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Das NanoTherm® Therapiesystem

Gehirntumoren schonend und effektiv behandeln.

Das NanoTherm® Therapiesystem ermöglicht ein relativ junges Verfahren zur fokalen Behandlung solider Tumoren. Vereinfacht zusammengefasst: Magnetische Nanopartikel werden entweder direkt in den Tumor oder in die Resektionshöhlenwand eingebracht. Anschließend werden diese Partikel durch ein magnetisches Wechselfeld erwärmt und so die Krebszellen zerstört.

Bei den Nanopartikeln handelt es sich um winzig kleine, in Wasser suspendierte, also sehr fein verteilte, Teilchen aus Magnetit, einem Eisenoxid, mit einem Durchmesser von ca. 12 Nanometern. Ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Sobald sie appliziert werden, agglomerieren sie und bleiben wie ein Implantat in dem zu behandelnden Gewebe. Danach werden die Partikel in einem Wechselmagnetfeld, das bis zu 100.000 Mal in der Sekunde seine Polarität wechselt, dazu gebracht, Wärme zu erzeugen.

Abhängig von den erreichten therapeutischen Temperaturen im jeweiligen Behandlungsgebiet und der Behandlungsdauer werden die Krebszellen in der Folge irreparabel zerstört, oder geschwächt und empfindlicher gegenüber einer begleitenden Radio- oder Chemotherapie. Über die Art der Applikation der Nanopartikel entscheidet der behandelnde Neurochirurg individuell.

Diese neue Technik ermöglicht es, den Tumor von innen heraus zu bekämpfen oder nach einer operativen Entfernung des Tumors vereinzelte, in der Resektionshöhlenwand verbliebene, Tumorzellen aus denen sich ein Rezidiv entwickeln kann abzutöten. Das umliegende gesunde Gewebe wird dabei geschont, weil die gesunden Zellen weniger empfindlich gegenüber der Kombination aus Wärme und Radio- oder Chemotherapie sind. Da die Partikel aufgrund ihrer speziellen Oberflächenstruktur am Ort der Applikation verbleiben, ist die Erwärmung auch bei mehrfacher Anwendung immer auf das Behandlungsgebiet beschränkt.

1 ml Magnetflüssigkeit. 17 Billiarden Eisenoxid-Nanopartikel.

Im Zentrum der Behandlung: NanoTherm® – eine von MagForce entwickelte und patentierte Magnetflüssigkeit. Diese Flüssigkeit enthält magnetische, eisenoxidhaltige Nanopartikel, die auf vom NanoActivator® erzeugte magnetische Felder reagieren.

Die Partikel besitzen spezielle, sogenannte superparamagnetische Eigenschaften, die nur im Nanobereich vorkommen – sie erlauben ein hunderttausendfaches Wechseln der Polarität der Partikel pro Sekunde, was die gewünschte, lokale Erwärmung im Gewebe bewirkt.

Durch die patentierte Aminosiloxan-Beschichtung lassen sich die NanoTherm® Partikel in Wasser äußerst fein verteilen und können präzise in das Tumorgewebe eingebracht werden. Außerdem sorgt diese Beschichtung dafür, dass die Nanopartikel inert, also chemisch und pharmakologisch unbeteiligt, im menschlichen Körper bleiben und dass die NanoTherm® Magnetflüssigkeit im Gewebe agglomeriert. So verbleibt es wie gewünscht für lange Zeit am Ort der Einbringung und dringt nicht in das umliegende gesunde Gewebe ein. All diese Eigenschaften machen die NanoTherm® Magnetflüssigkeit einzigartig und sind die Basis für das Funktionsprinzip des NanoTherm® Therapiesystems.

Eine optimale Planung für optimale Ergebnisse.

Die von MagForce entwickelte Software NanoPlan® unterstützt den behandelnden Arzt bei der Ausarbeitung des idealen Therapieplans im Rahmen des NanoTherm® Therapiesystems. Als Grundlage dient eine Fusion der Bildgebung wichtiger und tumornaher Gehirnareale und eine Computertomographie nach der Einbringung der Nanopartikel. Die Computertomographie stellt grafisch und quantitativ detailliert dar, wie sich die Nanopartikel im Tumor verteilen. Auf Basis dieser Daten und Temperatursimulationen ermittelt der Arzt dann die Behandlungstemperaturen sowie die passende Stärke des Magnetwechselfeldes für den Therapieplan.

Die Anwendung der Software ist intuitiv und führt den Anwender von der Abfrage der erforderlichen Messgrößen bis hin zum individuellen Ergebnis. Dazu gehört eine dreidimensionale Darstellung des Tumors und Behandlungsgebietes, eine Übersicht über die angelegten Nanopartikeldepots sowie die genaue Lage des Thermometrie-Katheters – er dient zur Temperaturüberwachung während der Behandlung im Magnetwechselfeld.

Außerdem wird eine möglichst präzise Abschätzung der Temperaturverteilung in den gekennzeichneten Bereichen, abhängig von der Feldstärke, dargestellt. Der behandelnde Arzt kann mit der Software die Parameter modifizieren, unterschiedliche Behandlungsszenarien simulieren und eine optimale magnetische Feldstärke für die Behandlung ermitteln.

Der Magnetwechselfeldgenerator.

Die NanoTherm® Therapie wird in einem speziell für diese Therapieform entwickelten Magnetwechselfeldapplikator, dem patentierten NanoActivator®, durchgeführt. Der Patient nimmt auf der Liege Platz und wird an der gewünschten Körperstelle einem schnell wechselnden Magnetfeld ausgesetzt. Dieser schnelle Wechsel der Polarität bewirkt, dass die Eisenoxidpartikel der Magnetflüssigkeit NanoTherm® Wärme erzeugen. So werden die therapeutischen Behandlungstemperaturen erzeugt.