Mit Kohlenstoff-Ionen gegen Krebs

Forschern ist ein wichtiger Schritt gelungen, um die Genauig­keit bei der Tumor­bestrah­lung durch Kohlen­stoff-Ionen weiter zu erhöhen. Mit­hilfe genauer Unter­suchungen der Physi­ka­lisch-Tech­nischen Bundes­anstalt konnten sie die Messung der Energie­dosis deut­lich – näm­lich um das Drei­fache – ver­bessern. An der Forschungs­koope­ra­tion war das Deutsche Krebs­forschungs­zentrum und das Heidel­berger Ionen­strahl-Therapie­zentrum beteiligt.

Die Bestrahlung mit Kohlenstoff-Ionen kann gegenüber her­kömm­lichen Bestrah­lungs­arten eine zusätz­liche Heilungs­chance bieten, da es mit ihr mög­lich ist, die Strahlen­dosis sehr genau zu posi­tio­nieren und um­lie­gendes Gewebe best­mög­lich zu schonen. Das ist beson­ders bei tief­lie­genden 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.

In der klinischen Dosimetrie werden herkömmlicherweise Ioni­sations­kammern als kali­brierte Detek­toren ver­wendet, um die Energie­dosis der ein­ge­setzten Strahlung zu messen. Doch Ioni­sations­kammern sprechen auf unter­schied­liche Strah­lungs­arten auch unter­schied­lich an. Zur Korrek­tur muss je nach Strah­lungs­art ein Korrek­tions­faktor berüc­ksich­tigt werden. Dieser kQ-Faktor hatte beim Ein­satz von Kohlen­stoff-Ionen bisher eine Mess­un­sicher­heit von etwa drei Prozent und war damit etwa drei­mal größer als der­jenige von hoch­energe­tischer Röntgen­strahlung. Ziel der Forscher war, diese Diffe­renz zu besei­tigen und die Mess­un­sicher­heit der Ioni­sations­kammern beim Ein­satz von Kohlen­stoff-Ionen 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“, er­läu­tert Julia-Maria Osinga-Blätter­mann von der PTB. Das gelang mit­hilfe eines trans­por­tablen Wasser­kalori­meters, mit dem Wissen­schaftler der PTB die Wasser­energie­dosis exakt ge­messen haben und so den kQ-Faktor für ver­schie­dene Ioni­sations­kammern experi­men­tell er­mitteln konnten.

PTB / RK