Cyberknife: Strahlenskalpell entfernt schmerzlos Tumore. Die Spezialisten im Europäischen Cyberknife Zentrum (ECZM) in München-Großhadern, dem einzigen dieser Art in Deutschland, können mit modernster Strahlentechnik selbst inoperable Tumore mit einer einmaligen Behandlung entfernen. In Kooperation mit dem Klinikum der Universität München (LMU), insbesondere mit dem Institut für Klinische Radiologie und der Neurochirurgischen Klinik, werden die Patienten mit einem hochmodernen Strahlenskalpell behandelt. Die bildgeführte und robotergestützte Präzisionsbestrahlung ist schmerzfrei und erfordert keine Narkose. Neben der klassischen Therapie von Hirntumoren bietet das System auch eine Alternative bei Tumoren im Bereich der Wirbelsäule und bei der Behandlung bewegter Organe, wie Leber oder Lunge.

Wie funktioniert das Cyberknife?

Bei der Cyberknife Technologie handelt es sich um die Verbindung zweier Komponenten: Die Bestrahlungseinheit besteht aus einem leichten und kompaktem Photonen-Strahler (6 MeV LINAC, Dosisrate 6 Gy/Minute) der an einen sechs-gelenkigen Roboterarm (Kukka GmbH, Augsburg) gekoppelt ist, der normalerweise in den Fertigungsstraßen der Automobilindustrie Verwendung findet. Damit können prinzipiell alle Körperregionen erreicht und behandelt werden. Durch die ionisierende, hochenergetische Photonen-Strahlung werden in den Tumorzellen Schäden am Erbgut (DNA) verursacht, die letztlich zum Zelltod führen.

Möglich sind über 1.200 Einstrahlrichtungen, in der Regel sind pro Behandlung 100 bis 150 nötig, um das Tumorgewebe zu zerstören, umliegendes gesundes Gewebe aber zu schonen. Das Robotersystem ist mit einem computergesteuerten Lokalisierungssystem verbunden, welches hoch auflösende digitale Bilder erzeugt. Der Patient wird über die automatische Patientenliege in die für die Bestrahlung exakte Position gebracht. Während der Behandlung gleicht der Roboter eventuelle Patientenbewegungen innerhalb einer Spannweite von 10 mm automatisch aus. Während der Behandlung werden digital rekon struierte Röntgenbilder (DRRs) der Planungs-Computertomographie mit den projizierten Aufnahmen des Echtzeit Bildführungssystems kontinuierlich abgeglichen.

Dynamische Positionskorrektur für bewegliche Organe

Bei bewegten Zielvolumen kann seit Neuestem die Organbewegung gemessen und die Bestrahlung entsprechend dieser Bewegung dynamisch angepasst werden. Nach perkutaner Markerimplantation im Bereich des Zielvolumens wird die innere Organbewegung mit Hilfe des Bildführungssystems definiert. Gleichzeitig wird mit LED-Dioden, die auf der Brustoberfläche des Patienten positioniert sind, die Atembewegung gemessen. Die Software steuert mit Hilfe eines Korrelationsmodels, welches die innere und äußere Bewegung berücksichtigt, die kontinuierliche Präzisionsbestrahlung des sich bewegenden Organs. Das bedeutet, dass der Roboter sich entsprechend der Bewegung des Tumors in Echtzeit mitbewegt. Im Bereich der Wirbelsäule, so haben die Studien am ECZM gezeigt, reichen mittlerweile die knöchernen Strukturen aus, um die Zielregion ständig im Fokus zu behalten (J Neurosurg Spine 2006; 5). Mit dem sog. Xsight Spine Tracking System, das weltweit erstmalig im Münchner Zentrum eingesetzt wurde, wird die Behandlung schonender für den Patienten und zugleich sicherer, weil den Betroffenen die Implantation der Marker erspart bleibt und Schmerzen sowie eventuell dadurch auftretende Komplikationen vermieden werden können.

Hohe Genauigkeit für eine sichere Behandlung

Wissenschaftliche Untersuchungen an den Universitäten Stanford und Los Angeles in den USA am, und im Münchner Cyberknife Zentrum konnten zeigen, dass die rahmenlose Cyberknife Technologie eine Präzision ermöglicht, die vergleichbar zu den herkömmlichen rahmenbasierten Radiochirurgiesystemen ist. So werden an Phantomen Gesamtgenauigkeiten (eingeschlossen Bildgebung, Planung und Behandlung) für die kraniale Behandlung von 0,42 ± 0,4 mm und die spinale Behandlung von 0,53 ± 0,6 mm erreicht. Das ECZM kooperiert eng mit dem räumlich in unmittelbarer Nachbarschaft liegenden Klinikum der Universität München (LMU) in Großhadern. Über eine Direktleitung in das Institut für Klinische Radiologie werden Bilddaten ausgetauscht und anspruchsvolle Untersuchungen, wie die 3-Tesla Kernspintomographie, direkt in die Computer zur Cyberknife-Behandlungsplanung eingelesen.

Bei diesem Konzept profitieren die Patienten einerseits vom hohen klinisch-akademischen Niveau, andererseits kann ein Maximum an Flexibilität bei der Koordination der Vorstellungs- und Behandlungstermine gewährt werden. In gemeinsamen Fallkonferenzen besprechen die Experten des Uniklinikums mit den Radiochirurgen von Cyberknife die bestmögliche Behandlungsmethode. Denn nicht jeder Tumorpatient ist ein Kandidat für das schmerzlose Strahlenskalpell. Das gilt für Patienten mit einer bösartigen Geschwulst im Gehirn ebenso, wie für solche mit onkologischen Befunden an der Wirbelsäule oder inneren Organen. In Frage kommen nur Tumore mit einer guten Abgrenzung zum gesunden Gewebe und einer bestimmten Größe. Auch sollte der Tumor klar definiert sein, eine Behandlung von zu vielen im Körper verstreuten Metastasen ist damit nicht möglich.