und Forscher am HIT nun grundlegend untersuchen und dokumentieren. Noch gibt es, obwohl weltweit über 100.000 Patienten mit Protonen und Schwerionen behandelt wurden, keine einzige randomisierte klinische Studie, um die Überlegenheit einer Therapie zu belegen. Diese Lücke wollen die Heidelberger schließen.

"Die neuen Strahlen versprechen eine noch höhere Präzision und Effektivität als herkömmliche Strahlen", sagt Debus, ein großer schlanker Mann mit der Aura des erfahrenen Arztes. Während Röntgenstrahlen den größten Teil ihrer Energie schon nach wenigen Zentimetern im Körpergewebe platzieren, verlieren die schweren Teilchen die meiste Energie erst, wenn sie schon fast ganz abgebremst sind - tiefere Gewebeschichten können so erreicht werden. Der Einsatz bedeutet derzeit allerdings noch einen deutlich höheren apparativen Aufwand.

In der Tat: Während der Radioonkologe spricht, dreht sich die sichtbare Vorrichtung der Gantry um Hans Winters Kopf. Hinter der Rückwand des weißen Behandlungsraums, dem Inneren eines futuristischen Raumschiffs nicht unähnlich, liegt das eigentliche Kunststück der Konstrukteure: ein haushohes Gerüst aus Stahl und Magneten, insgesamt 670 Tonnen schwer, dennoch exakt und millimetergenau um 360 Grad drehbar.

Die Gantry kann Strahlenbündel aus fast allen Richtungen in einen Tumor lenken. Weltweit gibt es bislang erst fünf Anlagen, bei denen eine Krebstherapie mit Schwerionen durchgeführt wird - drei stehen in Japan, eine in China.

Krebstherapie mit 670 Tonnen schwerem Koloss

Braucht die Onkologie tatsächlich derartige Kolosse, schon im Bau 120 Millionen Euro teuer, mit dem Stromverbrauch einer Kleinstadt? Radioonkologe Debus ist davon überzeugt. Bereits seit 1997 ist er gemeinsam mit dem Physiker Thomas Haberer mit der Entwicklung dessen beschäftigt, was nun in Heidelberg Patienten nutzen soll. Haberer entwickelte das Rasterscan-Verfahren, das dafür sorgt, dass die im Teilchenbeschleuniger des HIT erzeugte Strahlung in genau definierten Portionen zum Patienten gelangt.

Am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt begannen die Wissenschaftler mit einem Pilotprojekt, zwischen 1997 und 2008 wurden mehr als 400 Patienten erfolgreich bestrahlt, die gesammelten Erfahrungen nach Heidelberg transportiert. Die Uniklinik ist nicht nur Bauherr, sondern auch Betreiber des HIT, das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) kooperieren.

Projekte in Kiel und Marburg scheiterten

Weil die Forscher viel Eigenleistung beisteuerten und die Uniklinik Bauträger und Betreiber ist, blieb der Strahlentherapie-Einheit in Baden-Württemberg das Schicksal vergleichbarer Einheiten in Kiel und unlängst in Marburg erspart. Weil sich die Bauherren hier zu hohe Einnahmen versprochen hatten, nicht erst forschen, sondern gleich mit dem kommerziellen Betrieb beginnen wollten, sind die dortigen Anlagen entweder gar nicht in Betrieb gegangen oder bleiben bislang nur in der Grundlagenforschung aktiv.

Aktuell erstatten die Krankenkassen rund 20.000 Euro pro Patient und Therapie, in Marburg etwa hätten jährlich mehr als 2200 Menschen bestrahlt werden müssen, um ein lohnendes Betriebsergebnis zu erzielen. Als sich aber zeigte, dass in der Anlage niemals so viele Menschen behandelt werden könnten - Konstrukteur Siemens hatte sich verschätzt - stoppte der Inhaber, der private Klinikbetreiber Rhön-Klinikum AG, die Krebsstrahlentherapie bevor sie überhaupt begonnen hatte.

In Heidelberg kalkulierte man von Beginn an vorsichtig, gerechnet wird derzeit mit rund 750 Patienten im Jahr - wie das Defizit ausgeglichen wird, sagen die beiden HIT-Direktoren nicht, aber eine Mischkalkulation mache den Betrieb möglich.

Schwer zugängliche Tumoren im Strahl

Elf Studien zur Strahlentherapie laufen derzeit am HIT. In einem Projekt werden Leberkrebs-Patienten behandelt. Der Tumor wird mit Ionen bestrahlt, um die Zeit zu überbrücken, solange der Patient auf eine Lebertransplantation wartet. "Das vom Tumor befallene Organ kann uns der Patient dann zu Forschungszwecken spenden", sagt Debus. So könnte man im Labor genauestens dokumentieren, ob der Tumor komplett vernichtet und das gesunde Gewebe des Organs durch die Strahlung gut geschont wurde.

Und ein großes Ziel haben Debus und Haberer dann auch noch: Die Bestrahlung von bewegten Organen wie der Lunge - hier muss die Strahlenkanone quasi der Atmung folgen. An Puppen testen die Heidelberger das Verfahren bereits. Haberer: "Bis wir das bei Patienten einsetzen können, wird es aber noch ein paar Jahre dauern."

Korrektur: In einer früheren Version dieses Beitrags hieß es, dass vergleichbare Einheiten zur Strahlentherapie gescheitert seien, darunter auch die in München. Dies stimmt für den Standort München nicht, weil im dort bestehenden Therapiezentrum seit 2009 im klinischen Betrieb Patienten behandelt werden. Wir haben dies inzwischen korrigiert.

Diesen Artikel...
  • Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.
  • Auf anderen Social Networks teilen

Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 143 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1.
jos777 29.10.2012
Zitat von sysopEin Koloss, 670 Tonnen schwer, 120 Millionen Euro teuer, mit dem Stromverbrauch einer Kleinstadt - das ist die Gantry, die neue Strahlenkanone der Heidelberger Uniklinik. Sie ermöglicht eine nie zuvor erreichte Präzision in der Bestrahlung von Tumoren. Aber: Nützt das den Patienten? Gantry gegen Krebs: Strahlentherapie am Heidelberger HIT - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/gantry-gegen-krebs-strahlentherapie-am-heidelberger-hit-a-863972.html)
Nützt das Patienten ? Nein Nützt das der Medizinindustrie ? Ja Nützt das der Finanzindustrie ? Ja Nützt das den Chefärzten ? Ja ---> Fazit: 3x Ja, 1x Nein, also machen wir es. --- Es gibt zwar einige Psychoonkologen. Nur verdient man dabei relativ wenig. Ein millionenteure Medizin-Strahlungs-Maschine kann man einfach viel besser und teurer abrechnen. --- Viel Spass mit der Strahlenkanone.
2. Natürlich wieder ein US-Amerikanisches Produkt
dunnhaupt 29.10.2012
Warum erfindet man solche tollen Apparate nicht auch mal bei uns? Dennoch ist es erfreulich, dass nun auch in Deutschland diese Technologie erstmals eingeführt wird.
3. Witzige Frage in der Überschrift...
artbond 29.10.2012
... nützt das dem Patienten... Die Gesundheitsindustrie ist eben eine Industrie, hier geht es um Geld. Der Patient ist der Kunde, so wie Apple und co ständig neue Gadgets rausbringen müssen damit der Kunde sein Geld da läßt muss die Gesundheitsindustrie ständig neue Medis und Strahlenkanonen entwickeln... Wolte man dem Patienten wirklich nützen müsste man mehr in die Vermeidung von Krankheiten investieren... das bringt aber kein Geld in die Kassen!
4.
_gimli_ 29.10.2012
Zitat von dunnhauptWarum erfindet man solche tollen Apparate nicht auch mal bei uns? Dennoch ist es erfreulich, dass nun auch in Deutschland diese Technologie erstmals eingeführt wird.
Stellen Sie sich die Frage, wieviele Käufer es für solche Anlagen gibt und wieviel Gewinn der Anbieter erwirtschaftet. Ggf. kommen Sie zu folgendem Ergebnis: Siemens stellt kommerzielle Partikeltherapie ein 14.09.2011 | Nachricht | finanzen.net (http://www.finanzen.net/nachricht/aktien/Siemens-stellt-kommerzielle-Partikeltherapie-ein-1371332) Nicht alles, was machbar ist, ist ökonomisch sinnvoll.
5. hessisch?
pmeister 29.10.2012
"...Weil die Forscher viel Eigenleistung beisteuerten und die Uniklinik Bauträger und Betreiber ist, blieb der hessischen Strahlentherapie-Einheit das Schicksal vergleichbarer Einheiten in Kiel, München und unlängst in Marburg erspart...." Denke Heidelberg liegt doch wohl eher in Baden-Württemberg.
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Medizin
RSS
alles zum Thema Tumor
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2012
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



  • Drucken Senden
  • Nutzungsrechte Feedback
  • Kommentieren | 143 Kommentare
Fotostrecke
Krebstherapie: Marburger Strahlenzentrum wird geschlossen

Der Teilchenbeschleuniger als Skalpell
Es gibt zahlreiche verschiedene Bestrahlungsgeräte. Sie unterscheiden sich insbesondere dadurch voneinander, dass die Strahlung unterschiedlich tief ins Gewebe eindringt. Das ist deshalb erforderlich, weil Tumoren oberflächennah, unter der Haut oder tief im Körper liegen können. Außerdem werden in der onkologischen Strahlentherapie verschiedene Strahlenarten eingesetzt.
Der Klassiker: Röntgenstrahlen
Die am häufigsten eigesetzte Strahlenart in der Krebstherapie: Röntgenstrahlen sind im Vergleich zu Licht energiereicher und damit eine durchdringendere Form von eleketromagnetischer Strahlung. Wenn sie den menschlichen Körper durchdringen, platzieren sie den größten Teil ihrer Energie in Wasser oder Körpergewebe schon nach wenigen Zentimetern.
Kommen weiter: Wasserstoff-Ionen
Bei besonders tief im Körper liegenden Tumoren, die auf diese konventionelle Strahlentherapie nicht ansprechen, kommt die Ionenstrahlung zum Einsatz. Wasserstoff-Ionen (Protonen) sind massiv geladene Teilchen. Sie verlieren die meiste Energie erst, wenn sie schon fast ganz abgremst sind. Die deponierte Strahlendosis weist daher in einer bestimmten Tiefe ein scharfes Maximum auf, den so genannten "Bragg-Peak".
Noch schärfer: Kohlenstoff-Ionen
kohlenstoff-Ionen sind zwölfmal schwerer als Wasserstoff-Ionen: Ihr Bragg-Peakist dadurch schärfer. Je mehr Energie die Ionen durch den Beschleuniger mitbekommen, desto weiter kommen sie und desto tiefer liegt ihr "Bragg-Peak".
Einsatz im Rasterscan-Verfahren
Mit Hilfe eines Computertomographen wird ein Tumor in seinen Konturen dreidimensional dargestellt und anschließend am Rechner in digitale Scheiben von jeweils etwa einem Millimeter Stärke "geschnitten". Die Software belegt dann jede "Scheibe" schachbrettartig mit nebeneinander liegenden Bildpunkten und berechnet für jeden Punkt die notwenige Eindringtiefe der Strahlung und die höchstmögliche Strahlendosis. Der Ionenstrahl tastet dieses Raster millimetergenau ab und verweilt so lange auf einem Punkt, bis die zuvor errechnete Dosis erreicht ist.