Die Technik

Für die Bestrahlungsplanung steht uns ein „Aquilion LB“-Computertomograf der Firma Canon zur Verfügung.

Durch die 32-Zeilen-Technologie und eine Rotationszeit von nur 0,5 s können hochauflösende Bilddatensätze in kürzester Zeit ohne die Gefahr von Bewegungsungenauigkeiten aufgezeichnet und unseren Ärztinnen und Ärzten zur Bestimmung des Zielgebietes zur Verfügung gestellt werden.

Die mit 90 cm Durchmesser großzügig bemessende Öffnung des Computertomografen gestattet es, die Untersuchungen in der für die spätere Bestrahlung optimalen Lagerung vorzunehmen.

Der Computertomograf ist in der Lage, Bewegungen innerer Organe, z. B. während der Atmung, im zeitlichen Verlauf zu registrieren (sogenanntes 4D-CT). So stehen optimale Voraussetzungen zur Verfügung, um später die Bestrahlung an atemabhängig wandernde Zielgebiete anpassen zu können.

Der Raum des Computertomografen ist mit dem System „Catalyst“ der Firma C-RAD zur berührungsfreien Oberflächenerkennung ausgestattet. Somit können gleichzeitig mit der Planungs-Computertomografie auch die Ausgangsdaten für die spätere berührungsfreie Registrierung der korrekten Lagerung und ggf. auch korrekten Atemlage während der Bestrahlung aufgenommen werden.

Die Berechnung der optimalen Geräteeinstellung erfolgt mit dem Planungssystem „MONACO“ der Firma Elekta. Als Hardware stehen X leistungsstarke Rechner (Workstations) zur Verfügung. So können den Ärztinnen und Ärzten in komplizierten Situationen leicht mehrere Behandlungspläne zur Auswahl zur Verfügung gestellt werden.

Alle komplizierten Bestrahlungspläne werden mit dem System „Octavius-4D“ der Firma PTW am Bestrahlungsgerät auf Durchführbarkeit und Korrektheit der Berechnung überprüft, bevor die Patientin oder der Patient das erste Mal tatsächlich bestrahlt wird.

Bei uns sind drei baugleiche Linearbeschleuniger vom Typ „Versa HD“ der Firma Elekta im Einsatz. An allen Linearbeschleunigern können drei unterschiedliche Photonen-Energien zwischen 6 und 15 MV sowie diverse Elektronenenergien zwischen 4 MeV und 15 MeV abgestreift werden.

Alle Beschleuniger verfügen über einen „Agility“-Kollimator, der mit insgesamt 160 Wolfram-Lamellen mit einer einheitlichen Breite von 0,5 cm individuelle Feldanpassungen in hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Damit sind ideale Voraussetzungen für die breite Anwendung von IMRT-Techniken mit kurzen Bestrahlungszeiten gegeben.

Ferner ist jeder Beschleuniger mit einer sog. cone beam-CT-Einheit ausgestattet, mit der vor jeder Bestrahlung bildgestützt die exakte Positionierung der Patientin bzw. des Patienten im Bestrahlungsraum überprüft werden kann (IGRT).

Zwei Beschleuniger sind mit dem „Catalyst“-System zur berührungsfreien Oberflächendetektion ausgestattet. Dies ermöglicht u. a. die gezielte Bestrahlung in einer optimalen Atemphase.

Die Intensitätsmodulierte Radiotherapie (IMRT) ist eine Methode zur Optimierung der individuellen Dosisverteilung, um eine wirkungsvolle Dosiseinstrahlung im Zielgebiet bei gleichzeitiger Schonung der Normalgewebe zu erzielen.

Im Gegensatz zu konventionellen Bestrahlungsformen, bei denen die Bestrahlung aus mehreren, meist zwei bis vier Richtungen mit gleichmäßiger Dosiseinstrahlung über den gesamten Bestrahlungsfeld-Querschnitt erfolgt, wird bei der IMRT jedes einzelne Bestrahlungsfeldes in eine Vielzahl kleiner Teilfelder unterteilt, über die unterschiedliche Dosisintensitäten eingestrahlt werden können. In der Regel ergeben sich so ca. 100 unterschiedlich orientierte und unterschiedlich geformte Teilfelder.

Damit bei einer so hohen Anzahl an Bestrahlungseinstellungen die Behandlungssitzung nicht zu lange dauert und durch Bewegungsunruhe nicht Ungenauigkeiten resultieren, wurden sogenannte dynamische IMRT-Techniken entwickelt. Dabei wird nicht eine Vielzahl von Teilfelder einzeln bestrahlt, sondern der Linearbeschleuniger gibt kontinuierlich Strahlung ab, während sowohl Größe und Form des Bestrahlungsfeldes, die Orientierung der Einstrahlrichtung als auch die Bestrahlungsintensität fortlaufend geändert werden.

Die in diesem Zusammenhang am häufigsten eingesetzte Technik mit fortlaufender Rotation des Strahlerkopfes um die Patientin bzw. den Patienten wird als VMAT (VolumeMetric Arc–Technik) bezeichnet. Damit sind Bestrahlungssitzungen in der Regel in maximal zwei Minuten abgeschlossen.

Die „passgenaue“ Berechnung des Bestrahlungsgebietes an das Zielgebiet erfordert es, dass vor jeder Bestrahlungssitzung die exakte Positionierung der Patientin bzw. des Patienten im Bestrahlungsraum überprüft werden muss. Dies erfolgt durch Anfertigung einer Computertomografie in Bestrahlungsposition und Vergleich mit den Bildern der Planungs-Computertomografie. Bei Abweichungen kann die notwendige Lagerungskorrektur rasch millimetergenau berechnet und an den Lagerungstisch übertragen werden.

Dieser Bildabgleich vor Bestrahlung wird als „Image Guided RadioTherapy“ (IGRT), also bildgeführte Radiotherapie bezeichnet. Sie stellt eine notwendige Ergänzung zu allen IMRT-Techniken dar.

Moderne Technologien ermöglichen es, die Oberfläche einer Patientin oder eines Patienten berührungsfrei zu registrieren. Hierzu werden aus verschiedenen Orientierungen Strichmuster auf die Haut projiziert und mit Kameras fortlaufend aufgenommen. Aus der oberflächenabhängigen Verformung der Strichmuster können Form und Position der Oberfläche errechnet werden. Fehlpositionen können durch Projektion unterschiedlicher Farben auf die Haut kenntlich gemacht werden.

Damit wird die Positionierung der Patientin bzw. des Patienten im Bestrahlungsraum deutlich verbessert und beschleunigt. Die Methode wird als „Surface Guided RadioTherapie“ (SGRT) bezeichnet. Sie eignet sich auch zur nicht-invasiven Registrierung der Atemposition.

Innere Organe ändern ihre Position mit den Atembewegungen. In den Fällen, in denen es wichtig ist, dass die Bestrahlung in einer bestimmten Atemlage durchgeführt wird, z. B. weil in dieser Position gesunde Organe besonders gut geschont werden können, kann die Atemlage mittels SGRT berührungsfrei registriert und der Patientin bzw. dem Patienten optisch angezeigt werden.

Die Patientin bzw. der Patient können dadurch in Eigenkontrolle die Atemtiefe steuern und in der richtigen Atemlage die Luft anhalten. Die Bestrahlung kann in dieser Position automatisch gestartet und bei Verlassen der korrekten Position auch automatisch unterbrochen werden.

Das Begrenzen der Bestrahlungsabgabe auf die optimale Atemposition wird als Atemgating bezeichnet.

Für kleine, gut abgrenzbare Tumoren besteht die Möglichkeit einer umschriebenen intensiven Bestrahlung in einer kurzdauernden Serie mit hoher Einzelintensität. Damit kann ein unmittelbares Absterben des Tumorgewebes hervorgerufen werden, ohne das umliegende Gewebe wesentlich zu beeinträchtigen.

Voraussetzung sind eine sehr genaue Positionierung des Zielgebietes, eine sorgfältige Bestrahlungsplanung und eine hohe Präzision der Bestrahlungsgeräte. Meist sind speziell angefertigte Lagerungshilfen, z. B. für den Kopf nötig, da die Behandlungssitzungen etwa 20 bis 30 Minuten dauern und während dieser Zeit Bewegungen unbedingt verhindert werden müssen.

Wir führen stereotaktische Bestrahlunge vor allem bei kleineren Hirntumoren und Hirnmetastasen durch. Dadurch können wir die Hirnfunktionen wesentlich besser schonen als bei einer großvolumigen Bestrahlung.

Als Brachytherapie bezeichnet man in Strahlentherapie eine Methode, bei der eine radioaktive Strahlenquelle in unmittelbaren Kontakt mit dem Therapiegebiet gebracht wird. Um die Strahlenquelle an die korrekte Position zu bringen, werden zu Beginn der Therapie sogenannte Applikatoren (Führungshilfen) in das zu behandelnde Gebiet eingeführt. Nach korrekter Lage dieser Führungshilfen kann die Strahlenquelle ferngesteuert an die richtige Position gelangen. In der Regel lässt man die Strahlenquelle an verschiedenen Positionen verweilen, um eine gleichmäßige Bestrahlung des Zielgebietes zu bewirken. Nach jeder Therapiesitzung wird die radioaktive Quelle entfernt.

Der Begriff HDR-Brachytherapie leitet sich von „High Dose Rate“ (hohe Dosisleistung) ab. Durch diese hohe Dosisleistung können die Strahlenbehandlungen in kurzer Zeit abgeschlossen werden. Bei dieser Methode verbleibt kein radioaktives Material in der Patientin bzw. dem Patienten. Von ihr bzw. ihm geht also nach der Therapie für die Umgebung keine Gefahr aus.

Für die HDR-Brachytherapie mit Iridium 192 steht uns ein Varian-Afterloader vom Typ GammaMed plus iX mit der Planungs-Software BrachyVision zur Verfügung. Hauptsächlich dient die Einrichtung zur postoperativen Strahlenbehandlung des Scheidenstumpfes nach Operationen von Endometriumkarzinomen (bösartige Tumoren des Gebärmutterkörpers).