Gesundheit: Der sichtbare Feind

Wenn der Chirurg den Tumor nicht operativ entfernen kann, verspricht eine Strahlentherapie mitunter die besten Heilungschancen. 200000 Menschen entscheiden sich in Deutschland jährlich für eine Strahlentherapie, das sind 60 Prozent aller Krebspatienten. „60000 von ihnen können mit dieser Therapie geheilt werden", sagt Wolfgang Schlegel, Leiter der Abteilung Medizinische Physik am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Die Strahlentherapie habe aber das Potenzial, etwa doppelt so vielen Patienten zu helfen.

Hat der Tumor bereits Metastasen gebildet, ist es für die erfolgreiche Bestrahlung in der Regel zu spät. Viele Patienten hätten Schlegel zufolge jedoch höhere Heilungschancen, wenn sich der Arzt ein besseres Bild vom Tumor machen könnte: Wenn er schon vor der Behandlung die mikroskopisch feinen Tumorausläufer sehen würde, wenn er die medizinischen Apparaturen genauer positionieren oder wenn er die Veränderung des Tumors im Laufe der mehrwöchigen Behandlung berücksichtigen könnte.

Die Magnetresonanz-Tomografie (MRT) ist heute das neben der Computertomografie wichtigste Verfahren, um Tumoren und das Körperinnere noch feiner als millimetergenau abzubilden. Mit ihrer Hilfe kann der Arzt etwa zwischen gesundem Gewebe unterscheiden, das von der Strahlung ausgenommen werden soll, und dem Tumorgewebe, auf das er eine möglichst hohe Dosis Röntgenstrahlung fokussieren möchte. Bei der Deutschen Physikertagung, die am Wochenende in München zu Ende ging, führten Forscher in zahlreichen Vorträgen aus, wie wichtig die MRT für eine möglichst nebenwirkungsarme Tumorbehandlung ist.

Von der Magnetresonanz-Tomografie selbst sind bislang keine schwer wiegenden Nebenwirkungen bekannt. Der Patient wird hier nicht durch zusätzliche Röntgenstrahlung belastet wie bei der Computertomografie. Die Schnittbilder des Körpers (Tomogramme) entstehen durch magnetische Effekte und energiearme Radiowellen. Sie machen das sichtbar, was überall im Gewebe und in den Weichteilen unseres Körpers vorhanden ist: Wasser. Genauer gesagt: Wasserstoffkerne.

Solche Atomkerne verhalten sich in einem sehr starken Magnetfeld selbst wie kleine Magnete. Schiebt man den Patienten in den Hohlraum eines großen Magneten hinein, so richten sich die Wasserstoffkerne neu aus. Trilliarden Atomkerne in jedem Milliliter Wasser unseres Körpers orientieren sich nun der Magnetfeldrichtung entsprechend neu (siehe Grafik).

Haben die Wasserstoffkerne einmal ihre neue Grundhaltung eingenommen, kann man sie mit einem zweiten Magnetfeld der geeigneten Frequenz (Resonanz) kurzzeitig aus der Ruhelage bringen: Die kleinen Magnete nehmen die eingestrahlte Energie auf und kippen in eine andere Richtung. Da dieses zweite Magnetfeld aber schon nach kurzer Zeit wieder abgeschaltet wird, klappen die Magnete wieder in die Ausgangslage zurück. Dabei geben sie die zuvor aufgenommene Radiowellen-Energie wieder ab. Eine Empfangsspule zeichnet die Signale auf, der Computer setzt sie zu einem Bild zusammen.

„Fast zu jeder Region des Körpers gibt es entsprechend geformte Spulen: Fußspulen, Handspulen oder Kopfspulen“, sagte Michael Bock vom Deutschen Krebsforschungszentrum. Die Dichte des Wasserstoffs ändert sich von Organ zu Organ ein wenig. Dies allein genügt aber oft nicht, um die Gewebearten im Computerbild gut unterscheiden zu können, um etwa Prostata, Blase, Darm und Tumorgewebe voneinander abzugrenzen.

Die Gewebearten unterscheiden sich allerdings in einem weiteren Aspekt. Die Wasserstoffkerne kehren mal schnell, mal langsam von ihrem angeregten Zustand in die Ausgangsposition zurück. In einem dichten Gewebe, in dem Wassermoleküle die Magnetfelder ihrer Nachbarn stärker zu spüren bekommen, geschieht dies schneller. „Die Zeiten können sehr stark variieren“, sagte Bock. „Und wir können die Zeiten durch Kontrastmittel noch verändern.“ Der Arzt spritzt dem Patienten etwa Substanzen ins Blut, die die Abklingzeit der Wasserstoffkerne verkürzen. Die Empfangsspule registriert daraufhin ein stärkeres Signal.

Bock zeigte beeindruckende Bilder von Blutgefäßen: von Verengungen der Arterien, der Durchblutung des Lungengewebes oder des Gehirns. „Man kann zum Beispiel im Falle eines Schlaganfalls feststellen, welche Areale noch vital sind", sagte er. Selbst die Aktivität des Gehirns lässt sich aus dem Vergleich der Bildsequenzen ermitteln. Bei der Physikertagung wurde deutlich, dass die Magnetresonanz-Tomografie mit Hilfe neuer Kontrastmittel oder 3D-Computerprogramme längst über die reine Diagnostik hinausgewachsen ist. Die Forscher demonstrierten, wie auch die Operationsinstrumente mit Spulen bestückt und die Sensoren hierfür verbessert werden können. So lässt sich die Position der Katheter oder Nadeln bei minimal-invasiven Eingriffen inzwischen in Sekundenbruchteilen bestimmen.

Auch für die Strahlentherapie sei die MRT immer wichtiger geworden, sagte Wolfgang Schlegel. Sie gestatte es, die Tumorgrenzen immer besser auszuleuchten und biologische Prozesse im Tumor sichtbar zu machen: etwa zu prüfen, welche Stellen im Tumor gut durchblutet sind und welche nicht. Nicht zuletzt dank der besseren Bildgebung sei die Heilungsrate bei Prostatakrebs mit Strahlentherapie in den letzten Jahren von 60 auf 80 Prozent gestiegen, sagte der Träger des Deutschen Krebspreises 2003.

Heute werde aber nur einmal am Anfang ein dreidimensionales Bild des Patienten gemacht, danach werde er sechs Wochen lang behandelt. „Der Tumor kann sich in dieser Zeit verändern und verschieben. Ein Ziel ist es, die Bildgebung in die Behandlung zu integrieren." Leider gebe es dafür von Seiten der Krankenkassen aber nicht das nötige Geld.