Entwicklung der Therapie fand im engsten Austausch mit Ärzten der Charité statt

Der zellschädigende Effekt der Hyperthermie wird seit langer Zeit therapeutisch genutzt. Gebräuchliche Hyperthermieverfahren verwenden unterschiedliche Energiequellen zur Erzeugung einer Temperaturerhöhung im Gewebe: Extern eingestrahlte elektromagnetische Wellen (z.B. Radiofrequenz- oder Mikrowellen-Hyperthermie), Ultraschall (extern oder interstitiell), Stromfluss zwischen zwei oder mehreren Elektroden, elektrische oder magnetische Felder zwischen implantierten Antennen, elektrisch oder magnetisch angeregte Thermoseeds oder mit Warmwasser gespeiste Röhren. Das größte Problem bei den heute angewendeten Hyperthermieverfahren ist es, eine homogene Wärmeverteilung im behandelten Gewebe zu erreichen. Gelingt dies nicht, kann das entweder zu einer Unterversorgung in Tumor-Arealen führen, oder auch zu Organschäden durch zu hohe Temperaturen in anderen Abschnitten. Die NanoTherm® Therapie ist eine spezielle Form der lokalen Tiefen-Thermotherapie. Sie hat den Vorteil, dass die Wärmedeposition erstmals selektiv auf den Tumor ausgerichtet wird und kommt dadurch der Forderung nach maximaler Deposition der Wärmedosis im Zielvolumen bei maximaler Schonung des umgebenden gesunden Gewebes weitgehend entgegen.

WIE FUNKTIONIERT DIE NANOTHERM® THERAPIE IM DETAIL?

Die Behandlungsmethode beruht auf einer definierten Leistungsübertragung auf biokompatible, superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel in einem magnetischen Wechselfeld. Die daraus resultierende hohe Wärmeproduktion wird determiniert durch die Teilchenart, die Teilchenkonzentration im Zielvolumen, die Frequenz des eingestrahlten Magnetwechselfeldes und die Magnetfeldstärke. In Abhängigkeit von den erreichten Temperaturen und der Behandlungsdauer werden die Tumorzellen entweder irreparabel geschädigt (Thermoablation) oder sie werden empfindlicher gegenüber einer begleitenden Radio- oder Chemotherapie (Hyperthermie).

Die Thermotherapie mit magnetischen Nanopartikeln bietet grundsätzliche Vorteile:

  • Die magnetische Flüssigkeit kann in beliebig kleinen Mengen und damit nahezu kontinuierlich im Zielvolumen verteilt werden.
  • Durch die bekannte Leistungsaufnahme der Nanopartikel kann aus der im CT gemessenen Dichteverteilung auf die Leistungsübertragung geschlossen werden. Damit wird die dreidimensionale Berechnung und Planung der Temperaturverteilung möglich.
  • Durch Einbringen einer definierten Gesamtmenge in ein Zielvolumen ist eine Steuerbarkeit gegeben, die von keinem anderen interstitiellen Verfahren erreicht wird.
  • Durch den langen Verbleib der Partikel im Behandlungsgebiet sind wiederholte Behandlungen und das Einbinden in multimodale Therapiekonzepte möglich.

 WELCHE EIGENSCHAFTEN BESITZEN DIE NANOPARTIKEL?

Die magnetische Flüssigkeit besteht aus superparamagnetischen nanoskaligen Eisenoxid-Partikeln in wässriger Lösung mit einer Eisenkonzentration von 112 mg/ml. Die Nanopartikel bestehen aus einem Eisenoxid-Kern mit einem Durchmesser von ca. 12 nm und einer Umhüllung aus Aminosilanen. Aufgrund dieser Umhüllung lassen sich die Partikel in wässriger Lösung kolloidal dispergieren. Der aus Magnetit bestehende Kern besitzt ein intrinsisches magnetisches Moment, welches durch das von außen angelegte magnetische Wechselfeld angeregt wird. Durch Relaxationsprozesse geben die Partikel Wärme an die Umgebung ab.

WIE FUNKTIONIERT DIE PARTIKELEINBRINGUNG IN DEN TUMOR?

Die Instillation der Nanopartikel ins Tumorgewebe lässt sich prinzipiell mit jeder handelsüblichen Kanüle durchführen. Die Dosierung beträgt 0,3 ml (± 0,1 ml) Magnetflüssigkeit pro cm3 Zielvolumen. Der Abstand zwischen den einzelnen Punktionskanälen soll 8-10 mm nicht überschreiten. Die Magnetflüssigkeit wird unter langsamem Zurückziehen der Injektionskanüle auf Einzeldosen von 0,3 ml pro cm Punktionskanal verteilt.
Die Instillation der Partikel erfolgt entweder stereotaktisch wie bei der Behandlung von Hirntumoren, unter transrektaler Ultraschall- und Röntgenkontrolle beim Prostatakarzinom sowie intraoperativ in der R1-Situation oder CT-gestützt bei anderen Tumorentitäten.

WIE WIRD DIE BEHANDLUNG IM MAGNETFELD-APPLIKATOR DURCHGEFÜHRT?

Die NanoTherm® Therapie wird in einem eigens für diese Therapie entwickelten Magnetwechselfeldapplikator (NanoActivator®) durchgeführt. DasMagnetwechselfeld hat eine Frequenz von 100 kHz, erzeugt Feldstärken zwischen 2 und 15 kA/m und versetzt die Eisenoxid-Nanopartikel der Magnetflüssigkeit NanoTherm® in Schwingungen, wodurch therapeutische Behandlungstemperaturen im Tumor erreicht werden. Der NanoActivator® ist universell für Tumoren aller Körperregionen einsetzbar.
Patienten erhalten in der Regel 6 Behandlungen von jeweils einer Stunde Dauer über einen Zeitraum von 3 Wochen (2-mal pro Woche).