Innovationsschub für die Strahlentherapie in Heidelberg

Ein innovatives Hybridgerät für die Strahlentherapie wird ab 2017 am Universitätsklinikum Heidelberg installiert. Das Heidelberg MRgRT (MR-geführte RadioTherapie)-Konsortium, bestehend aus Abteilungen des Universitätsklinikums und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), setzte sich mit einem umfassenden Forschungskonzept in einer kompetitiven Ausschreibung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) durch. Ausgewählt wurde neben Heidelberg auch das Universitätsklinikum Tübingen. An diesen Standorten finanziert die DFG die Anschaffung der neuartigen Geräte, die Magnetresonanz­tomografie (MRT) mit bildgeführter Strahlentherapie kombinieren, im Wert von jeweils 8,1 Millionen Euro. Weltweit sind bisher vier dieser kombinierten Bestrahlungseinheiten im klinischen Einsatz, ein weiteres Hybridsystems befindet sich in der Entwicklung.

„Mit unseren Kooperationspartnern im DKFZ haben wir eine langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Etablierung innovativer Methoden und Techniken in der Strahlentherapie“, sagt Professor Dr. Dr. Jürgen Debus, Ärztlicher Direktor der Klinik für RadioOnkologie und Strahlentherapie des Universitätsklinikums Heidelberg und Sprecher des Konsortiums. „Mit der Ausarbeitung der MR-geführten Strahlentherapie gehen wir diesen Weg konsequent weiter und wollen die Präzision der modernen Bestrahlungsverfahren – beispielsweise der Intensitäts­modulierten Radiotherapie – noch weiter verbessern.“ Das Heidelberger Konsortium überzeugte das Auswahlgremium unter anderem mit dem gebündelten Knowhow der Kooperations­partner in den Bereichen Radioonkologie, Radiologie und Medizinphysik.

MRT liefert mehr Informationen über den Tumor

Bisher werden bei den bildgeführten Bestrahlungstechniken unmittelbar vor dem Start der Bestrahlung die Lagerung des Patienten und damit auch die aktuelle Position des Tumors über Röntgenbildsysteme wie die Kegelstrahl-Computertomographie (CT) kontrolliert. Eine MRT wäre der CT allerdings  überlegen: Mittels MRT lassen sich die Unterschiede zwischen Tumor und gesundem Gewebe, der sogenannte Weichteilkontrast, und damit die Tumorgrenzen besser abbilden. Zudem liefert sie zusätzliche aktuelle Informationen aus dem Inneren des Tumors, z.B. ob dieser gut oder schlecht durchblutet ist, oder welche Bereiche eine hohe Stoffwechselaktivität aufweisen. Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass sogenannte hypoxische Tumorbereiche mit geringer Sauerstoffversorgung weniger empfindlich gegenüber Strahlung sind und daher eine höhere Dosis benötigen. Die Informationen dieser „biologischen Bildgebung“ erlauben nun möglicherweise,  die benötigte Strahlendosis für die einzelnen Tumorareale besser anzupassen. Nicht zuletzt kommt die MRT ohne zusätzliche Strahlenbelastung des Patienten aus und kann daher problemlos mehrmals wiederholt werden.

Unmittelbare Anpassung der Strahlendosis bei  Lageveränderungen des Tumors

Tumoren verändern im Laufe der oft mehrere Wochen dauernden Therapie ihre Größe. Auch während einer Therapiesitzung kann die Lage des Tumors sich verändern, z.B. durch Atembewegung. „Die Kombination von Strahlentherapie mit MRT ermöglicht einen enormen Entwicklungssprung gegenüber den CT-gesteuerten Verfahren“, ist Debus überzeugt. „Die hervorragende Bildqualität ohne Strahlenbelastung ermöglicht prinzipiell, den Tumor während der Therapie in kurzen Intervallen zu beobachten und bei Bewegungen und Veränderungen die Strahlung direkt anzupassen.“ Die Entwicklungsarbeit hierfür muss allerdings noch geleistet werden. Von der Anpassung der Strahlentherapie an bewegte Tumoren erhofft man sich zukünftig eine Reduzierung der Lageunsicherheiten und, weil der mitbestrahlte Sicherheits­­saum um den Tumor verkleinert werden kann, eine Reduzierung der Nebenwirkungen. „Davon erwarten wir für viele Patienten verbesserte Therapieergebnisse“, so der renommierte Radioonkologe.

Noch viel Forschungsarbeit erforderlich

„Die physikalischen und technischen Aufgaben, die wir neben den klinischen Fragestellungen in der Strahlenphysik, der Bildgebung und der Bildverarbeitung noch zu lösen haben, sind gewaltig“, sagt Professor Dr. Oliver Jäkel, Leiter der Abteilung Medizinische Physik in der Strahlentherapie am DKFZ. „Der Campus in Heidelberg bietet jedoch eine weltweit nahezu einmalige Expertise in allen beteiligten Disziplinen. Ich bin daher zuversichtlich, dass wir die MR-geführte Strahlentherapie in wenigen Jahren erfolgreich in die klinische Anwendung überführen können.“ 

Im Antrag des Heidelberger Konsortiums wurden eine ganze Reihe begleitender Forschungsprojekte formuliert. „Eine Behandlung mit dieser neuen Technik wird teurer sein als die Standardbehandlung. Deshalb müssen wir in Rahmen von Studien die Patientengruppen genau identifizieren, die von dieser neuen Technologie eindeutig profitieren“, so Debus, der zusammen mit Jäkel das 2005 gegründete Heidelberger Institut für RadioOnkologie (HIRO) leitet.

Heidelberg ist eines der größten Zentren für Strahlentherapie in Europa. Mit mehr als 4.000 Krebspatienten, die hier jährlich eine Strahlentherapie erhalten, verfügt das Zentrum über ausreichend große Patientenzahlen für die begleitenden Studien.