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RINECKER PROTON THERAPY CENTER
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Über uns

Das RINECKER PROTON THERAPY CENTER

Mit dem RINECKER PROTON THERAPY CENTER in München (RPTC) wurde die erste vollklinische Protonen-Bestrahlungsanlage in Europa verwirklicht. Sie ist auf Initiative des Münchner Chirurgen PD Dr. med. Dr. habil. Hans Rinecker entstanden und wird in den nächsten Jahren um weitere Zentren in anderen Städten und Ländern ergänzt.

Das RINECKER PROTON THERAPY CENTER ist seit März 2009 in Betrieb und auf die Behandlung von jährlich bis zu 4.000 Patienten ausgelegt. Es steht sowohl gesetzlich als auch privat versicherten Patienten zur Verfügung.

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Eigenschaften von Röntgenstrahlen

Eigenschaften von Röntgenstrahlen

Röntgenstrahlen sind im Grunde nichts anderes als extrem kurzwelliges (und für die Augen daher nicht wahrnehmbares) Licht. Es gilt: Je kürzer die Wellenlänge, desto mehr Energie wird transportiert und desto schwerer sind die Strahlen zu bremsen. Deshalb durchdringen Röntgenstrahlen im Gegensatz zu sichtbarem Licht auch fast jede feste Materie. Aber auch sie werden bei ihrer Interaktion mit den Molekülen des Körpers absorbiert und verlieren dadurch stetig an Intensität – ähnlich wie ein Lichtstrahl im Nebel. Das Dosismaximum liegt dabei knapp unter der Haut. Dieser Effekt beruht auf der erst ab der Haut eintretenden Rekrutierung von Streustrahlung. Auf dem weiteren Weg in Richtung Tumor fällt die Strahlendosis dann steil in Form einer Exponentialkurve ab. Der charakteristischerweise in der Körpertiefe liegende Tumor erhält somit weniger Dosis als Gewebe im Strahlengang „upstream” vor ihm, hinter dem Tumor liegende Organe (z. B. Rückenmark, Sehnerven, Hirnteile) erhalten immer noch die Dosisschleppe „downstream”.

Abbildung 1 zeigt bei von links gedachter Einstrahlung den Ortsdosisverlauf in der Körpertiefe. Das Gewebe vor einem z. B. in 20 cm Tiefe liegenden Tumor erhält deutlich mehr Strahlung als der Tumor selbst, das Gewebe hinter dem Tumor immer noch eine beachtliche Dosis. Die technisch mögliche Erhöhung der Photonenenergie verflacht diesen exponentiellen, physikalisch vorgegebenen Dosisabfall. Sie stellt damit einen Tausch zwischen Gewebeschädigung vor und Gewebeschädigung hinter dem Tumor dar, aber keine grundsätzliche Verbesserung.

Strahlenverträglichkeit Tumorgewebe versus gesundes Gewebe

Zwischen der Strahlentoleranz von gesundem und Tumorgewebe gibt es keinen prinzipiellen Unterschied: Die Toleranz-Dosis für eine 50 %-ige Nebenwirkungswahrscheinlichkeit im gesunden Gewebe liegt bei 5 Gy bis z. B. 60 Gy, Tumoren benötigen zur Sterilisation 30 - 85 Gy; in der Tat erfordert der Tumor häufig eine höhere Dosis als das umgebende Normalgewebe, z.B. die normale Lunge oder der Darm toleriert (Abbildung 2). Tumoren können somit nur durch eine hohe Ortsdosis therapiert werden, die in der Praxis immer von der Dosis im gesunden Umgebungsgewebe und damit von den Nebenwirkungen begrenzt wird.

Unmittelbar ausgelöste Nebenwirkungen können zum Beispiel Darmblutungen, Hautschäden, Lungenentzündungen und später Arteriosklerose sein. Überdies besteht die Gefahr einer nachträglichen Krebserkrankung, da durch die ionisierende Strahlung auch das Erbgut der gesunden Zellen dauerhaft geschädigt wird. Experten rechnen mit einer Wahrscheinlichkeit von rund 1 Prozent pro verbleibende 10 Lebensjahre, dass ein mit Röntgenstrahlung behandelter Patient im Lauf seines Lebens an einem „strahleninduzierten” Krebs erkrankt. Das stellt gerade für Kinder, die den größten Teil ihres Lebens noch vor sich haben, ein erhebliches Risiko dar.

Gewebeschäden lassen sich begrenzen, aber nicht verhindern – Strahlungsüberlappung und IMRT

Man löst das Problem heute bis zu einem gewissen Grad, indem der Tumor aus verschiedenen Richtungen bestrahlt wird. Dann überschneiden sich die Röntgenstrahlen genau im Tumorgewebe und addieren sich somit in der Wirkung, während das gesunde Umgebungsgewebe immer nur von einem einzelnen Strahl getroffen wird. 

 

Abbildung 3 zeigt entsprechende schematisierte Dosisverteilungen im Körperquerschnitt. Das Diagramm zeigt zwar den erheblichen Überlappungseffekt im Bereich des Tumors, aber auch, dass mit Röntgenstrahlen viel Umgebungsgewebe gleichzeitig nicht-tödlich (subletal) bestrahlt wird. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Röntgenstrahlen wird auch im Gewebe hinter dem Tumor immer eine Dosis deponiert, die dort befindliche Organe belastet. Ein neueres Verfahren ist die Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT), bei der Kontur und Intensität des Röntgenstrahls laufend modifiziert werden, auch wenn die Röntgenröhre während der Bestrahlung den Tumor umkreist. Zwar wird hier ein guter Überlappungseffekt erreicht, an der grundsätzlichen Problematik ändert sich jedoch nichts, da die physikalischen Grenzen der Röntgenbestrahlung auch mit IMRT nicht überwunden werden können. Die Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) entlastet somit das gesunde Gewebe nicht wesentlich, sondern ändert nur die Verteilung der Schädigung - der ungünstige Quotient aus Nutz-/Schadensstrahlung bleibt unverändert.

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