Die neue Technik nutzt gasgefüllte Mikrobläschen und Ultraschallwellen, um zu bestimmen, ob die Strahlen den Zielbereich erreicht haben. Dies erleichtert es, Schäden an gesundem Gewebe zu begrenzen oder zu vermeiden.
Hat die Strahlung ihr Ziel erreicht?
Die Strahlentherapie wird oft verwendet, um Krebs zu behandeln. Ein Nachteil der Behandlung ist, dass die Strahlung auch gesundes Gewebe schädigen kann. Es gibt bereits verschiedene komplexe Systeme und Methoden, um den Tumor mit so viel Präzision wie möglich zu erreichen, aber es gibt keine Remote-Methode im Inneren des Körpers, um zu überprüfen - in situ - ob die Strahlung ihr Ziel tatsächlich erreicht hat.
Mikrobläschen binden an den Tumor
Professor Koen Van Den Abeele und seine Kollegen haben nun einen Weg gefunden, dies zu ändern. Ihre neue Technik kombiniert gasgefüllte Mikrobläschen und Schallwellen, um zu bestimmen, ob die Bestrahlung den Zielbereich erreicht hat. Die Mikrobläschen haben etwa die Größe der roten Blutkörperchen und werden in den Blutstrom injiziert. Einmal im Inneren des Körpers, binden sie an den Tumor. Die Exposition gegenüber Strahlung macht die Mikrobläschen steifer. Diese lokale Änderung der Steifigkeit ist das, was die Forscher mit Ultraschallwellen erfassen können.
Frequenzen messen
Professor Van Den Abeele von der Abteilung für Physik und Astronomie an der KU Leuven Campus Kulak Kortrijk erklärt, dass Ultraschallwellen auf die gasgefüllten Mikrobläschen gesendet werden. Dies lasse sie in ihrer natürlichen Frequenz vibrieren. Danach werde die Schwingung der Mikrobläschen vor und nach der Bestrahlung gemessen. Wenn die Strahlung den Zielbereich erreicht habe, werden die Mikrobläschen steifer und schwingen somit bei einer höheren Frequenz. Die Änderung der Frequenz und die Abschwächung seien ein Maß für die Strahlungsdosis.
Genauere Informationen geliefert
Onkologen sind derzeit auf Computersimulationen angewiesen oder auf Messgeräte in einem gewebeähnlichen Phantom oder außerhalb des Körpers, um zu überprüfen, ob die Strahlentherapie die richtigen Bereiche mit der richtigen Dosis erreicht hat. Das neue Messverfahren liefert genauere Informationen basierend auf dem Tumor und dem umgebenden Gewebe, um zu entscheiden, ob die Behandlung angepasst werden muss.
Mikrobläschen werden bereits als Kontrastmittel für die Ultraschall-basierte medizinische Bildgebung von Gewebe, Organen und Blutstrom zur Arzneimittelabgabe oder für den Gentransfer verwendet. Diese neue Technik ist die erste, die Mikrobläschen für die Dosimetrie im Kampf gegen den Krebs einsetzt.
Die Technik wurde bereits in vitro und bei Mäusen getestet. Weitere Forschung ist notwendig, bevor die Technik auch auf den Menschen übertragen werden kann. (KU Leuven, red)
Hintergrundinformation:
Der Patentschutz ist in Europa und in den USA bereits durchgesetzt (“Non-Invasive In-Situ Radiation Dosimetry”, publication numbers US 9,035,268 and EP2758130)
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