Cyberknife-Strahlenchirurgie: Wirbelsäulentumore müssen nicht länger mit Metallplättchen markiert werden

Eine strahlenchirurgische Behandlung von Tumoren an der Wirbelsäule, also eine biologisch sehr effektive, gezielte Einzeitbestrahlung, stellte bislang eine besondere Herausforderung für Ärzte dar, weil sich der Patient und damit das Zielgebiet nicht völlig ruhig stellen lassen. Allein durch die Atembewegung verändert sich während einer Bestrahlung auch die Position der zu bestrahlenden Geschwulst. Um diese räumlichen Veränderungen auszugleichen, benötigten selbst moderne Systeme Metallplättchen als Markierungen. Diese werden in die Wirbelsäule implantiert und dienen den Bildführungssystemen als Orientierungspunkte, um die Strahleneinheit während der Behandlung zu steuern.

Mit der neuen Cyberknife Technologie entfällt die Notwendigkeit von Metallmarkern. Stattdessen werden knöcherne Strukturen genutzt, um eine dynamische Positionsbestimmung vorzunehmen (Xsight Spine Tracking System). Damit wird die Behandlung schonender für den Patienten und zugleich sicherer, weil den Betroffenen ein chirurgischer Eingriff zur Implantation der Marker erspart bleibt und Schmerzen sowie eventuell dadurch auftretende Komplikationen vermieden werden können (Journal of Neurosurgery Spine: Vol. 5, October 2006)

Die spinale Strahlenchirurgie ist eine relativ neue Methode zur primären oder ergänzenden Behandlung von Tumoren an der Wirbelsäule. Ähnlich der neurochirurgischen Strahlenchirurgie des Gehirns ist dazu eine hohe Zieldosis-Genauigkeit nötig, da sich im Umfeld sehr strahlenempfindliche Strukturen, wie das Rückenmark, befinden. Neben der natürlichen Bewegung des Zielgebietes im Wirbelsäulenbereich durch die Atmung, stellt die nicht rahmenbasierte Cyberknife Technologie eine besondere Herausforderung dar, weil der Patient auf dem Behandlungstisch nicht fixiert ist. Im Europäischen Cyberknife Zentrum München-Großhadern wurde das neue markerlose System weltweit erstmalig eingesetzt. PD Dr. Alexander Muacevic und PD Dr. Berndt Wowra haben das Xsight Spine Tracking System zunächst in Versuchen an Kopf-Wirbelsäulen-Dummies getestet. Die Genauigkeit liegt dabei bei 0,52+/-0,22 mm und entspricht somit derselben hohen Genauigkeit wie sie für Kopfbehandlungen gefordert wird.

Das System konnte die Strahleneinheit jeweils auf das Zielgebiet adjustieren, indem es die Bewegungen von knöchernen Strukturen der Wirbelsäule maß und daraus in Echtzeit die Ortsberechnung des Tumors vornahm. Nachfolgend wurden insgesamt 50 Wirbelsäulentumore mit einem Volumen von 1,3 bis 153 ccm bei 42 Patienten behandelt. Dabei traten während der ein bis siebenmonatigen Nachbehandlung keine Nebenwirkungen auf. Bei 14 von 15 wegen Schmerzen behandelter Patienten verringerte sich der Schmerz innerhalb weniger Tage deutlich. Die Cyberknife Strahlenchirurgie mit dem Xsight Spine Tracking System hat sich als eine genaue und zuverlässige Methode für die Behandlung der Wirbelsäule bewährt, die ohne zusätzliche Markierungen auskommt. Auf diese Weise können sowohl Tumore an wie auch in der Wirbelsäule bzw. des Rückenmarks erfolgreich behandelt werden.

Wirkung der Strahlen in der Tumorzelle

Die wichtigste Aufgabe der Strahlenchirurgie ist die homogene Bestrahlung eines festgelegten Zielvolumens. Dabei sollen die gesunden Körperteile in der Tumorumgebung so wenig wie möglich von Strahlen getroffen werden. Um dies zu erreichen, wird zuerst ein Bestrahlungsgerät mit geeigneter Strahlenart und Energie gewählt und die Tumorregion aus verschiedenen Richtungen bestrahlt. Bei der Cyberknife Technologie rotiert die Bestrahlungseinheit um den Patienten – typisch sind bis zu 150 (aus 1200 möglichen) Einstrahlrichtungen pro Behandlung.

Durch die ionisierende, hochenergetische Photonen-Strahlung, die in einem Beschleuniger erzeugt werden, werden in den Tumorzellen Schäden am Erbgut (DNA) verursacht, die letztlich zum Zelltod führen. Die Cyberknife Technologie steuert dabei die Bestrahlung so, dass die für die Krebszellen tödliche Dosis nur im Zielgebiet (Tumor) erreicht wird, das umliegende, gesunde Gewebe jedoch verschont bleibt bzw. durch die Photonen nicht nachhaltig geschädigt wird. Meist reicht eine einzige ambulante Behandlung mit einer mittleren Dauer von 60-90 Minuten aus. Die Bestrahlung ist schmerzfrei, eine Narkose nicht nötig.

Europäisches Cyberknife Zentrum München-Großhadern

Das erste Cyberknife Zentrum in Deutschland wurde am 1. Juli 2005 in Kooperation mit dem Klinikum der Universität München (LMU) eröffnet. Mit Hilfe einer bildgeführten Robotersteuerung kann hochpräzise eine Tumor zerstörende Strahlendosis auf ein genau definiertes Zielvolumen gerichtet werden, wobei die umliegenden, gesunden Strukturen geschont werden. Bei der Behandlung überschneiden sich schwache Strahlenbündel aus vielen verschiedenen Richtungen im Tumor, wo sie sich zur Gesamtdosis aufsummieren. Durch die Entwicklung der Cyberknife Technologie mit einer Kombination aus integrierter Bildführung und Robotersteuerung zeichnet sich eine völlig neue, nicht-invasive Behandlungsmöglichkeit ab.

Ansprechpartner:
PD Dr. Alexander Muacevic, PD Dr. Berndt Wowra
Europäisches Cyberknife Zentrum München Großhadern
Max-Lebsche-Platz 31
813777 München
Tel: +49 (0)89 4523360
Fax: +49 (0)89 45233616
E-Mail: info@cyber-knife.net