Innovationen in der Strahlentherapie

Foto PD Dr. Tobias BöllingKrebsmagazin – Ausgabe Februar 2012
Priv. Doz. Dr. Tobias Bölling Paracelsus Strahlenklinik, Osnabrück

Bericht vom Varian Onco Summit 2011 in Berlin

Auf Einladung von Prof. Dr. Volker Budach, Direktor der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie der Charité Universitäts- medizin Berlin und der Firma VARIAN Medical Systems, dem weltweit größten Hersteller von Bestrahlungsgeräten, sogenannten Linearbeschleunigern, trafen sich mehrere hundert Strahlen- therapeuten aus aller Welt, um sich über neue Entwicklungen im Bereich der Strahlentherapie zu informieren und auszutauschen. Wie kaum ein anderer Bereich hat sich insbesondere in der Strahlentherapie alleine in den zurückliegenden Jahren durch den Fortschritt der Technik eine Innovation an die nächste gereiht, so dass heute derart moderne Bestrahlungsgeräte verfügbar sind, die Behandlungsmöglichkeiten erlauben, die noch vor 10 Jahren undenkbar erschienen.

Ein erster wichtiger Schritt war die Einführung der intensitätsmodulierten Strahlentherapie, kurz IMRT genannt. Grundprinzip der IMRT ist, dass die Bestrahlung nicht nur aus wenigen Richtungen erfolgt, sondern aus einer Vielzahl verschiedener Einstrahlrichtungen mit jeweils unterschiedlichen Feldsegmenten. Durch eine inverse Bestrahlungsplanung, d.h. eine Optimierung der Anordnung durch Rechenalgorithmen, können so sehr homogene Dosisverteilungen erreicht werden. Hierdurch können insbesondere Tumorareale im menschlichen Körper besser und mit einer höheren Strahlendosis bestrahlt werden, die in der Nähe von Risikoorganen liegen. Durch die verschiedenen Bestrahlungsoder Einstrahlungsrichtungen bleiben gesunde Risikoorgane im Körper bei möglicherweise höherer Bestrahlung der Tumore besser geschützt. An dieser Stelle sei auf die Bestrahlung der Prostata und ihre Nähe zur Harnblase hingewiesen oder bei der Bestrahlung von Patienten mit Tumoren im Kopf-/Hals-Bereich auf die unbeabsichtigte Mitbestrahlung der Ohrspeicheldrüsen. Gerade hier könnten Strahlenschäden sehr unangenehme und belastende Folgen für die Patienten mit sich bringen. Bei diesen hochpräzisen Bestrahlungen ist die richtige Lage und Positionierung des Patienten und exakte Abgrenzung des Bestrahlungsbereiches von äußerster Relevanz. Zu Beginn der Bestrahlung mittels IMRT dauerte die jeweilige Bestrahlung aufgrund der Komplexität recht lange. Für viele Menschen ist es jedoch schwierig, über einen längeren Zeitpunkt ruhig auf dem Bestrahlungstisch zu liegen.

Saal ZuhörerUm besonders agressiven Tumoren effektiv begegnen zu können, stehen Strahlentherapeuten regelmäßig vor der Herausforderung, eine möglichst hohe Dosis zielsicher in das Zielgebiet des Tumorfeldes zu bringen. IMRT war da ein wichtiger Meilenstein, doch der zeitliche Aufwand von 15 bis 20 Minuten je Bestrahlung wurde von Patienten wie Behandelnden als sehr aufwendig empfunden. 2008 trieben neuere Entwicklungen aus dem Bereich der bildgesteuerten Strahlentherapie (IGRT = image guided radiotherapie), bei der mit Hilfe moderner Bildgebung eine bessere, exaktere sowie schnellere Patientenpositionierung und sofern erforderlich zügige Korrektur der Lage erreicht wird, eine andere Entwicklung an: Die Volumenmodulierte Rotationsbestrahlung (VMAT = Volumetric Modulated Arc Therapy), auch RapidArc® genannt. Wie der Name sagt und an anderer Stelle in unserem Magazin bereits beschreiben wurde erfolgt die Bestrahlung dabei während der Drehung des Bestrahlungsgerätes um den Patienten (Arc=Bogen). Computergesteuert verändert (moduliert) der Linearbeschleuniger in der Drehung kontinuierlich die Feldform sowie die Dosisleistung, um das geplante Zielvolumen zu erreichen. Vorteile dieses neuen Bestrahlungssystems, das nur durch eine hohe Rechenleistung erreicht wird, sind:

- Bestrahlungen können schnell und zuverlässig aus beliebig vielen Richtungen und Feldeinstellungen erfolgen
- Trotz hoher Komplexität sinkt die Bestrahlungsdauer drastisch, dies verringert die Liegezeiten und Ungenauigkeiten durch Patientenbewegungen können schnell ausgeglichen werden
- Umliegendes gesundes Gewebe wird optimal geschont.

Noch vor wenigen Jahren wurden diese rasanten Entwicklungen auch unter Experten nicht für möglich gehalten. Doch der Fortschritt in der Behandlung geht weiter. Konnten viele herkömmliche Linearbeschleuniger mit IMRT noch aufgerüstet werden, so wurde für eine noch effizientere Durchführung der Rotationsbestrahlung ein neuer leistungsfähigerer Linearbeschleuniger entwickelt, der als neues System unter dem Namen „TrueBeam“TM in den Markt eingeführt wurde. Diese neue Generation von Linearbeschleunigern zur bildgesteuerten Hochpräzisionsbestrahlung bietet viele Vorteile:

- höhere Bestrahlungsintensität – verbesserte Bestrahlungspräzision
- verkürzte Behandlungszeiten
- breiteres Einsatz- und Behandlungsspektrum

Eine direkte Integration hochpräziser bildgeführter Werkzeuge passt dabei die Bestrahlung an die Atmungsbewegung des Körpers an und in Verbindung mit einem robotergesteuerten Behandlungstisch kann eine sichere Patientenpositionierung gewährleistet werden. Konstruktionsbedingt sehen Experten ausgehend von diesem System in den kommenden Jahren folgende Entwicklungen, die die Behandlungsfortschritte mitbestimmen werden:

• Neue Behandlungsmöglichkeiten im Bereich der sogenannten stereotaktischen Bestrahlung zur Behandlung von Metastasen im Hirn bzw. Tumoren in Lunge oder Leber
• Kürzere Gesamt-Bestrahlungszeiten durch eine sogenannte „hypofraktionierte“ Bestrahlung, bei denen hohe Dosen in deutlich kürzerer Zeit verabreicht werden können, welches den Behandlungszeitraum der Bestrahlung deutlich verkürzt. Im Rahmen der sogenannten Stereotaktischen Bestrahlung, die häufig bei Patienten mit Hirnmetastasen eingesetzt wird, wurde bislang der Kopf des Patienten häufig mit einem Stahlrahmen fixiert,um den Patienten möglichst bewegungsfrei während der Bestrahlungszeit zu lagern. Die Bild-gestützte Strahlentherapie (IGRT) ermöglicht heutzutage auch eine Lagerung ohne einen derartigen Rahmen. Eine Besonderheit in der Konstruktion der neuen Generation von Linearbeschleunigern liegt darin, dass sie in einem bestimmten Modus (FFF = Flattenig Filter Free) einen Strahl ohne Ausgleichsfilter generieren können, der bei maximaler Leistung des Beschleunigers außerhalb des Bestrahlungsfeldes die geringsten Strahlenbelastungen aufweist. Dies senkt die Dosisbelastungen außerhalb des Tumorareals. In nur einer Minute kann eine Dosis von 14 Gy bis 24 Gy Dosisleistung punktgenau bestrahlt werden. Auf diese Weise wird die Behandlungsdauer kürzer und damit auch annehmlicher für den Patienten. In Verbindung mit einer 6 dimensionalen bildgesteuerten Positionierungsüberwachung, an den auch der Bestrahlungstisch gekoppelt ist, und mit Hilfe einer hohen Rechenleistung des Systems lassen sich schnell Lagerungsänderungen ausgleichen und bei unbeabsichtigten Körperbewegungen die Bestrahlung unmittelbar unterbrechen.

Diese Entwicklungen bieten den behandelnden Strahlentherapeuten alle Möglichkeiten für eine noch effizientere, schonendere und schnellere Behandlung ihrer zum Teil schwerkranken Patienten.

 

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