IMRT - eine neue Option auf dem Gebiet der 3D-konformalen Bestrahlung  Dipl. Ing. Karsten ErnstTypisch für die konventionelle und auch immer noch für die 3D-konformale Strahlentherapie ist, dass alle Bestrahlungsfelder eine konstante Intensität haben. Bei kompliziert geformten Tumoren, die in unmittelbarer Nähe von strahlenempfindlichem gesunden Gewebe liegen, wie beispielsweise dem Dickdarm, bei Bestrahlungen im Besonders schwierig ist es, Tumoren mit konkav geformten Einbuchtungen (Abb.2) zu bestrahlen, in denen ein Risikoorgan liegt. Durch die Anwendung der intensitätsmodulierten Radiotherapie (IMRT) gelingt es, auch bei komplexen dreidimensionalen Strukturen eine entsprechende Formung der Dosis zu erreichen.  IMRT Bestrahlungsgerät Foto: Varian Medical Systems International AG Die Erzeugung von intensitätsmodulierten Bestrahlungsfeldern ist sehr komplex. Maßgeblich werden hierzu die in der konventionellen Strahlentherapie etablierten Multi-Leaf-Kollimatoren (MLC kleines Bild in Abb.1) eingesetzt. Bei einem MLC handelt es sich um motorische, für jeden Patienten individuelle Ausblockungen des Bestrahlungsfeldes (kleines Bild in Abb.1) deren Form sich auch während der Bestrahlung anpassen lässt. Je nach Hersteller des Linearbeschleunigers wird nun die eigentliche Erzeugung eines IMRTFeldes unterschiedlich umgesetzt. Eine mögliche Variante ist es, verschiedene vom MLC geformte Einzelfelder ganz oder partiell zu überlagern und gleichzeitig die Strahlenintensität zu variieren, sodass sich die Intensitäten im Zielvolumen summieren. Durch das Übereinanderprojizieren mehrer so erzeugter Einzelfelder aus verschiedenen Raumrichtungen oder einer Rotation um den Patienten (wie in Abb. 1 zu sehen) können mit dieser Technik Dosisverteilungen erzielt werden, die sich der Form des Zielvolumens besser annähern als dies früher möglich war. Grundlage der Bestrahlungsplanung. Zur Erzeugung so aufwändiger Dosisverteilungen wie sie in der IMRT vorkommen, ist eine spezielle Software in dem computergestützten 3D-Bestrahlungsplanungssystem erforderlich. Bei der Planung wird das Bestrahlungsfeld rechnerisch in viele kleine Teilbereiche zerlegt. Hier ist die sogenannte inverse Bestrahlungsplanung eine große Hilfe. Sie ermöglicht es, durch Vorgabe der angestrebten minimalen Dosis im Zielvolumen (Tumor) sowie der maximal zulässigen Dosis in angrenzenden Risikoorganen, dem Planungssystem selbständig Planungen für die Formung der Bestrahlungsfelder und ihre Wichtung zu kalkulieren. Auf dieser Basis können dann die für jeden Patienten erforderlichen, individuellen Anpassungen durch die Medizinische Physik maßgeschneidert erfolgen. Der Vergleich der mit Hilfe einer konventionellen 4-Feld-Bestrahlungstechnik erzielten Dosisverteilungen mit der per IMRT realisierten wird in Abbildung 2. am Beispiel der Strahlenbehandlung eines Prostatakarzinoms dargestellt.  Abb. 2: links konventionelle Technik; rechts Dosisverteilung mit IMRT Foto: Varian Medical Systems International AG Es zeigt sich hier deutlich, dass mit Hilfe der IMRT eine verbesserte Schonung des Risikoorgans (Dickdarm, als blauer Kreis dargestellt), das innerhalb der konkaven Struktur des Zielvolumens (Prostata, rote Konkave Struktur) liegt. Die Homogenität der im Zielvolumen angewandten Dosis (rote Isodosenwolke) fällt jedoch mit der IMRT, im Vergleich zu der konventionellen Technik, leicht ab. Lagerung des Patienten während der Bestrahlung Durch die sehr hohe Genauigkeit bei der Berechnung der Zielvolumendosis ist bei der Durchführung der Bestrahlung am Patienten ein noch größeres Augenmerk auf die exakte, täglich reproduzierbare Lagerung und Immobilisation zu legen. Zu diesem Zweck stehen beispielsweise für die Behandlung im Kopf-Halsbereich Maskenhalterungen oder im Körperstamm Lagerungskissen und andere Immobilisationshilfen zur Verfügung. Zusammenfassung Mit der IMRT gelingt es jetzt, die Form des bestrahlten Volumens noch präziser an die Kontur des Tumors anzupassen und damit Risikoorgane besser zu schonen, die in direkter Nachbarschaft des Tumors liegen. Dadurch kann die am Tumor angewandte Dosis erhöht werden, wenn auch mit leichten Verlusten bei der Homogenität. Der hohe zeitlich Aufwand bei der Planung, Lagerung, Bestrahlung sowie Verifikation von IMRT-Bestrahlungen begrenzt die Häufigkeit der Anwendung in der klinischen Routine. Jedoch steht der Strahlentherapie ein weiteres Werkzeug zur Verfügung, mit dessen Hilfe die Anpassung an die individuelle Situation jedes einzelnen Patienten erleichtert werden kann. |