Krebstherapie

Präzisere Bestrahlung von Tumoren

Forschern ist es gelungen, die Genauigkeit der Tumorbestrahlung mit Kohlenstoffionen zu erhöhen.

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BRAUNSCHWEIG. Forschern der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ist gemeinsam mit Heidelberger Kollegen ein wichtiger Schritt gelungen, um die Genauigkeit bei der Tumorbestrahlung durch Kohlenstoffionen weiter zu erhöhen. Mithilfe genauer Untersuchungen der PTB haben die Wissenschaftler die Messung der Energiedosis deutlich – nämlich um das Dreifache – verbessert (Phys Med Biol 2017; 62(6)). An der Forschungskooperation war das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) und das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) beteiligt.

Die Bestrahlung mit Kohlenstoff-Ionen kann ja gegenüber herkömmlichen Bestrahlungsarten eine zusätzliche Heilungschance bieten, da die Strahlendosis sehr genau positioniert werden kann, um umliegendes Gewebe zu schonen. Das ist besonders bei tief liegenden Tumoren interessant und bei solchen, die von besonders strahlungsempfindlichem Gewebe umgeben sind. Jedoch hatte die Dosimetrie solcher Ionenstrahlen bisher noch nicht die gleiche Präzision erreicht wie die Dosimetrie von konventionellen, hochenergetischen Photonenstrahlen, wie es in einer Mitteilung der PTB heißt.

In der klinischen Dosimetrie werden kalibrierte Detektoren, sogenannte Ionisationskammern verwendet, um die Energiedosis der eingesetzten Strahlung zu messen. Doch Ionisationskammern sprechen auf unterschiedliche Strahlungsarten auch unterschiedlich an. Zur Korrektur muss je nach Strahlungsart (Q) ein Korrektionsfaktor k berücksichtigt werden.

Dieser sogenannte kQ-Faktor beim Einsatz von Kohlenstoffionen hatte bisher eine Messunsicherheit von etwa 3 Prozent und war damit rund dreimal größer als derjenige von hochenergetischer Röntgenstrahlung. Ziel der Forscher war, diese Differenz zu beseitigen und die Messunsicherheit der Ionisationskammern beim Einsatz von Kohlenstoffionen auf ein Prozent zu verringern.

"Bisher werden im klinischen Alltag berechnete Korrektionsfaktoren verwendet, da es keine verlässlichen experimentellen Daten gibt. Wir konnten nun erstmals zeigen, dass dieser Faktor mit einer viel geringeren Unsicherheit tatsächlich gemessen werden kann", wird Studienautorin Julia-Maria Osinga-Blättermann in der Mitteilung zitiert. Dies gelang mithilfe eines transportablen Wasserkalorimeters, mit dem die Forscher die Wasserenergiedosis exakt messen und so den kQ-Faktor für verschiedene Ionisationskammern experimentell ermitteln konnten. (eb)

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