Intensitätsmodulierte Radiotherapie (IMRT)
An anderer Stelle (siehe Patienteninformation) hatten wir ja bereits dargestellt, dass es das Ziel der Bestrahlung ist, bösartiges Tumorgewebe lokal zu zerstören und gleichzeitig umliegende Organstrukturen zu schonen. Elementar wichtig ist es dabei, dass vor der Strahlentherapie mit Hilfe eines Bestrahlungsplanungssystems eine individuelle Dosisverteilung berechnet wird.
Diese Berechnung führt dazu, dass eine hohe Dosis im Tumor appliziert und dabei gesundes Gewebe optimal geschont wird. Dabei wird die Dosisverteilung in einem dreidimensionalen Patientenmodell berechnet und in CT-hinterlegten Bildern dargestellt. Am Bestrahlungsgerät können dann mit der Verwendung von Multileafcollimatoren (MLC) Strahlenfelder erzeugt werden, bei denen sich die Lamellenblenden eng an das Zielvolumen, d.h. an die zu bestrahlende Tumorregion anpassen. Die Lamellen des MLC bestehen aus 75,0 mm hohen und 3,3 mm dicken Wolframscheiben, die motorisch verfahren werden.
Der Patient wird dann am Linearbeschleuniger entsprechend dieser Vorgaben bestrahlt. Bei dieser Technik bleibt die Intensität der Strahlung im Bestrahlungsfeld konstant. Sie stößt aber an ihre physikalisch vorgegebenen Grenzen, wenn kompliziert geformte Tumore in unmittelbarer Nähe von gesunden sensiblen Organen (sogenannte Risikoorgane) liegen.
- Sicht in den Kopf des Bestrahlungs-gerätes mit Blick auf die MLC
Eine weitere Verbesserung der Dosisverteilung erreicht man, wenn die Strahlenintensität über die Fläche des Feldes an die anatomischen Gegebenheiten angepasst wird. Hierbei spricht man von Intensitätsmodulierter Radiotherapie (IMRT). Bei der IMRT wird der Therapiestrahl über seinen gesamten Querschnitt mit Hilfe der elektronisch gesteuerten MLC in viele kleine Subfelder unterteilt, deren Strahlintensität unabhängig voneinander variiert werden kann. Damit lassen sich Tumoren in hochsensiblen Bereichen behandeln und gleichzeitig benachbarte Risikoorgane und Gewebsstrukturen deutlich besser schonen (z.B. Schädelbasis, Tumorlokalisation nah am Rückenmark). Dies gilt unter dem Grundsatz einer sinnvollen Verwendung der IMRT natürlich auch für Bestrahlungen des Beckens (Lymphknoten, Gebärmutterkrebs, Gebärmutterhalskrebs, Prostatakrebs, Analkrebs) und der Kopf-Hals-Region, für alle komplizierten Tumorvolumina oder anatomische Eigenheiten (z.B. Brustbestrahlung bei einer Trichterbrust). Demgegenüber werden Tumoren, die z.B. atem- und somit lageverschieblich sind, eher weiter dreidimensional konventionell bestrahlt werden. ZNS- und Knochenmetastasen werden ebenfalls zumeist aufgrund der ohnehin vorgegebenen Toleranzgrenze von Hirn- und Knochenzellen konventionell 3D-geplant.
Im Gegensatz zur konventionellen Bestrahlungsplanung, bei der die verschiedenen Einstrahlrichtungen und die optimale Dosisverteilung im Gewebe Schritt für Schritt entwickelt werden, wird die Dosisverteilung bei der IMRT „invers“ berechnet. Das heißt, dass bei der Therapieplanung die medizinischen Erfordernisse (z.B. die Konturen des Zielvolumens, der Risikoorgane, die Solldosis im Zielvolumen und die Toleranzdosen für die Risikoorgane) durch den Arzt bereits im Vorfeld der Planung vorgegeben werden. Mit leistungsfähigen Computern lassen sich aus diesen Vorgaben die bestmöglichen Intensitäten der einzustrahlenden Felder und der zugehörigen MLC-Bewegungen während der Bestrahlung berechnen.
- a)
- b)
- c)
Zur Veranschaulichung dienen die beigefügten Planungsbilder von Patienten, die an einem Karzinom des Afters (Analkarzinom) litten. Die Bilder zeigen einen Körperquerschnitt in Höhe der Hüftköpfe; in der Mitte vorne ist jeweils die Blase zu sehen. Die grünen Linien zeigen die Volumina an, die mit einer therapeutischen Dosis bestrahlt wurden.
Bild a) stellt einen konventionellen einfachen Bestrahlungsplan (sogenannte Box-Technik) dar, bei dem im Verhältnis zum zu bestrahlenden Volumen (gelbe Linie) das wirklich bestrahlte Volumen letztlich größer ist.
Bild b) zeigt eine durch Planungssoftware fortentwickelte, aufwändig dreidimensional geplante Mehrfeldertechnik, die gesunde Organe (z.B. die gelblich dargestellte Blase) besser schont. Jedoch konnte es passieren, dass das Volumen, das eigentlich behandelt werden soll (blau eingefärbt), vom geplanten und wirklich bestrahlten Volumen nicht komplett erfasst wurde. Dies konnte zu Unter-, aber auch manchmal zu Überdosierungen führen.
Die Abbildungen in c) zeigen Auszüge aus einem optimierten IMRT-Plan. Dargestellt ist eines von insgesamt sieben Feldern, die wiederum in 14 einzelne Segmente unterteilt sind. Man kann gut erkennen, dass das zu behandelnde Volumen (blaue Linie) von dem geplanten und letztlich dann auch wirklich bestrahlten Volumen (grüne Linie) sehr gut erfasst wird. Dadurch können zudem die Risikoorgan (z.B. Blase, Genitalregion, Darm, Hüften) optimal geschont werden.
In der Strahlentherapie des Schwarzwald-Baar-Klinikums ist die IMRT seit Mitte 2008 in der täglichen Routine etabliert, um die Heilungschancen noch weiter zu verbessern und strahlenbedingte Komplikationen am gesunden Gewebe zu reduzieren.
