Beta-Strahlung-Therapie von Hauttumoren
Hautkrebs ist weltweit die häufigste Form von Krebserkrankung. Die wichtigste Behandlungsmethode für diese Krebsart ist die Operation, die jedoch nicht für alle Patienten geeignet ist. Diabetiker, alte Patienten und Patienten, deren Tumore sich an kritischen Stellen mit schlechter Gefäßversorgung befinden, sind in der Regel von der Operation ausgeschlossen. In diesen Fällen ist die Strahlentherapie die Methode der Wahl, die den Tumor durch die Schädigung seiner Zellen mittels ionisierender Strahlung vernichtet. Es gibt verschiedene Strahlentherapiegeräte und -techniken, mit denen die Behandlung von Hautkrebspatienten durchgeführt werden kann. Trotz ihrer Unterschiede haben diese Geräte und Techniken einige gemeinsame Nachteile, wie z. B.:
- Die für die Behandlung erforderlichen Geräte sind "sehr teuer".
- Die Strahlungsquelle besteht hauptsächlich aus Gammastrahlern oder Röntgenröhren, was den Bau eines eigenen "kostspieligen Abschirmungsraums" für die Anlage erfordert, um die Strahlenschutzanforderungen zu erfüllen
- Die derzeitigen Techniken erfordern "Multisession-Behandlungsschemata" (fraktioniert), um sicherzustellen, dass die Dosis, die kritische Strukturen unter dem Tumor erhalten, unter dem Schwellenwert bleibt und diesen Strukturen Zeit zur Erholung gegeben wird.
Der teure Aufbau der Strahlentherapie, der Bedarf an kostspieligen Abschirmungsräumen für den Aufbau und das fraktionierte Behandlungsschema sind die wichtigsten Einschränkungen der derzeitigen Strahlentherapiesysteme, die einen Engpass für eine erschwingliche und komfortable Behandlung von Hautkrebspatienten darstellen.
Die Verwendung von Beta-Isotopen anstelle von Gammastrahlen- oder Röntgenstrahlenquellen als Strahlungsquelle für die Hautkrebstherapie kann dazu beitragen, diese Probleme zu lösen und den Übergang zu einer erschwinglicheren und komfortableren Strahlentherapie für Hautkrebspatienten zu erleichtern. Aufgrund der kurzen Reichweite der Betastrahlung im Gewebe (in der Regel weniger als 10 mm) und ihres schnellen Dosisabfalls wird die Strahlendosis aus einem Hautbrachytherapie-Applikator mit einer Betastrahlungsquelle in den ersten Hautschichten deponiert, in denen sich der Tumor befindet. Diese Eigenschaft der Betastrahlung kann dazu führen, dass empfindliche Strukturen, die sich direkt unter der Hautläsion befinden, während der Strahlentherapie geschützt werden. Infolgedessen kann die Behandlungsdosis in einer oder zwei Sitzungen verabreicht werden, wodurch die Notwendigkeit einer Fraktionierung der Behandlung entfällt. Dies verspricht eine anpassungsfähigere Behandlung als die bisherigen Methoden für Hautkrebspatienten. Da die Betastrahlung von wenigen Zentimetern Kunststoff absorbiert wird, kann die für diese Behandlung benötigte Abschirmung eine kostengünstige Tischkonstruktion sein. Dies wiederum kann zu einem für Krankenhäuser erschwinglichen Behandlungssystem führen.
- Das Grundprinzip dieser neuen Technik wurde auf dem Papier, in der Theorie und teilweise in Simulationen nachgewiesen. Um das Projekt auf die nächste Stufe zu heben, bieten wir Masterarbeitsthemen in den folgenden Bereichen an;
- Monte-Carlo-Simulationsstudie über die Betastrahlentherapie von Hauttumoren in verschiedenen Szenarien
- Radiobiologische Studie der vorgeschlagenen Behandlung - in vivo Studie
Wenn dieses Projekt Ihr Interesse geweckt hat, senden Sie uns bitte Ihren Lebenslauf mit dem Thema Ihrer Wahl, damit wir einen Termin vereinbaren können, um das Projekt im Detail zu besprechen und es entsprechend Ihren Interessen zu gestalten.
Abb.1: Die Beta-Quelle in Creme- oder Gelform wird in einen 3D-gedruckten Multiwell-Applikator (linkes Bild) in einem beliebigen Muster gefüllt, das die 2D-Form eines Hauttumors nachahmt, um ein tumorspezifisches Dosisprofil zu erstellen (rechtes Bild) - Simulationsstudie des vorgeschlagenen Konzepts.
