Schnellere und präzisere Bestrahlung

Positionierungsfehler können nun vermieden werden.

Wer an Krebs erkrankt, wird oft mit Strahlen behandelt. Knapp die Hälfte aller Patienten – in Deutschland kommen schätzungsweise pro Jahr 180.000 hinzu – werden auf diese Weise therapiert.

Nicht nur schnell wachsende Tumore werden bestrahlt, zu diesem Mittel wird auch gegriffen, wenn das Nachwachsen von bösartigem Gewebe nach Operationen von Brustkrebs, Prostatakarzinomen oder Hals-Nasen-Ohren-Tumoren vermieden werden soll.

Am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung haben Wissenschaftler ein Verfahren entwickelt, mit dem Ärzte die Strahlentherapie effektiver und unkomplizierter als bisher einsetzen – und die Patienten schneller und präziser behandeln können. „Die Idee ist etwa sechs Jahre alt“, erinnert sich Georgios Sakas vom Institut an der Fraunhoferstraße.

Der Offenbacher Mediziner Nikos Zamboglou hatte angeregt, ein Software-basiertes System zu entwickeln, das die Vorbereitungszeit für eine Therapie verkürzen und helfen sollte, die Strahlen besser zu positionieren.

Bislang, erklärt Professor Sakas, wertete der Arzt die vorhandenen Tumorinformationen in einem komplizierten Verfahren aus, wägte alternative Behandlungsmethoden ab und erstellte einen Plan.

Dafür musste der Patient bis zu einer Stunde zur Bestrahlungseinstellung in einen konventionellen Simulator, in dem er sich, wenn möglich, nicht bewegen sollte. „Wichtig ist schließlich, den Patienten bei allen Bestrahlungen gleich zu positionieren, damit immer die exakt gleiche Stelle getroffen wird.“

Problem des konventionellen Simulators und des Verfahrens ist aber, dass der Patient erstens stark belastet wird – und sich in der Regel doch während der langen Zeit bewegt. Oft müsse ein Patient drei mal in die Klinik, um optimal eingestellt zu werden, sagt Sakas.

„Und schon kommt es zu Positionierungsfehlern, die nun vermieden werden können“, erklärt Grigorios Karangelis. Der ehemalige Fraunhofer-Mitarbeiter und Hauptentwickler des Systems ist inzwischen Produktmanager bei „Medintec“, einem Unternehmen, das das neue Simulationsverfahren vermarktet.

In 60 Kliniken wird mit dem System weltweit gearbeitet, das vor drei Jahren erstmals installiert wurde und mit dem inzwischen mehrere tausend Patienten erfolgreich behandelt wurden.

Das Simulationsverfahren errechnet aufgrund von Bilddaten des Computertomographen ein dreidimensionales Modell des Patienten, das die Organe und deren Veränderungen durch Tumorgewebe abbildet. So muss der Patient lediglich einige Sekunden in einem Computertomographen (CT) stillliegen, braucht aber während der Planung für die Strahlentherapie nicht anwesend zu sein.

Der Arzt entscheidet anhand der CT-Aufnahmen und der dreidimensionalen Simulation über die Anordnung der Therapiefelder und wird dabei vom System unterstützt, das ihm auch Verbesserungsvorschläge macht. Außerdem blockiert es automatisch die Stellen, die geschützt werden müssen. „Nur so kann man vermeiden, dass gesundes Gewebe oder gesunde Organe Strahlen abbekommen“, erklärt Grigorios Karangelis.

Ein weiterer Vorteil des Systems sind die Kosten. Für einen konventionellen Simulator muss man eine halbe Million Euro zahlen, hinzu kommen Wartungskosten von rund 35 000 Euro pro Jahr.

„Unsere Software kostet etwa ein Fünftel, gebraucht wird nur ein moderner PC“, rechnet Marcus Grimm vor, der auch in der benachbarten Rundeturmstraße sitzt und mit seinem Unternehmen „Medcom“ für die Produktentwicklung des Systems zuständig ist. Bei ihm klingelt das Telefon, wenn es Probleme mit dem System gibt oder wenn es um die Schulung des Personals geht.

„Exomio“, so der Name des Simulationsverfahrens, ist weltweit zugelassen und nun in Stockholm unter 600 Projekten mit einem Preis ausgezeichnet worden. „Dennoch arbeiten wir weiter an der Verbesserung des Systems“, sagt Sakas.