Die Sonnenseite der Strahlung: Kernenergie in der Medizin

Die moderne Medizin ist ohne den Einsatz von atomarer Strahlung nicht denkbar. Sowohl in der Diagnostik als auch in der Behandlung kommt Kernenergie auf vielfältige Art zum Einsatz. Noch immer hat sie bei vielen Patienten einen schlechten Ruf. Experten erklären, warum dieser nicht gerechtfertigt ist.

Von Theres Scheiblauer

Atomare Strahlung hat die Kraft, einen Menschen innerhalb kürzester Zeit zu töten. Atomare Strahlung hat aber auch die Kraft, Menschenleben zu retten. Angelika S. würde heute vielleicht nicht mehr leben, wenn es nukleare Diagnose- und Therapiemethoden nicht gäbe. Vor fünf Jahren fiel bei der heute 67-Jährigen im Zuge einer routinemäßigen Mammografie etwas Ungewöhnliches auf. Wenig später erhielt die Burgenländerin die Diagnose Brustkrebs, eine Operation und gezielte Bestrahlungen folgten. Heute gilt Angelika S. als geheilt und ist dankbar für die Möglichkeiten der modernen Medizin: Sowohl in der Diagnose als auch in der Behandlung war atomare Strahlung involviert.

Medizinische Versorgung ohne atomare Diagnose- und Behandlungsmethoden ist heute nicht mehr vorstellbar. Der Einsatz von Röntgen, Computertomografie, Szintigrafie (nuklearmedizinisches Verfahren zur Diagnose von Herz- oder Schilddrüsenerkrankungen) und strahlentherapeutischen Anwendungen ist unverzichtbar geworden. Auf dem wissenschaftlichen Feld der Strahlentherapie und Nuklearmedizin hat sich in den vergangenen Jahren und Jahrzehnten viel getan, noch nie konnte so präzise diagnostiziert und behandelt werden. Dabei ist der medizinische Einsatz von atomarer Energie älter als die „Radioaktivität“ selbst. Dieser Begriff wurde nämlich erst im Jahr 1911 von der Physikerin Marie Curie geprägt. Der medizinische Einsatz indes geht schon auf das Jahr 1896 zurück und ist damit bereits 125 Jahre alt.

Am Anfang stand das X

Der Name Röntgen ist ein allseits bekannter Begriff, ist die nach dem Physiker Wilhelm Conrad Röntgen benannte und von ihm entdeckte Strahlung doch eine der bekanntesten Untersuchungsmethoden der Medizin. Im Jahr 1896 zeigte der deutsche Wissenschaftler erstmals einem Fachpublikum die Aufnahme einer Hand, die er mittels radioaktiver Strahlung durchleuchtet hatte. Nachdem Röntgen die Funktionsweise der unsichtbaren Strahlen noch nicht klar war, nannte er sie „X-Strahlen“, wobei das X für eine unbekannte Variable stand. Noch heute wird die Untersuchungsmethode im englischsprachigen Raum X-Ray genannt, obwohl die Funktionsweise mittlerweile klar ist: Röntgenstrahlung ist eine elektromagnetische Strahlung, die dadurch entsteht, dass Elektronen beschleunigt und schnell wieder abgebremst werden.

Wenn diese Strahlung menschliches Gewebe durchdringt, kann auf der anderen Seite des Geräts ein Abbild davon geschaffen werden. Je dichter das durchleuchtete Gewebe ist, desto weniger Strahlung lässt es durch. Diese Stellen sind dann auf der Röntgenaufnahme hell. Die starken Nebenwirkungen, wie Verbrennungen des Gewebes oder Tumorbildungen, die damals mit den Röntgenuntersuchungen einhergegangen sind, haben sich drastisch reduziert, weil die Strahlungsdosis für eine Röntgenaufnahme heute in etwa 1000 Mal geringer als im frühen 20. Jahrhundert ist.

Radioaktive Strahlung für den Blick ins Innere

In Österreich werden jährlich mehr als zwölf Millionen Röntgenuntersuchungen durchgeführt, womit Röntgenstrahlung die bei Weitem am öftesten eingesetzte radioaktive Strahlung im medizinischen Bereich ist. Während Röntgenaufnahmen zweidimensionale Bilder von Knochen, Zähnen oder Organen wie der Lunge machen, sind computertomografische Untersuchungen dazu imstande, den Körper dreidimensional abzubilden. Dabei werden viele einzelne Röntgenaufnahmen gemacht, die dann durch ein Computerprogramm zu einem einheitlichen Bild zusammengefügt werden.

Ein anderes Diagnoseinstrument ist die sogenannte Szintigrafie. „Dabei wird dem Patienten ein Radiopharmakon, also ein radioaktives Arzneimittel, injiziert, und der Patient selbst ist die Strahlenquelle“, erklärt Marcus Hacker, Leiter der nuklearmedizineschen Abteilung an der Medizinischen Universität Wien. „Mit einer speziellen Kamera können so Stoffwechselvorgänge sichtbar gemacht werden“, führt Hacker weiter aus. Die häufigsten szintigrafischen Anwendungen fänden im Bereich des Herzens, der Lunge, der Nieren und zur Untersuchung von Tumoren statt.

Die Strahlenbelastung der verschiedenen bildgebenden Verfahren variiert stark: Bei einem Schädelröntgen, das nur wenige Minuten dauert, wirkt zum Beispiel eine Strahlenmenge von 0,01 mSV (Millisievert) auf den Kopf des Patienten. Zum Vergleich: Bei einem Transatlantikflug von Europa in die USA, bei dem man in etwa acht bis zehn Stunden in der Luft ist, wirken durch die kosmische Strahlung in etwa 0,05 mSv auf den Körper ein. Ungleich stärker ist die atomare Belastung bei computertomografischen Untersuchungen. Dabei wirken Strahlungsmengen von etwa zwei bis zehn mSv auf den Körper ein.

Die Szintigrafie ordnet sich in Hinblick auf die Strahlenbelastung mit etwa zwei mSv pro Untersuchung zwischen den beiden anderen Diagnoseverfahren ein. Da eine zu hohe Dosis an radioaktiver Strahlung für den menschlichen Körper zellschädigend sein und zu zukünftigen Mutationen führen kann, muss die radioaktive Menge so gering wie möglich gehalten werden. Deswegen sei es „in der Diagnose immer wichtig, zwischen der Strahlenbelastung und dem möglichen Nutzen einer Untersuchung abzuwiegen. Die meisten Patienten überschätzen die nukleare Belastung durch Röntgen und Computertomografie“, meint Onkologe und Chef der Österreichischen Krebshilfe, Paul Sevelda. Die Digitalisierung habe zu einem besseren Austausch der Bilder zwischen den Ärzten untereinander geführt, was eine Doppelbelastung durch mehrmalige Untersuchungen minimiert habe.

Bestrahlungen retten Leben

In der Behandlung von Tumorerkrankungen ist der Einsatz von atomarer Strahlung laut Sevelda unerlässlich: „Die Strahlentherapie ist heute neben operativer Therapie, Chemotherapie und in jüngster Zeit Immuntherapie eine der vier Säulen in der Behandlung von Krebserkrankungen.“ Je nach Art und Ausprägung des Tumors werde von den Experten die richtige Mischung an Therapieformen zusammengestellt, um einen optimalen Behandlungserfolg zu erzielen.

In manchen Fällen, zum Beispiel bei Gebärmutterhalskrebs, Lungenkarzinomen oder Knochenmetastasen, kann auch eine reine Behandlung durch Bestrahlung ausreichen. Sevelda ist auf Brustkrebsbehandlungen spezialisiert und kennt demnach die Ängste der Patientinnen gut: „Die Chemotherapie hat ein sehr schlechtes Image, und auch Bestrahlungen werden oft sehr ambivalent betrachtet.“ Viele Patienten haben Angst vor verbranntem Gewebe oder Spätfolgen in Form von geschädigten Zellen und Mutationen. „Operative Eingriffe hingegen haben eine lange Tradition und auch Akzeptanz“, führt Sevelda weiter aus. Das Wichtigste sei aber immer, dass man sich in einem langen Vorgespräch Zeit für die Patientinnen und all ihre Fragen und Ängste ernst nehme.

Eine Einschätzung, die Angelika S. teilt. Zwischen der Mammografie und dem Ergebnis der Biopsie, durch das sich der Verdacht der Gynäkologin, dass es sich um Brustkrebs handle, erhärtet hat, sind nur wenige Tage vergangen. „Meine Ärztin hat mir geraten, mich gleich operieren zu lassen, und wollte am liebsten auf der Stelle einen Termin vereinbaren“, sagt Angelika S. „Der Schock saß aber sehr tief, und ich brauchte ein bisschen Zeit und vor allem mehr Informationen, um so eine Entscheidung zu treffen“, erzählt die Burgenländerin. Mittlerweile gilt sie als geheilt, will ihren Namen aber dennoch nicht preisgeben: „Mir wäre es unangenehm, wenn jeder wüsste, dass ich Brustkrebs hatte. Ich habe es nur meinem engsten Kreis anvertraut.“ Zur Operation und den Bestrahlungen ist sie regelmäßig nach Wien gefahren: „Ich habe mich sehr vor der Bestrahlung gefürchtet. Tatsächlich war es aber nicht schlimm. Die Behandlung dauert nur wenige Minuten und tut nicht weh.“

Nebenwirkungen in der Nebenrolle

Die Nebenwirkungen von strahlentherapeutischen Anwendungen hängen stark davon ab, welcher Körperteil behandelt wird. So sind Übelkeit, Erbrechen und Durchfall klassische Folgen von Bestrahlungen im Bauchbereich, bei Bestrahlung des Gehirns kann es auch zu Haarausfall kommen. Die meisten Patienten, die Nebenwirkungen verspüren, klagen vorübergehend über Müdigkeit, Fieber oder Appetitlosigkeit. Angelika S. hat keine besonderen Nebenwirkungen ihrer Strahlentherapie bemerkt, lediglich müde sei sie in dieser Phase oft gewesen. Dies bestätigt auch Mediziner Sevelda: „Früher waren die Nebenwirkungen viel schwerwiegender. Dass das Nebengewebe verbrannt ist, das gibt es heute dank der Präzisionstechnologien praktisch nicht mehr.“ Entscheidend dafür sind eine exakte Planung und modernste Technik.

An den strahlentherapeutischen Diagnose- und Behandlungsmethoden wird stetig geforscht. Insbesondere die pharmazeutische Industrie, aber auch universitäre Einrichtungen und staatliche Forschungsinstitute weltweit tragen dazu bei, dass in diesem Feld in den vergangenen Jahrzehnten so eine schnelle Entwicklung möglich war. Marcus Hacker von der Med-Uni Wien betont: „Die Nuklearmedizin ist ein interdisziplinäres Feld, in dem Pharmazeuten, Chemiker, Physiker, Molekularbiologen und Bioinformatiker mit Medizinern zusammenarbeiten.“ Insgesamt könne man sagen, dass es ein neues Verständnis dafür gebe, wie man Patienten personalisiert therapiert. „Diese zielgerichtete Krebstherapie kann aber Kosten von mehreren Tausend Euro pro Monat verursachen, Strahlentherapie ist im Gegensatz dazu noch eine relativ günstige Form der Behandlung“, erläutert Sevelda.

Krebserkrankungen gehen zurück

Aktuelle Daten der Statistik Austria zeigen, dass österreichweit in den vergangenen zwei Jahrzehnten die Krebserkrankungen pro 100.000 Einwohner stetig sinken. Obwohl die Fälle bei beiden Geschlechtern zurückgehen, sind Männer immer noch häufiger von Krebs betroffen als Frauen. Die häufigsten Krebsarten sind Brustkrebs, Prostatakrebs, Lungenkrebs und Darmkrebs. Die Gründe für diese positive Entwicklung sieht Sevelda, Chef der Österreichischen Krebshilfe, in drei Faktoren: bessere Diagnosemöglichkeiten, gezieltere Behandlungsmöglichkeiten und ein stärkeres Bewusstsein für einen gesunden Lebensstil – auch durch Aufklärungskampagnen. Findet die Diagnose frühzeitig statt, haben Frauen wie Angelika heute eine 90-prozentige Chance, von ihrem Brustkrebs geheilt zu werden – nicht zuletzt durch die Kraft der nuklearen Diagnose- und Behandlungsmethoden.