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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Ultraschall zerstört Hirntumore |
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| | | US-Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der sich Hirntumore durch gebündelte Schallwellen zerstören lassen. Damit könnten Hirnoperationen in Zukunft ähnlich unblutig ablaufen, wie das heute schon bei Nieren- oder Gallenstein-Entfernungen der Fall ist. |
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Wie die Fachzeitschrift "Physics in Medicine and Biology" berichtet, haben Greg T. Clement und Kullervo H. Hynynen von der Harvard Medical School in Boston Vorstufen einer Behandlungsmethode entwickelt, mit der Hirntumore ohne jegliche Schädigung des umgebenden Gewebes entfernt werden können.
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Originalartikel
Der Artikel "A non-invasive method for focusing ultrasound through the human skull", erschienen in Phys. Med. Biol. 47 (21 April 2002), S. 1219-1236, ist kostenfrei über das Internet abrufbar. |
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 Zum Originalartikel |
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Formen der Krebs-Therapie |
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Die medizinische Behandlung von Krebserkrankungen kennt neben klassischen operativen Techniken drei Therapieformen: Die Hormon-, Chemo- und Strahlentherapie. Letztere basiert auf dem Prinzip, dass energiereiche Strahlen (zum Beispiel aus einer radioaktiven Quelle) auf das Tumorgewebe gerichtet werden. Die Strahlung bewirkt eine Ionisierung der Erbsubstanz und führt zum Absterben der Krebszellen.
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Nachteil der Strahlentherapie |
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Ein Nachteil an dieser Behandlungsform ist die mögliche Schädigung des gesunden, den Tumor umgebenden Gewebes. Normalerweise wird dieses Problem durch so genannte stereotaktische Methoden umgangen, bei denen die Strahlen punktgenau auf das Zielobjekt gerichtet werden. Clement und Hynynen etablierten nun eine neuartige stereotaktische Behandlungsart, bei der sie anstatt elektromagnetischer Strahlen Ultraschallwellen benutzten.
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Ultraschall statt elektromagnetischer Wellen |
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Die amerikanischen Forscher füllten bei ihren Versuchen zehn menschliche Schädel, um die natürlichen Masseverhältnisse zu simulieren, und setzten insgesamt 320 kleine Ultraschallsender an die Außenseite des Kopfes. Damit waren sie in der Lage, Wellen geringer Energie auf einen Zielbereich von nur einem Millimeter zu fokussieren.
Die Forscher machten sich das physikalisches Phänomen der Interferenz zunutze und koordinierten die Ultraschallwellen derart, dass sie sich im Zielbereich maximal verstärkten, während sie sich in den umliegenden Gebieten auslöschten. Damit wurde die Gefahr der Gewebe-Überhitzung vermieden.
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Interferenz
Interferenz ist jener Zustand, der sich bei der Überlagerung (Superposition) mehrerer Wellen bei konstantem räumlichen Phasenunterschied ergibt. Zwei Wellen, die mit der gleichen Phase in der gleichen Richtung laufen, ergeben durch Überlagerung eine Welle mit einer Amplitude aus der Summe der Einzelamplituden ("Verstärkung"). Beim Phasenunterschied 1/2 (bzw. 180 Grad) heben sich die Amplituden beider Wellen gegenseitig auf ("Auslöschung"). |
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Unblutige Operationen |
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Auf diese Weise wäre es erstmals möglich, Hirntumore ohne operative Eingriffe zu entfernen. Dies ist umso wichtiger, als Operationen "mit Sicherheitsabstand" im Gehirn nicht möglich sind, da ansonsten lebenswichtige Areale zerstört werden könnten.
Die Wissenschaftler geben der neuen Methode gute Chancen, bald in das Anwendungsstadium treten zu können. "Wir glauben, dass unsere Fokussier-Methode die ersten klinischen Ansätze für nicht-invasive Schädeloperationen liefert", so Studienautor Greg Clement.
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01.01.2010 |
