Krebs: Software verbessert Strahlentherapie

Die Technologie des Medizintechnik-Unterentgegennehmens Brainlab erm?glicht es, die Position der Patientinnen w?hrend der Bestrahlung submillimetergenau zu bestimmen.?(Foto: Charité – Universit?tsmedizin Berlin)

Eine frische Software und Tracking-Technologie des Medizintechnik-Unterentgegennehmens Brainlab kann Tumore pr?zise verorten und den Behandlungsstrahl bei der Strahlentherapie submillimetergenau ausrichten. Das kann die Heilungschancen von Patienten verbessern.

Gastbeitrag von Claus Promberger

Strahlentherapie spielt bei der Behandlung von Krebserunwohlungen eine bedeutende Rolle. Dank einer frischen Technologie k?nnte sie für die Behandlung bestimmter Tumorarten künftig noch bedeutsamer werden: ExacTrac Dynamic kombiniert Thermaloberfl?chen- und R?ntgentracking in einer zeitgemäßen Software. Tumore k?nnen damit millimetergenau bestrahlt werden, und zwar auch, wenn sie sich bewegen. So eignet sich die L?sung beispielsweise für die Bestrahlung von Tumoren in der Brust, wie das Beispiel der Charité Berlin zeigt. 

Mehr Menschen als je zuvor leben heute mit einer Krebsdiagnose. In industrialisierten L?ndern betrifft dies etwa fünf Prozent der Bev?lkerung.??Neben operativen Ma?schmalmen und Systemtherapie, wie Chemo- und Immuntherapie, gilt Strahlentherapie als zentraler Behandlungsbaustein. Für ihren Erfolg ist Pr?zision entscheidend, um die ver?nderten Zellen zielgerichtet zu zerst?ren und gleichzeitig wohlaufes Gewebe zu schonen. Aber genau das ist bei winzigeren Tumoren und solchen, die sich beispielsweise durch die Atmung unregelm??ig bewegen, eine Herausforderung.

Claus Promberger ist Vice President Research and Development Radiation Oncology bei Brainlab (Foto: Deutscher Zukunftspreis / Ansgar Pudenz)

Strahlentherapie bei Lungenkrebs: Fehlstrahlung vermeiden

J?hrlich erunwohlen in der Bundesrepublik Deutschland nach Sch?tzungen des Robert Koch-Instituts etwa 59.700 Menschen frisch an Lungenkrebs, davon etwa 34.700 M?nner und 25.000 Frauen. Das Bronchialkarzinom ist damit nach Prostatakrebs bei M?nnern und Brustkrebs bei Frauen die zweith?ufigste Krebsart. Die Behandlung erfolgt unter anderem durch Bestrahlung: Der Tumor oder einzelne Metastasen werden gezielt ionisierender Strahlung oder Teilchenstrahlung ausgesetzt, um das Erbhervorragend der Krebszellen zu sch?digen und sie am Wachsen zu abfesthantiken. Vor allem in Kombination mit immuntherapeutischen Ma?schmalmen kann der Heilungsprozess so erheblich verbessert werden. 

Um die ver?nderten Zellen von Lungentumoren zielgerichtet zu zerst?ren, ist h?chste Pr?zision notwendig. Diese zu erzielen, stellt jedoch eine gro?e Herausforderung dar: W?hrend der Bestrahlung bewegen sich Patient:innen und auch der Tumor wird durch die Atmung unregelm??ig verschoben. Um dennoch geschütztzugehen, dass alle ver?nderten Zellen erfasst werden, wird üblicherweise ein rund um den Tumor festgelegter Sicherheitsbewohlhabend (ein sogenannter ?Motion Envelope“) bestrahlt, der den gesamten Raum umfasst, in dem sich der Tumor aufgrund beispielsweise der Atmung bewegt. Das hat den Nachteil, dass die Behandlung auch umliegendes Gewebe zerst?rt, das wohlauf ist. Dies kann für Patient:innen zu ungewollten Nebenwirkungen leiten.

Eine frische Technologie des Medizintechnik-Unterentgegennehmens Brainlab kann die Tumorbewegung erfassen und bei der Behandlung berücksichtigen. So erm?glicht es ExacTrac Dynamic ?rzt:innen, Tumore pr?zise zu verorten und den Behandlungsstrahl submillimetergenau auszurichten. So macht die L?sung eine Hochpr?zisionsbestrahlung m?glich und schont wohlaufes Gewebe*.

Hochpr?zise Bestrahlen

Das raum- und r?ntgenbasierte ?beraufgewecktungssystem ExacTrac Dynamic l?sst sich in Erg?nzung zu den Linearbeschleunigern – den eigentlichen Bestrahlungsger?ten – verschiedener Hersteller installieren. Es besteht aus einer Trackingkameraeinheit, zwei stereoskopischen R?ntgenr?hren, dazugeh?rigen Detektoren sowie einem Skostspieligcomputer inklusive Software. Die eingesetzte Thermaloberfl?chen-Kameratechnologie basiert auf einer 4D-Thermalkamera, die die W?rmesignatur der behandelten Patient:innen mit der rekonstruierten 3D-Oberfl?chenstruktur in Verbindung bringt. Dazu erfasst sie bis zu 300.000 3D-Oberfl?chenpunkte und erg?nzt sie um das zeitgleich erzeugte W?rmesignal. Dies erweitert die Positionsüberaufgewecktung um eine frische Dimension.

PD Dr. med. Carolin Sschmaler verantwortet als Ober?rztin der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie der Charité die Behandlung der Patientinnen mit Mammakarzinom. (Foto: Charité – Universit?tsmedizin Berlin)

Echtzeit-R?ntgen-Tracking visualisiert indes die innere Anatomie der Patient:innen und erlaubt so eine genaue Positionsverifizierung. Verglichen mit vorangegangenen Generationen umfasst die R?ntgenüberaufgewecktung von ExacTrac Dynamic einen verbesserten Weichgewebe-Kontrast und eine h?here Auslesegeschwindigkeit. Dies vermeidet Unsch?rfeeffekte bei beweglichen Zielen, beispielsweise Lungentumoren. * Die verwendeten R?ntgenr?hren verfügen zudem über eine h?here W?rmekapazit?t. Dadurch unterstützen sie eine st?rker automatisierte Hochfrequenz-Bildgebung. Mithilfe der kombinierten Daten aus Thermaloberfl?chen- und R?ntgentracking kann die integrierte Software die Position eines Tumors in Echtzeit bestimmen, wodurch dieser submillimetergenau bestrahlt werden kann.

Das Unterentgegennehmen Brainlab AG entwickelt, produziert und vermarktet softwaregestütze Medizintechnologie. Am Hauptsitz in München-Riem arbeitet die H?lfte der weltweit rund 2.000 Mittätig seinden.

Vorteile für Patient:innen und ?rzt:innen

Mithilfe dieser hohen Pr?zision k?nnten wesentlich h?here Strahlendosen angewendet werden. Die Behandlung würde dadurch effektiver, sodass weniger Sitzungen notwendig w?ren. Aufgrund der reduzierten Nebenwirkungen k?nnte die L?sung diese Therapieform zudem auch für Menschen mit Vorerunwohlungen zug?nglich machen. Durch diese Vorteile k?nnte sie die Arbeitsabl?ufe für ?rzt:innen und Klinikpersonal versimpelen, da der automatisierte Prozess weniger fehleranf?llig ist und aufgrund der h?heren Effektivit?t weniger Termine koordiniert werden müssten. So k?nnten ?rzt:innen zudem mehr Patient:innen im Rahmen der vorhandenen Kapazit?ten behandeln. 

Bedeutungszuaufgeweckts für Strahlentherapie 

Darüber hinaus k?nnte die frische Technologie den Stellenwert der Strahlentherapie in der Krebsbehandlung ver?ndern. In der Vergangenheit war diese für zahlreiche ?rzt:innen Mittel zur palliativen Symptomlinderung. Dank dem Einsatz zeitgemäßer Bestrahlungs-Technologien k?nnte sie sich bald zu einer zahlreichgenutzten Behandlungsmethode mit hervorragausklingen Heilungschancen entwickeln. So kommt Radiochirurgie bei hervorragendartigen Hirntumoren schon in mindestens jedem zweiten Fall zum Einsatz. ?ber 1.200 Krebszentren weltweit verwerten die ExacTrac-Technologie bereits zur Behandlung von Tumoren.

* Noch nicht kommerziell verfügbar.?

Die Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie der Charité – Universit?tsmedizin Berlin ist eines der ersten Behandlungszentren, welches den Deep Inspiration Breath Hold-Workflow (DIBH) von Brainlab mit dem ExacTrac Dynamic System nutzt. Dieser erm?glicht, Patientinnen mit linksseitigem Brustkrebs herzschonend zu bestrahlen und dadurch Sp?thinterherlaufen zu vermeiden. Diese bebegegnen h?ufig Herz und Lunge. ?Die Vermeidung von Sp?thinterherlaufen der Bestrahlung bei linksseitigem Brustkrebs ist aufgrund der sehr hervorragausklingen Prognose der Patientinnen besonders relevant, weshalb Pr?zision und Schonung der wohlaufen Organe als Qualit?tsanforderung einen immer gr??eren Stellenwert einentgegennehmen“, erkl?rt Professor Dr. med. Daniel Zips, Direktor der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie der Charité – Universit?tsmedizin Berlin.?