Last Updated on 10. Mai 2020 by Jacek

Die fokussierte Ultraschalltherapie bei Krebsbehandlung

Mit Ultraschall lassen sich nicht nur Bilder aus dem Körper aufnehmen, sondern auch die Krebszellen vernichten.

Mit starken, gebündelten Ultraschallwellen werden die Krebszellen auf über 60 Grad Celsius erhitzt und zerstört. Das gesunde Gewebe bleibt weitgehend ungeschädigt.

Diese „fokussierte Ultraschalltherapie“ist derzeit nur für Behandlung von Prostatakrebs (HIFU) und bestimmten Gebärmutter-Tumoren zugelassen. Sie wird auch häufig zur nicht- invasiven Tumorbehandlung eingesetzt, etwa bei Uterus (Gebärmutter), Fibroadenomen (gutartiger Knoten in der Brust) und Knochenmetastasen. Die Tumorbehandlung in durch die Atmung bewegten Organen ist eine große Herausforderung.

Im Rahmen des EU-Projekts FUSIMO arbeiten MEVIS-Forscher daran, das Einsatzfeld des Verfahrens auf Organe wie die Leber zu erweitern. Problem ist, das die Leber bewegt sich mit der Atmung auf und ab. Der Ultraschallstrahl kann die Krebszellen verfehlen und das gesunde Gewebe zu stark erhitzen und beschädigen. Versuche in Vollnarkose belasten den Patient zu stark. Die aktuell verfolgte Strategie ist spezielle Software und mit Computersimulation berechnete und angepaßte Ultraschallbestrahlung:

• den Ultraschallstrahl entweder nur dann einschalten, wenn der Tumor sich gerade durch den Brennpunkt bewegt
• den Strahl so führen, dass er das sich bewegende Tumorgewebe immer tritt.

Die Experten haben eine Software erstellt, mit der sich eine Leber-OP per Ultraschall patientenindividuell simulieren lässt. Die für die Simulation benötige 3D-Bilder aus dem Bauchraum des Patienten werden beretgestellt von einem Magnetresonanz-Tomographen, der auch die Atembewegung erfasst.

Die Berechnung der Ultraschallausbreitung werden durch die israelische Firma In Sightec Ltd durchgeführt. Das Modell für die Bewegung der Leber während der Atmung wurde im „Computer Vision Labor“ der ETH Zürich entwickelt. Die von Fraunhofer MEVIS erstellte Simulation zeigt eine „Temperaturkarte“ des Bauchraums. So ist zu sehen, ob der sich bewegende Tumor stark genug erhitzt wurde und das umliegende Gewebe verschont blieb. Wenn das Ergebnis nicht zufriedenstellen ist, lässt sich durch Parameter Änderung die Simulation optimieren.

FUSIMO steht für „Patient specific modelling and simulation of focused ultrasound in moving organs“. Das EU-Projekt startete Anfang 2011, läuft über drei Jahre und hat ein Finanzvolumen von rund 4,7 Mio. Euro. Beteiligt sind elf Institutionen aus neun Ländern. Koordiniert wird FUSIMO vom Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS in Bremen. Am 21.3. findet in Brüssel die zweite Projektbegutachtung durch EU-Experten statt.

Quelle: – FUSIMO Fraunhofer MEVIS http://www.mevis.fraunhofer.de