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[[Datei:MayoProton.jpg|mini|Synchrotron zur Protonentherapie]]
Bei der '''Protonentherapie''' handelt es sich um eine [[Strahlentherapie]] zur Behandlung von insbesondere [[Malignität|bösartigen]] [[Tumor]]en ([[Krebs (Medizin)|Krebs]]). In einem [[Synchrotron]] oder [[Zyklotron]] werden [[Proton]]en beschleunigt und der Protonenstrahl wird auf den Tumor gerichtet. Besonderheit ist neben der Zielgenauigkeit die mittels der Energie der Protonen steuerbare Tiefe der maximalen Wirkung. Das Verfahren wird insbesondere bei Patienten angewandt, bei denen die Bestrahlung mit harter [[Röntgenstrahl]]ung bzw. Gammastrahlung, oder [[Elektronenstrahl]]en aus [[Linearbeschleuniger]]n, nicht ausreichend genutzt werden kann, weil der Tumor entweder zu tief im Körper sitzt oder aber von empfindlichen Organen umgeben ist. Die Protonentherapie ermöglicht eine optimierte [[Strahlendosis|Dosisverteilung]] innerhalb der zu bestrahlenden Region.

Die Protonentherapie ist die am häufigsten angewandte Form der sogenannten [[Partikeltherapie]], die zum Beispiel auch die Bestrahlungen mit den schwereren Kohlenstoff-Ionen umfasst.

== Wirkungsweise ==
[[Datei:Tiefendosiskurven.svg|mini|Eindringtiefe von Protonen in Gewebe im Vergleich zu anderen Bestrahlungsarten]]
Die Protonentherapie ermöglicht durch ihre Zielgenauigkeit die Behandlung von Tumoren auch in sensiblen Körperregionen. Der Beschleuniger liefert energiereiche Protonen (von bis zu 60 % der [[Lichtgeschwindigkeit]]) als gut gebündelten Strahl, der präzise auf den vorher berechneten Ort im Tumorgewebe gelenkt werden kann. Beim Eindringen in den menschlichen Körper wird der Strahl so gebremst, dass die Protonen den größten Teil ihrer Energie direkt im Tumorherd entladen ([[Bragg-Peak]]). Die [[Ionisierende Strahlung|ionisierende Wirkung]] der Protonen führt dann zu einer Schädigung der Tumorzellen, insbesondere ihrer [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]].

Durch die dreidimensional präzise Protonendeposition ist die dadurch erreichbare [[Strahlendosis]] im Ziel höher als beim Einsatz von [[Gammastrahlung]] oder [[Elektronenstrahlung]]. Im Vergleich zu anderen Bestrahlungsformen ist bei der Protonentherapie deshalb auch das Risiko von Nebenwirkungen geringer, da umgebendes, gesundes Gewebe besser geschont wird.

== Medizinische Bewertung ==
Weltweit erhielten seit den 1960er Jahren bisher (Juni 2024) mehr als 350.000 Patienten eine Protonentherapie mit den verschiedensten [[Indikation]]en.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.ptcog.ch/index.php/ptcog-patient-statistics |titel=PTCOG Patient Statistics |sprache=en |abruf=2019-12-01}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.oncopedia.wiki/contributions/the-european-contribution-to-the-development-of-proton-therapy |titel=The European contribution to the development of proton therapy |sprache=en |abruf=2025-06-25}}</ref> Weltweit sind bereits 133 Anlagen in Betrieb (Juni 2025).<ref>{{Internetquelle |url=https://ptcog.online/facilities-world-map/ |titel=Facilities World Map – Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG) |sprache=en-US |abruf=2025-06-25}}</ref> Die Kostenübernahme in der [[Gesetzliche Krankenversicherung|Gesetzlichen Krankenversicherung]] ist von Krankenkasse zu Krankenkasse unterschiedlich. Bei einigen Kassen erfolgt eine Einzelfallprüfung. Die deutschen Bestrahlungszentren haben gesonderte Regelungen mit bestimmten Krankenkassen, die die Kosten bei vereinbarten Indikationen ohne gesonderten Antrag übernehmen.<ref>[http://www.rptc.de/de/infobereich/information-fuer-patienten/kostenuebernahme.html ''Kostenübernahme''] Rinecker Proton Therapy Center, abgerufen am 28. Januar 2013.</ref><ref>{{Internetquelle |autor=vdek – Verband der Ersatzkassen e. V. |url=https://www.vdek.com/LVen/NRW/Presse/Pressemitteilungen/2015/20-04-2015-strahlentherapie.html |titel=Ersatzkassen schließen Vereinbarungen mit Universitätsklinikum Essen zur Protonentherapie – Nordrhein-Westfalen |abruf=2017-12-14}}</ref><ref>[http://www.vdek.com/presse/pressemitteilungen/2016/26-04-2016.html Pressemitteilung des Verbands der Ersatzkassen] vom 27. April 2016, abgerufen am 23. September 2017</ref><ref>{{Literatur |Titel=Gesetzliche Krankenkassen und WPE vereinbaren zukunftsweisende Zusammenarbeit |Sammelwerk=Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen (WPE) |Datum=2015-04-20 |Online=https://www.wpe-uk.de/gesetzliche-krankenkassen-und-wpe-vereinbaren-zukunftsweisende-zusammenarbeit-2/ |Abruf=2017-12-14}}</ref> Von einer Kostenübernahme sind beispielsweise [[Brustkrebs]] und [[Hirnmetastase]]n ausgeschlossen. Dagegen werden die Kosten beispielsweise bei verschiedenen primären [[Hirntumor]]en, [[Kopf-Hals-Karzinom|HNO-Tumoren]], inoperablem [[Leberzellkarzinom]], [[Zerebrale arteriovenöse Malformation|zerebraler arteriovenöser Malformation]] sowie [[Sarkom]]en – hier insbesondere [[Chondrosarkom]]en und [[Chordom]]en der Schädelbasis – übernommen.<ref>[http://www.aok-gesundheitspartner.de/by/krankenhaus/qualitaetssicherung/methodenbewertung/protonentherapie/index.html ''Protonentherapie''] AOK Bayern, abgerufen am 28. Januar 2013</ref> Die Behandlung von [[Prostatakrebs|Prostatakarzinomen]] wird in bestimmten Stadien auch von den gesetzlichen Krankenkassen bezahlt.<ref>{{Literatur |Titel=Protonenbehandlung von Prostatapatienten – Interview mit Dr. Dirk Geismar |Sammelwerk=Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen (WPE) |Datum=2017-03-28 |Online=https://www.wpe-uk.de/protonenbehandlung-von-prostatapatienten-interview-mit-dr-dirk-geismar/ |Abruf=2017-12-14}}</ref>

Die Liste der bis jetzt weltweit durchgeführten Behandlungen wird von der ''Particle Therapy Co-Operative Group''<ref name="Bezeichnung4">[http://ptcog.web.psi.ch/ PTCOG: Particle Therapy Co-Operative Group] Facharbeitsgruppe zur Partikeltherapie</ref> laufend auf den neuesten Stand gebracht.

== Bestehende Einrichtungen ==
Das erste Protonentherapie-Zentrum in West-Europa ist seit 1984 am [[Paul Scherrer Institut]] (PSI) in [[Villigen]] in der [[Schweiz]] in Betrieb. Bis Ende 2012 wurden dort rund 6000 Patienten mit Augentumoren mit Protonen behandelt. Am PSI wurde erstmals eine Portalanlage (sog. ''Gantry''), d. h. eine bewegliche [[Strahlführung]], welche die Bestrahlung eines ruhenden Patienten aus verschiedenen Richtungen erlaubt, für die sogenannte Spot-Scanning-Protonen-Technik ausgerüstet. Die Tumoren werden dabei mit einem ca. 7 mm breiten Protonenstrahl dreidimensional abgescannt. Bis Ende 2012 wurden damit mehr als 850 Patienten bestrahlt, seit Februar 2007 mit einem neuartigen supraleitenden Kompaktzyklotron. Das PSI konnte ebenfalls die intensitätsmodulierte Protonentherapie etablieren. Der erste Patient mit einem [[Chordom]] im Bereich der Wirbelsäule wurde mit dieser Methode bereits 1999 am PSI behandelt.

In Deutschland existieren fünf Protonentherapieeinrichtungen: das [[Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum]] (HIT) mit insgesamt drei Bestrahlungsplätzen und davon einer Gantry für Protonen und Schwerionen,<ref name="HIT">[http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Willkommen.113005.0.html Webseite des HIT], abgerufen am 9. Juni 2015</ref> das [[Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen|Westdeutsche Protonentherapiezentrum Essen]] (WPE)<ref name="WPE">[http://www.uk-essen.de/wpe/ Homepage des WPE]</ref> in [[Essen]] mit vier Behandlungsräumen, drei davon mit um 360 Grad drehbare Gantries und ein Behandlungsraum mit einem unbeweglichen horizontalen Strahl und einem Augentherapieplatz<ref>{{Internetquelle |url=https://www.wpe-uk.de/erster-patient-mit-aderhautmelanom-am-wpe-behandelt-klinik-fuer-augenheilkunde-und-westdeutsches-protonentherapiezentrum-an-der-universitaetsmedizin-essen-jetzt-mit-weltweit-einzigartigem-le/ |titel=Erster Patient mit Aderhautmelanom mit Protonen in der UME behandelt |werk=Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen (WPE) |datum=2021-11-24 |sprache=de |abruf=2022-01-24}}</ref>, die [[Universitäts Protonen Therapie Dresden]]<ref name="UKD">[https://www.uniklinikum-dresden.de/de/das-klinikum/kliniken-polikliniken-institute/universitaets-protonen-therapie-dresden Universitäts Protonen Therapie Dresden], abgerufen am 14. Juli 2017</ref> am [[Universitätsklinikum Dresden]], das [[Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrum]] (MIT) mit 3 Behandlungsplätzen sowie die Augentumortherapie<ref name="HZB">{{Webarchiv|url=http://www.helmholtz-berlin.de/angebote/pt/index_de.html |wayback=20170611185555 |text=Protonentherapie am Helmholtz-Zentrum Berlin |archiv-bot=2022-12-29 19:32:42 InternetArchiveBot }}, abgerufen am 14. Juli 2017</ref> des [[Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie|Helmholtz-Zentrums Berlin]] (bis 2008 [[Hahn-Meitner-Institut]]) in Berlin. Dort wurden seit 1998 über 2000 (Stand Ende 2012) Augentumor-Patienten behandelt. Das [[Rinecker Proton Therapy Center]] (RPTC)<ref name="RPTC">{{Webarchiv|url=http://www.rptc.de/ |wayback=20161010084304 |text=Rinecker Proton Therapy Center |archiv-bot=2024-04-19 19:00:28 InternetArchiveBot }} Protonentherapiezentrum in München</ref> in München mit vier Gantries<ref>H. Rinecker: ''Protonentherapie – Neue Chance bei Krebs'', F.A. Herbig Verlagsbuchhandlung, München 2005, Seite 59.</ref> wurde Ende 2019 geschlossen.<ref>Stephan Handel: ''Experiment gescheitert.'' Süddeutsche Zeitung, 1. November 2019</ref> Das RPTC in München war das erste rein klinisch betriebene Protonentherapiezentrum Europas, die Patientenbehandlung hatte dort im März 2009 begonnen.

Weiterhin wurden von 1997 bis 2008 im Rahmen eines Pilotprojektes bei der [[GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung|GSI]] in Darmstadt Patienten mit Kohlenstoffionen behandelt. Das Nachfolgeprojekt am [[Universitätsklinikum Heidelberg]] ist das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum,<ref name="HIT" /> es wurde im November 2009 eröffnet. Am HIT wurden seitdem mehr als 2500 (Stand 2014) Patienten mit Protonen und Kohlenstoffionen vorwiegend im Rahmen von klinischen Studien behandelt. HIT ist die erste Anlage in der Welt, die mit der Scanningtechnik sowohl Protonen als auch Kohlenstoffionen applizieren kann. Für Forschungszwecke stehen darüber hinaus andere Ionen wie zum Beispiel Helium und Sauerstoffionen zur Verfügung.

Das [[Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen|Westdeutsche Protonentherapiezentrum Essen]] hat im Frühjahr 2013 den Betrieb aufgenommen. Seit dem Frühjahr 2016 sind alle vier Behandlungsräume in Betrieb, in denen bisher (Stand April 2025) über 5.000 Patienten behandelt wurden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.wpe-uk.de/ueber-uns/ |titel=Über Uns – Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen |werk=Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen (WPE) |sprache=de |abruf=2019-01-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=meap |url=https://www.wpe-uk.de/gemeinsam-5000-ein-besonderer-tag-fur-das-wpe/ |titel=Gemeinsam 5000: Ein besonderer Tag für das WPE |datum=2025-04-09 |sprache=de-DE |abruf=2025-06-25}}</ref> Das WPE wendet neben dem Uniform Scanning und dem Double Scattering routinemäßig die Pencil Beam Scanning Methode (PBS) an, mit welcher die Intensitätsmodulierte Protonentherapie (IMPT) ebenfalls zum Standardprogramm dieses Zentrums gehört. Unter Verwendung von [[Pencil beam scanning|PBS]] und IMPT kann bei Tumoren des Zentralen Nervensystems (ZNS) die gesamte Kraniospinale Achse (CSA, beinhaltet Gehirn und Spinalkanal) routinemäßig bestrahlt werden. Die Verfügbarkeit der IMPT ermöglicht zudem einen Simultaneous Integrated Boost (SIB) – also eine gleichzeitige Boostbestrahlung – für Tumoren der Schädelbasis, im HNO-Bereich und der Prostata. Ein spezieller Schwerpunkt liegt auf der Behandlung von Kindern, welche hier für alle Altersgruppen angeboten werden kann. Zudem werden am WPE [[Aderhautmelanom]]e in einem eigenen Augentherapieplatz seit Ende 2021 behandelt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.wpe-uk.de/erster-patient-mit-aderhautmelanom-am-wpe-behandelt-klinik-fuer-augenheilkunde-und-westdeutsches-protonentherapiezentrum-an-der-universitaetsmedizin-essen-jetzt-mit-weltweit-einzigartigem-le/ |titel=Erster Patient mit Aderhautmelanom mit Protonen in der UME behandelt |werk=Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen (WPE) |datum=2021-11-24 |sprache=de |abruf=2022-04-20}}</ref>

Seit Oktober 2015 hat das [[Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrum]] (MIT) den Patientenbetrieb aufgenommen. Das MIT ist eine GmbH, alleinige Eigentümerin ist die [[Rhön-Klinikum]] AG. Dem MIT stehen für die Therapie Protonenstrahlen wie auch Kohlenstoff-Ionenstrahlen an vier Behandlungsplätzen zur Verfügung. Seit Inbetriebnahmen wurden 142 Patienten behandelt (Stand: Oktober 2016). Die Anlage ist ähnlich gebaut wie das [[Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum]] (HIT).

Seit September 2014 erfolgt die Patientenversorgung an der Protonentherapieanlage in [[Dresden]]. Sie wurde vom [[Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden]] und der Medizinischen Fakultät der [[Technische Universität Dresden|Technischen Universität Dresden]] zusammen mit dem [[Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf]] aufgebaut. Neben der Krankenversorgung steht die Anlage den Forschern des „[[OncoRay – Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie|Nationalen Zentrums für Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay]]“ zur Verfügung.<ref name="OncoRay">[https://www.uniklinikum-dresden.de/de/das-klinikum/kliniken-polikliniken-institute/universitaets-protonen-therapie-dresden/protonentherapie/historie Universitäts Protonen Therapie Dresden] Homepage der Universitätsklinik, abgerufen am 19. April 2016</ref>

Das erste ''hospital-based'' Protonentherapie-Zentrum der Welt wurde im Jahre 1990 am [[Loma Linda]] University Medical Center (LLUMC) in Kalifornien eröffnet. Im klinischen Routinebetrieb wurden dort bislang über 16.000 Patienten mit über 50 unterschiedlichen Tumorarten und anderen Krankheitsbildern behandelt. Mit jährlich 1000 bis 1500 Patienten werden hier mit einem leistungsstarken [[Synchrotron]] (250 [[Elektronenvolt|MeV]], ''Optivus''<ref name="Bezeichnung5">[http://www.optivus.com/ Homepage Optivus] Hersteller von Geräten zur Protonentherapie</ref>) mehr Behandlungen durchgeführt als in allen anderen Protonentherapiezentren weltweit. Für die behandelten [[Prostatakrebs]]-Patienten der LLUMC existiert das weltweit größte nachsorgende Programm auf der Basis der Patientenselbstorganisation ''Brotherhood Of The Balloon'', die über 4000 Mitglieder hat (Stand Mai 2009).<ref name="Bezeichnung6">{{Webarchiv |url=http://www.protonbob.com/ |text=''Proton Beam Therapy and Prostate Cancer Treatment Information'' |wayback=20180110054852 |archiv-bot=2019-05-08 09:06:16 InternetArchiveBot}} Infoseite der Patientenorganisation ''Brotherhood Of The Balloon''</ref>

In [[Österreich]] nahm in [[Wiener Neustadt]] am [[MedAustron]] ein Ringbeschleuniger im Jahr 2014 den technischen Probebetrieb auf. Seit Herbst 2016 werden dort Patienten mit Protonen, und seit 2019 im Rahmen der [[Schwerionentherapie]] mit Kohlenstoff-Ionen, behandelt.

Weltweit sind weitere Zentren geplant oder befinden sich im Bau. Eine aktuelle Liste über eröffnete und geplante Zentren aktualisiert die Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG) regelmäßig.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.ptcog.ch/index.php/facilities-in-operation |titel=PTCOG – Facilities in Operation |sprache=en |abruf=2017-12-14}}</ref>

== Neuere Entwicklungen ==
Die Entwicklung kleinerer und billigerer Teilchenbeschleuniger verspricht, diese Therapiemöglichkeit einer immer größeren Zahl von Krebspatienten zugänglich zu machen. Beispielsweise wird an der Entwicklung eines supraleitenden Zyklotrons in Tischgröße<ref>J. N. A. Matthews: [http://www.proton-therapy.org/documents/Accelerators%20shrink%20to%20meet%20growing%20demand%20for%20proton%20therapy%20-%20Physics%20Today%20March%202009.pdf ''Accelerators shrink to meet growing demand for proton therapy.''] (PDF; 905 kB) In: ''Physics Today'', Band 62, Nummer 3, März 2009, S. 22. [[doi:10.1063/1.3099570]]</ref> und der Laser-Beschleunigung von Ionen<ref name="MPL">[https://www.mpg.de/4737000/Laserbeschleunigung_Ionen Forschungsbericht 2012 - Max-Planck-Institut für Kernphysik] Laserbeschleunigung von Ionen</ref><ref>{{Literatur |Autor=Tim Arniko Meinhold, Naveen Kumar |Titel=Radiation pressure acceleration of protons from structured thin-foil targets |Sammelwerk=Journal of Plasma Physics |Band=87 |Nummer=6 |Datum=2021-12 |ISSN=0022-3778 |Seiten=905870607 |Online=https://www.cambridge.org/core/product/identifier/S0022377821001070/type/journal_article |Abruf=2021-12-02 |DOI=10.1017/S0022377821001070}}</ref> gearbeitet. Konzerne, die führend mit der Forschung, Entwicklung und dem Verkauf derartiger Anlagen als medizinische Therapieeinrichtigungen tätig sind, sind [[Hitachi (Unternehmen)|Hitachi]], [[Mitsubishi]] und [[Varian Medical Systems]].<ref>Laura Wood: ''Global Pediatric Proton Therapy Market & Forecast'', ''Research and Markets'', PRNewswire, 11. September 2017, Dublin</ref>

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* C. Graf Hoensbroech: [https://www.welt.de/print-welt/article359892/Protonentherapie-fuer-Krebspatienten.html ''Protonentherapie für Krebspatienten''.] In: ''[[Die Welt]]'', 22. Dezember 2004
* [http://www.rptc.de/de/protonentherapie/einfuehrung.html Einführung in die Protonentherapie] auf der Website des ''Rinecker Proton Therapy Centers'' (RPTC)
* [https://www.degro.org/wp-content/uploads/2016/08/StellungnahmeProtonen_06_2015.pdf Stellungnahme zur Strahlentherapie mit Protonen in Deutschland (PDF, 37 kB)] (PDF; 355 kB) Positionspapier der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie e. V. (DEGRO), 8. Dezember 2005.
* Richtlinie Methoden Krankenhausbehandlung: Aussetzung im Hinblick auf laufende oder geplante Studien zu fortgeschrittenen gliomatösen Hirntumoren bei Erwachsenen {{BAnz|AT 05.09.2014 B3}}

== Literatur ==
* Hans Rinecker: ''Protonentherapie – Neue Chance bei Krebs.'' Herbig, München 2005, ISBN 3-7766-2422-1.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}

[[Kategorie:Strahlentherapeutisches Verfahren]]

Protonentherapie - Versionsgeschichte

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