Phy­sik­aus­flug bei der Schwer­io­nen­for­schung in der Kopf­kli­nik in Hei­del­berg

Die moderns­te Metho­de um Krebs zu bekämp­fen ist Strah­len­the­ra­pie, die mit Hil­fe eines Teil­chen­be­schleu­ni­gers durch­ge­führt wird. Einen die­ser Teil­chen­be­schleu­ni­ger, der in Hei­del­berg in der Kopf­kli­nik steht, durf­te der 4stündige Phy­sik­kurs von Frau Thier­ing am 11. Mai besich­ti­gen. Mar­tin Her­tig vom Hei­del­ber­ger Ionen­strahl-The­ra­pie­zen­trum gab uns zuerst einen gro­ben Über­blick über die Funk­ti­ons­wei­sen der unter­schied­li­chen Krebs­the­ra­pien. Bei der Strah­len­the­ra­pie geht er dar­um, einen Tumor mit Hil­fe von Gam­ma­strah­len zu zer­stö­ren. Dabei wer­den ent­we­der Kohlen- oder Was­ser­stoff­teil­chen auf bei­na­he Licht­ge­schwin­dig­keit beschleu­nigt und auf den Tumor abge­feu­ert. Das Ziel der Bestrah­lung ist, dass die abge­feu­er­ten Teil­chen, sobald sie auf ande­re Mole­kü­le oder Ato­me tref­fen, Elek­tro­nen von die­sen getrof­fe­nen Ato­men abspal­ten. Die ioni­sier­ten Elek­tro­nen ver­tei­len sich radi­al­sym­me­trisch um die Ein­schlag­stel­le und zer­stö­ren, durch die gro­ße Ener­gie­frei­set­zung, das umlie­gen­de Gewe­be. Die Erfolgs­chan­ce, so einen Tumor effek­tiv zu bekämp­fen, liegt bei der Strah­len­the­ra­pie bei über 90%. Eine Sit­zung dau­ert 10 bis 20 Minu­ten, dabei wird, bevor der Beschuss beginnt, noch­mals ein Rönt­gen­bild erstellt, damit sicher­ge­stellt wird, den Tumor zu tref­fen. In der Hei­del­ber­ger Kopf­kli­nik wer­den haupt­säch­lich Schä­del­ba­sis­tu­mo­re sowie Spei­chel­drü­sen­tu­mo­re behan­delt. Der Weg der Strah­lung fängt ent­we­der in einer Wasserstoff­- oder eine Koh­len­stoff­fla­sche an. Eine bestimm­te Men­ge des Gases wird in einer soge­nann­ten „Black­box“ mit Mikro­wel­len solan­ge erhitzt, bis sich Plas­ma bil­det. Nach voll­zo­ge­ner Plas­ma­tren­nung wird ein Elek­tro­nen­strahl im Vor­be­schleu­ni­ger erzeugt. Die­ser wird im Syn­chro­tron inner­halb von 1 bis 2 Sekun­den auf bei­na­he Licht­ge­schwin­dig­keit beschleu­nigt. Dies geschieht in einem Magnet­feld, das von sechs meh­re­re Ton­nen schwe­ren Magne­ten erzeugt wird. Mit einem elek­tro­sta­ti­schen Mes­ser wird der Elek­tro­nen­strahl in zwei Strah­len getrennt. Der grö­ße­re der bei­den Strah­len läuft im Syn­chro­tron wei­ter, der klei­ne­re wird auf den gewünsch­ten Bereich geschos­sen. Dabei folgt die oben beschrie­be­ne Ener­gie­frei­set­zung durch die Elek­tro­nen. Das neue Flagg­schiff der For­schung ist die ein­ma­li­ge, soge­nann­te Gan­try. Mit ihr ist eine 360° Bestrah­lung des Pati­en­ten mög­lich. Sie wiegt 600 bis 700 Ton­nen und kos­tet ca. 50 Mio Euro. Sie ist ers­te und ein­zi­ge Schwer­io­neng­an­try der Welt.