Glossar
Adjuvant: Unterstützend. In Zusammenhang mit der Krebstherapie wird damit in der Regel eine Chemotherapie bezeichnet, die eine Operation ergänzt.
Benigne: Lateinisch „gutmütig“. Bezeichnung für keine Tochterabsiedelungen (Metastasen) bildende Geschwulste.
Chemotherapeutika: Therapeutisch eingesetzte Chemikalien, hier: das Krebszellenwachstum hemmende Medikamente.
Cytostatika: Eine Gruppe von Chemotherapeutika, also Medikamenten, die die Zellteilung und damit das Krebswachstum unterbindet und damit Krebszellen abtötet.
Deduzierbar: Mithilfe von Schlussregeln logisch ableitbare Aussagen.
Elektrode: Positiv oder negativ geladene Platte, die im Vakuum – z. B. in einer Röntgenröhre – Elektronen anzieht oder ausstößt.
Empirisch: Ein Begriff aus der Erkenntnistheorie; er bezeichnet jenen Teil der Erkenntnisgewinnung, die auf kritischer – z. B. statistisch kontrollierter – Erfahrung beruht.
Energieabsorption: Aufnahme der (hier: Strahlungs-)Energie durch die Materie (hier: Körpergewebe).
Exponentialgesetz: Eine mathematische Funktion, die immer dann entsteht, wenn ein Wert durch Änderung seines hochgeschriebenen Exponenten – Beispiel 105 – wächst oder abnimmt. Die Exponentialfunktion der Röntgendosis bedeutet eine abfallende Kurve, zuerst steil, dann immer flacher, die den Nullpunkt erst im Unendlichen erreicht.
Flat-panel: Großflächige (30 x 40 cm) und hochauflösende Detektoren für Röntgenstrahlung. In diesen Detektoren wird die eintreffende Röntgenstrahlung durch eine Halbleiterstruktur aus amorphem Silizium ähnlich wie in einer CCD-Digitalkamera nachgewiesen. Da dieser Nachweis sehr empfindlich ist, können im Vergleich zu Filmen sehr viel niedrigere Röntgen-Dosen verwendet werden. Das entstehende Bild ist digital und kann sofort elektronisch weiterverarbeitet werden.
Fraktionierung: Unterteilung. Gemeint ist die Aufteilung der Bestrahlung in verschiedene Einzelsitzungen, meist eine pro Tag.
Gantry: Ein englischer, bei Groß-Bestrahlungsanlagen in Gebrauch gekommener Ausdruck, der in diesem Zusammenhang die drehbaren Zielgeräte meint.
Gentechnologische Behandlung: Man muss unterscheiden zwischen einer Behandlung mit gentechnologisch produzierten Medikamenten. Medikamente, die z. B. von genetisch veränderten Bakterien synthetisiert werden, wie einige Insulinprodukte oder Interferon. Die eigentliche gentechnologische Behandlung bestünde in der Zuführung stoffwechselwirksamer Gene oder der Blockade unerwünschten genetischen Materials in den Körperzellen des Menschen. Diese Technologie steht am Anfang, Verfahren, die z. B. alle Zellen eines Krebses erfassen, existieren derzeit nicht.
Gray: Maßeinheit der Energiedosis, das heißt der vom Gewebe aufgenommenen Energie. Ein Gray entspricht 1 Joule pro Kilogramm. Wird zur Definition der vom Körper absorbierten Strahlung genutzt. Benannt nach dem englischen Physiker L. H. Gray, 1905–1965.
Ionisierende Strahlen: Oberbegriff für alle elektromagnetischen Wellen oder Partikelstrahlen, die eine Ionisierung auslösen. Ionisierung heißt, sie spalten ein oder mehrere Elektronen von einem Atom oder Molekül ab, sodass aus dem Atom durch den Wegfall der negativ geladenen Elektronen ein positiver Ladungsträger (Ion) wird. Gemeinsam haben diese ionisierenden Strahlen alle ein relativ hohes übertragenes Energieniveau. Niedrigere Energieniveaus führen nur zum sichtbaren Aufleuchten des getroffenen Materials.
Isozentrum: Im Raum fixer Zielpunkt des Protonenstrahls, in den der Tumor positioniert wird.
Joule: Ein Joule (J) ist die physikalische Basis-Einheit (SI) für die Energie. Sie ist benannt nach James P. Joule (1818–1889), der 1845 erstmals den Erhaltungssatz für mechanische und thermische Energie formulierte. Es gilt: 1 J = 1 kg · m² · sec-2 = 1 Nm = 1 Ws. Eine ältere Energieeinheit ist die Kalorie, wobei gilt: 1 cal = 4,19 J, was der Energiemenge entspricht, die benötigt wird, um 1 g Wasser um 1 C° zu erwärmen.
Kachexie: Mit allgemeiner Schwäche und Blutarmut verbundener starker Kräfteverfall als Begleiterscheinung schwerer Krankheiten. In der Medizin zur Charakterisierung eines extremen Gewichtsverlustes bei Krebs oder anderen Erkrankungen verwandt.
Katarakt: Trübung der Augenlinse, Grauer Star.
Klinische Evidenz: Aus dem Lateinischen Veranschaulichung, Deutlichkeit, vollständige, überwiegende Gewissheit. Heute ein gesundheitspolitisch eingesetzter Ausdruck, der ideologische Bedeutungsinhalte hat und sich von den wissenschaftlichen Termini wie Empirie oder Deduktion unterscheidet.
Kompartiment: Abgeteiltes Feld. Hier: Von einer Zellwand (Zellmembran) umschlossener Organismus, der im Wesentlichen selbstständig stoffwechselt.
Lawrence: Ernest Orlando, 1901–1958. Amerikanischer Physiker. 1939 Nobelpreis Physik für die Entwicklung des „Cyclotron“ Partikelbeschleunigers in den Dreißigerjahren.
Leukämie: Erkrankungen, bei denen durch unkontrollierte Teilung entsprechender Stammzellen im blutbildenden System zu viele weiße Blutkörperchen entstehen, deren Verdrängungswirkung letztlich tödlich sein kann. In einem Reagenzglas sah man, so die historische Diagnosefindung, tatsächlich die sich oben absetzenden weißen Blutkörperchen in einer dicken, weißen Schicht. Leukämien bilden den Gegensatz zu „soliden“ Tumoren, die nicht über das Knochenmark verteilt sind, sondern in Form von Zellklumpen auftreten.
Linearbeschleuniger: Alle geladenen Partikel, ob Elektronen oder Protonen, können in einem elektrischen Spannungsfeld beschleunigt werden. Durch Anlegen einer Spannung stürzen die negativ geladenen Elektronen – am besten im Vakuum – von der Elektrode mit Minusspannung zur Elektrode mit Plusspannung. Bei geschickter Anordnung verfehlen sie diese Elektroden und treten dann zunächst als Elektronenstrahlung ins Freie. Röntgenwellen werden dadurch erzeugt, dass diese Elektronenstrahlung auf ein metallisches Ziel prallt, in dem bei geeigneter Aufprallenergie dann Röntgenstrahlung entsteht. Die Strahlung ist umso kurzwelliger und energiereicher, je schneller die Elektronen fliegen. Bei modernen Linearbeschleunigern werden sie mit zwischen 10 und 30 Millionen Volt Spannungsgefälle beschleunigt. Derartige Spannungen sind aber nicht mehr praktisch zu handhaben. Man ordnet deshalb Elektrodenpaare in einer Reihe an – daher der Name –, die die Elektronen mit zunehmender Beschleunigung nacheinander durchfliegen. Die Aufteilung dieses Spannungsgefälles bringt die Arbeitsspannung wieder in handhabbare Größenordnungen.
Lokalrezidiv: Am ursprünglichen Ort wieder entstehender Tumor. Eine Folge einer unvollständigen Abtötung der Tumorzellmasse: Einige Zellen überlebten aufgrund z. B. zu niedriger oder nicht flächendeckender Röntgendosis.
Lymphknoten: Gelegentlich unter der Haut tastbare Filter-Knoten im Drainagesystem des Körpers für Gewebeflüssigkeiten. Oftmals Tumor-Metastasierungsorte.
Magnetfeldstärke: Bestimmung der Anziehungskraft eines Magneten. Für starke Messfelder wird die Einheit „Tesla“ verwendet, benannt nach dem Physiker Nikola Tesla (1856–1943). Für schwächere Felder ist die Bezeichnung „Gauß“ üblich, benannt nach dem deutschen Mathematiker Karl Friedrich Gauß (1777–1855); ein Tesla entspricht 10.000 Gauß, das Erdmagnetfeld weist bis 0,5 Gauß auf.
Maligne: Lateinisch „bösartig“. Bezeichnung für infiltrierend, d. h. in anderes Gewebe einbrechende und damit Tochterabsiedlungen bildende Geschwulste.
Metachron: „Zu verschiedenen Zeiten auftretend“. Hier: erst später nach Entfernung des Primärkrebses auftretende Metastasen.
Metastase: Tochtergeschwulst eines sogenannten Primärkrebses. Ausbreitungswege sind die Blutbahn, die Lymphbahnen oder eine direkte Zellverteilung z. B. in der Bauchhöhle oder in den Gängen der Brustdrüse.
Millisievert: Größenordnung für niedrige Dosierungen von ionisierenden Strahlen. Es handelt sich auch hierbei um ein Maß für die absorbierte Energie, jedoch sind die Absorbtionsbedingungen anders definiert als bei Gray. Die Größenordnung wird in der Regel zur Quantifizierung niedriger Strahlenbelastungen etwa am Arbeitsplatz oder über das Gesamtleben genutzt.
Mutation: Veränderung im Erbgut, entstehend spontan durch chemische Instabilitäten der beteiligten Moleküle, durch ionisierende Strahlung, durch Toxine. Die Mutationen sind funktionell nicht zielgerichtet und spalten sich statistisch daher in tödliche, wirkungslose oder eigenschaftsverändernde auf.
Non-invasiv: Ohne – schmerzhaftes, verletzendes – Eindringen in den Körper.
Nozzle: Eingebürgerte englische Bezeichnung für das auf den Patienten weisende Ende des Protonen-Strahlrohres. In der im RPTC eingesetzten Konstruktion wird hier die magnetische seitliche Strahlschwenkung vorgenommen.
Palliativ: Wörtlich „bemänteln“. Gemeint sind Therapien, die nicht zur völligen Heilung des Krankheitsprozesses führen, aber das Leben verlängern oder Schmerzen lindern.
ProHealth AG: Aktiengesellschaft zur Errichtung und zum Betrieb von Protonencentern. Sitz in München. Muttergesellschaft des RPTC.
Radioaktivität: Erstmals im Jahre 1896 von dem französischen Physiker Henri Bequerel (1852–1908) an Uransalzen beschriebenes Phänomen. Heute versteht man hierunter alle physikalischen Vorgänge, die elektromagnetische Wellen oder Partikel mit so hoher Energie aussenden, dass es zu einem Herausschlagen von Elektronen aus getroffenen Atomen und Molekülen kommt, der sogenannten Ionisation, oder die eine Kernzertrümmerung auslösen.
Randomisierte prospektive Vergleichsstudien: Kann, beispielsweise bei einer medizinischen Behandlung, keine Kausalbeziehung zwischen Therapie und Wirkung dargestellt werden, muss eine empirische Testung vorgenommen werden. Diese besteht im Vergleich zweier Stichproben vor und nach der therapeutischen Einwirkung. Bei der Auswahl der Stichproben können zahlreiche Fehler unterlaufen, die das statistische Wahrscheinlichkeitsergebnis verfälschen. Die Stichproben müssen, um der Studie wissenschaftliche Bedeutung zu verleihen, deshalb zufällig (randomisiert) ausgewählt sein. Und sie dürfen nicht in ihren Ergebnissen rückblickend analysiert werden, das Experiment muss in allen seinen Details vorbestimmt und „in die Zukunft gefahren“ (prospektiv) werden.
Resistenzen: In der Medizin werden hiermit sich entwickelnde Unempfindlichkeiten von Bakterien beziehungsweise Krebsarten gegenüber Antibiotika beziehungsweise Chemotherapeutika verstanden. Solche Resistenzen treten immer ein, wenn die komplizierten toxischen (giftigen) Einwirkungen der Antibiotika oder Chemotherapeutika auf das Bakterium oder die Zelle durch Aktivierung anderer Gene konterkariert werden können, also durch Mutationen. Diese Mutationen können vererbt werden, daher die Entwicklung immer resistenter werdender Bakterienstämme. Oder das Entstehen gegen ein Chemotherapeutikum resistenter Teile der Krebsgeschwülste.
Röntgennebenwirkung: Alle Schäden am Gewebe, die durch fehlgezielte Röntgenstrahlen ausgelöst werden. Es handelt sich dabei um kurzzeitige entzündungsähnliche Vorgänge, die langzeitig immer zu Vernarbungen führen. Die einzelne Ausprägungsform liegt am Organ: Kurzzeitig Schleimhautblutungen und Geschwüre am Darm, Leberentzündungen, Lungenentzündungen, langzeitig Hautnarben, Austrocknen der Speicheldrüsen, Kataraktbildungen in der Augenlinse (grauer Star), Nervenentzündungen usw.
Scanningsystem: Am RPTC eingebautes System, das die gewünschte Dosisverteilung durch seitliches Ablenken und durch Energievariation des Protonenstrahls auf die Zielregion in drei Dimensionen zeichnet. Dabei wird die Tiefen-Dimension (Z) durch Variation der Geschwindigkeit der Protonen und damit ihrer Eindringtiefe abgefahren. Durch zwei spezielle, sehr schnell ansteuerbare Elektromagnete (je einer für die X-Dimension und einer für die Y-Dimension) wird der dünne Strahl aus Protonen seitlich gebogen. Dies geschieht computerkontrolliert solcherart, dass an jedes Volumenelement (Voxel) genau die Anzahl von Protonen gelangt, welche nötig ist, um die geplante Dosis zu applizieren. In analoger Weise wird z. B. in einem Röhren-Fernsehgerät oder in einem Oszillografen der Elektronenstrahl über den Bildschirm gelenkt.
Second Opinion: Die bei komplexen Erkrankungen – wie Krebserkrankungen – verständliche Praxis, die Meinung eines zweiten Therapeuten und Arztes einzuholen.
Sekundärkarzinom: Damit werden Karzinome bezeichnet, die durch die Therapie selbst – ins Gesunde fehlgeleitete ionisierende Bestrahlung – in zweiter Linie ausgelöst wurden, nachdem das Erstkarzinom behandelt worden war. Das Intervall bis zum Auftreten eines solchen Sekundärkarzinoms (Latenzzeit) kann Jahrzehnte betragen. Die Wahrscheinlichkeit von Sekundärkarzinomen ist proportional zur Strahlenmenge, die insgesamt in das gesunde Gewebe eingedrungen ist (Integraldosis, das Produkt aus Dosishöhe und bestrahlten Gewebevolumen). Diese Bestrahlungsfolge spielt naturgemäß bei Kindern eine entscheidende Rolle.
Stammzelle: Das menschliche Ei differenziert sich in etwa 200 (je nach Zählweise) verschiedene Zellarten. Das bedeutet, dass die Entwicklungspotenz einer sich von Zellteilung zu Zellteilung spezialisierenden Zelle im Verlauf der Spezialisierung immer mehr eingeschränkt wird. „Pluripotente Zellen“, die noch die Möglichkeit haben, ihr Genom so abzulesen, dass sie sowohl z. B. Herzmuskelzellen wie auch Blutzellen bilden können, werden als Stammzellen (gemeint ist der verschiedenen spezialisierten Abkömmlinge) bezeichnet. Die heutige Forschung versucht, den Mechanismus der Genaktivierung beziehungsweise Blockaden zu erforschen, der zu dieser Spezialisierung führt.
Stereotaktische Behandlung: Diese Bezeichnung betont den geometrischen Aspekt von Strahlenbehandlungen, die bei eng umgrenzten Hirntumoren beispielsweise eingesetzt werden. Ausführung mit spezialisierten Kobaltbestrahlungsgeräten (Gammaknifes) oder Protonenbestrahlungsapparaturen mit feinem Strahl.
Strahlenkrankheit: Gesamtheit der Strahlenschäden. Die bei Röntgen auftretenden ausgedehnten Bestrahlungen ins Gesunde lösen auch eine allgemeine Belastung und Beanspruchung von Körper und Psyche aus. Die Patienten leiden unter den spezifischen akuten Strahlenschäden, aber auch allgemein in ihrem Wohlbefinden. Oft ist auch Übelkeit mit diesem Phänomen verknüpft. Die Strahlenkrankheit kann sowohl in ihren kurzzeitigen wie langzeitigen Manifestationen durch Verringerung der Dosis im Gesunden durch Protonenbestrahlung wesentlich gemildert werden.
Subletal: Subletal bedeutet wörtlich übersetzt „untertödlich“. Die subletale Bestrahlung einer Zelle führt zwar nicht zum Tode, ist aber gefährlich, da sie Mutationen und damit Spätkarzinome auslösen kann.
Synchrotron: Eine Beschleunigerkonstruktion, in der die beschleunigten Partikel in einem kreisförmigen oder ovalen Rohr beschleunigt werden, im Gegensatz zum Zyklotron, wo sie Spiralen in einem scheibenförmigen Vakuumgefäß bilden. Um die auftretenden Fliehkrafteffekte, die beim Zyklotron zur Spiralenbildung führen, zu kompensieren, muss während des Beschleunigungsvorgangs die Stromstärke der Biegemagnete gleichlaufend (synchron) erhöht werden. Dies führt dazu, dass das Synchrotron diskontinuierliche Strahlungen abgibt. Etwa im 2-Sekunden-Rhythmus wird eine Protonenwolke immer mehr beschleunigt, dann abgeschöpft. Für das im RPTC verwendete Scanning-System ist diese zeitliche Instabilität des Strahls von erheblichem Nachteil, deshalb kam ein Zyklotron zur Anwendung.