Höhere Treffsicherheit durch Live-Bilder
Der weltweit erste Prototyp, der Protonenstrahlentherapie und Echtzeit-Magnetresonanztomografie (MRT) kombiniert, steht jetzt in Dresden. Das High-Tech-Gerät soll künftig für eine präzisere Bestrahlung von Tumoren und damit für weniger Nebenwirkungen sorgen.
„Die Protonenstrahlentherapie ist sehr empfindlich bei Tumorbewegungen“, erläutert Projektleiter und Medizinphysiker Aswin Hoffmann. „Deswegen hatten wir die Idee, die Echtzeit-MRT-Bildgebung mit der Protonentherapie zu verbinden.“ Auf diese Weise ist es möglich, den Tumor von umliegenden gesunden Geweben besser zu unterscheiden und durch die Kombination mit dem Bestrahlungsgerät die Strahlendosis gezielter zu setzen. Das ist besonders wichtig bei der Behandlung von Tumoren, die sich durch die Atmung bewegen, zum Beispiel in der Lunge, in der Bauchspeicheldrüse oder in der Leber. Dass sich die Magnetresonanztomografie dafür besonders gut eignet, hat einen Grund: „MRT bietet neben einem exzellenten Weichgewebskontrast auch die Möglichkeit, den Tumor live in Echtzeit zu verfolgen“, sagt Hoffmann.
Umsetzung mit Hindernissen
Die geniale Idee der Verbindung von Magnetresonanztomografie und Protonenstrahlentherapie war allerdings nicht ganz einfach zu realisieren. „Es gibt externe Magnetfelder, die von der Protonentherapieanlage erzeugt werden und die überlappen sich mit den Magnetfeldern des MRT-Gerätes“, so Aswin Hoffmann, „Was dazu führen kann, dass die Bilder schlecht aussehen oder verzerrt sind.“ Doch diese Herausforderung hat er zusammen mit seiner Arbeitsgruppe „Experimentelle Magnetresonanz-integrierte Protonentherapie“ am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf gemeistert. Mit einem früheren Prototyp hatten die Forschenden zunächst gezeigt, dass es technisch machbar ist, Protonenbestrahlung und MRT-Bildgebung gleichzeitig durchzuführen. Mit dem neuen System können sie nun weltweit erstmals untersuchen, wie die MRT-Bildgebung während der Protonenbestrahlung in Echtzeit funktioniert.
Prototyp mit einzigartigen Details
Den neuen Prototyp haben die Forschenden zusammen mit Medizinerinnen und Medizinern der Hochschulmedizin Dresden und internationalen Unternehmenspartnern entwickelt und installiert. Am Dresdner OncoRay - Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie steht die beeindruckende Technik nun im Experimentierraum der Protonentherapieanlage in direkter Nähe zum Behandlungsraum. Ein 35 Tonnen schweres und gleichzeitig mobiles Ganzkörper-MRT-Gerät, das sich um die Patientinnen und Patienten drehen kann, ist mit einer Protonenstrahlanlage kombiniert. Der Magnet des MRT ist drehbar, sodass Patientinnen und Patienten künftig nicht nur liegend, sondern auch in aufrechter Position bestrahlt werden können.
Live-Bilder für Therapieerfolg
Die weltweit einzigartige Kombination aus MRT-Gerät mit einer Protonentherapieanlage markiert einen Meilenstein für den Wissenschaftsstandort Sachsen. Sie zeigt exemplarisch, welches Potenzial und Wissen hier vorhanden ist. Bevor das Hightech-Gerät für die Behandlung genutzt werden kann, muss es jedoch weiterentwickelt werden und noch viele Tests absolvieren. Mindestens fünf Jahre werden vergehen, bis Patientinnen und Patienten im Rahmen klinischer Studien damit behandelt werden können. Der Aufwand ist groß, aber die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler versprechen sich viel davon. Mithilfe der Echtzeit-Bildgebung während der Behandlung wollen sie es schaffen, bewegliche Tumoren in Zukunft präziser zu bestrahlen. Das erhöht den Erfolg der Therapie und reduziert die Nebenwirkungen für Patientinnen und Patienten.
