25 Jahre erfolgreiche Behandlung von Augentumoren am PSI

OPTIS (die Abkürzung steht für ophtalmologische Protonentherapie-Installation) ist in Europa eine Pionieranlage für die Therapie von Augentumoren mit Protonenstrahlen. Inzwischen sind in Europa nach dem PSI-Vorbild sechs weitere derartige Einrichtungen in Betrieb. Das PSI behandelt weiterhin pro Jahr am meisten Augentumorpatienten weltweit. Schon Anfang der 80er-Jahre wurden am PSI (genau genommen am Schweizerischen Institut für Nuklearforschung SIN, das sich auf dem Gelände des heutigen PSI befand) erste Ideen entwickelt, an der Protonenbeschleunigeranlage, die für die Grundlagenforschung in der Physik gebaut worden ist, eine Bestrahlungseinrichtung für Augentumoren zu errichten. Dank dieser Pionierarbeiten, die zusammen mit dem Institut Jules Gonin der Universität Lausanne durchgeführt wurden, konnten im März 1984 die ersten Krebspatienten erfolgreich mit Protonenstrahlen behandelt werden. Bis jetzt wurden an der Bestrahlungsanlage OPTIS über 5000 Krebspatienten behandelt – die höchste Anzahl mit Protonen bestrahlter Augentumoren weltweit –, wobei die Erfolgsrate für die Behandlung der Primärtumoren im Durchschnitt bei über 98 Prozent liegt. Damit nimmt das PSI in der Protonentherapie international einen Spitzenplatz ein.

Die Vorteile der Strahlentherapie mit Protonen liegen in der besonderen Schonung von Gewebe und biologischen Strukturen ausserhalb des Tumors. Die Protonen werden beim Eintritt in den Körper abgebremst und stoppen bei vorgegebener Energie genau im Tumorvolumen, wo sie ihre maximale Dosis deponieren und damit ihre zerstörerische Wirkung entfalten. Die Strahlendosis kann bei dieser Methode sehr genau auf den Tumor konzentriert werden, das umliegende gesunde Gewebe wird nur gering belastet. Bei Bestrahlungen von Tumoren im Auge ist dies besonders wichtig, denn Sehnerv und Makula müssen optimal geschont werden, damit das noch vorhandene Sehvermögen möglichst erhalten werden kann.

Zur Behandlung der Augentumoren mit Protonenstrahlen müssen die Protonen auf sehr hohe Energien beschleunigt werden. Dies geschieht in einem sogenannten Zyklotron. Als Protonenquelle wird Wasserstoff verwendet. Wasserstoffgas wird dabei auf sehr hohe Temperaturen erhitzt und ionisiert. Die Kerne der Wasserstoffatome, die Protonen, werden anschliessend im Zyklotron auf Geschwindigkeiten von über 100'000 Kilometer pro Sekunde beschleunigt. Gelenkt durch Magneten, wird der Protonenstrahl, der einen Protonenfluss von mehreren Milliarden Protonen pro Sekunde aufweist, durch ein weitgehend luftfreies (evakuiertes) Rohr zur Bestrahlungseinrichtung, der OPTIS-Anlage, geführt. Die Behandlungen der Augentumoren werden an vier aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt, wobei in der Regel für jede Bestrahlungssitzung eine Dosis von 15 Gray im Tumorvolumen deponiert wird. Die Bestrahlung selbst dauert weniger als eine Minute. Damit die hohe Präzision der Bestrahlung erzielt werden kann, sind jedoch umfangreiche Vorkehrungen und Vorbereitungen notwendig. Die Vorbereitungen und Einstellungen nehmen für jeden Patienten täglich 15 bis 20 Minuten in Anspruch.

Mit OPTIS können zurzeit folgende Augentumoren behandelt werden: Aderhautmelanome, auch solche, die auf andere Therapien nur teilweise angesprochen haben, Hämangiome, das sind Blutgefässwucherungen im Auge, Metastasen im Auge und Melanome der Bindehaut.

Über das PSI

Das Paul Scherrer Institut entwickelt, baut und betreibt grosse und komplexe Forschungsanlagen und stellt sie der nationalen und internationalen Forschungsgemeinde zur Verfügung. Eigene Forschungsschwerpunkte sind Festkörperforschung und Materialwissenschaften, Elementarteilchenphysik, Biologie und Medizin, Energie- und Umweltforschung. Mit 1400 Mitarbeitenden und einem Jahresbudget von rund 300 Mio. CHF ist es das grösste Forschungsinstitut der Schweiz.