Strahlentherapie des Mediastinalen Hodgkin-Lymphoms

Diskussion
Punkt im Patienten möglichst genau angezeigt zu bekommen. Nur so ist eine korrekte Beurteilung
(ausreichende Abdeckung des PTV? Ausreichende Schonung der Risikoorgane?) der Dosis
möglich. Ein sehr verbreiteter Dosisberechnungsalgorithmus ist der Pencil Beam-Algorithmus.
Bei diesem basiert die Berechnung der lateralen Abschwächung und Streuung auf Berechnungen
in einem Wasserphantom (mit der Dichte von Wasser), d.h. Inhomogenitäten werden nur in
Richtung der Strahlen berücksichtigt (Ahnesjö et al., 1992). Bei dem etwas neueren (aber auch
zeitintensiveren) Collapsed Cone-Algorithmus erolgt die Faltung der Streukerne dreidimensional
und somit wird die Streuung auch in lateraler Richtung berücksichtigt (Ahnesjö, 1989). Der
Monte Carlo-Algorithmus stellt bisher aufgrund der Simulation der Wechselwirkungen an jedem
einzelnen Voxel im Körper den präzisesten (aber auch zeitaufwendigsten)
Dosisberechnungsalgorithmus dar (Fippel et al., 2003; Verhaegen und Seuntjens, 2003). Es
konnte in den letzten Jahren anhand mehrerer Studien gezeigt werden, dass Inhomogenitäten in
der Dichte des zu bestrahlenden Volumens zu Ungenauigkeiten in der Dosisberechnung führen.
Viele der Untersuchungen wurden hierbei an einem Phantom durchgeführt. Bei einer Studie von
Irvine et al. wurde die Minimaldosis in einem heterogenen Phantom durch den Collapsed Cone-
Algorithmus um bis zu 23% niedriger berechnet als durch den Pencil Beam-Algorithmus (Irvine
et al., 2004). Krieger und Sauer wiesen in einem mehrschichtigen heterogenem Phantom nach,
dass die mit dem Collapsed Cone- und Monte Carlo-Algorithmus durchgeführten Berechnungen
zufriedenstellend mit den Messungen übereinstimmten, die Werte des Pencil Beam-Algorithmus
jedoch durchschnittlich um 12% zu hoch berechnet wurden (Krieger und Sauer, 2005). Polednik
et al. führten eine filmdosimetrische Evaluation für den Pencil Beam- und den Collapsed Cone-
Algorithmus bei der Mamma-Bestrahlung in einem anthropomorphen Phantom (mit Lunge,
Mamma, Herz und Wirbelsäule) durch und maßen Ungenauigkeiten in der Dosisberechnung in
der Lunge von bis zu 6% für den Collapsed Cone-Algorithmus und bis zu 23% für den Pencil
Beam-Algorithmus (Polednik et al., 2007). In einer Studie von Sharma et al. konnte an einem
heterogenen Phantom gezeigt werden, dass die Berechnungen mit dem Monte Carlo-Algorithmus
um ca. 3% von der im Phantom gemessenen Dosis abwichen und die des Pencil Beam-
Algorithmus um mehr als 5% (Sharma et al., 2011).
Auch Untersuchungen, die bei der 3D-konformalen Bestrahlung von Lungentumoren
durchgeführt wurden, zeigten Unterschiede zwischen den Dosisberechnungsalgorithmen. Koelbl
et al. wiesen an einer Gruppe von 10 Patienten mit Lungenkarzinom nach, dass die mit dem
Collapsed Cone-Algorithmus berechnete Minimaldosis im PTV geringer ist als nach Pencil
Beam-Berechnung. Zudem zeigten sie, dass verglichen mit dem Collapsed Cone-Algorithmus die
Lungendosis im Niedrigdosisbereich durch den Pencil Beam-Algorithmus unter- und die
Lungendosis im Hochdosisbereich überschätzt wurde (Koelbl et al., 2004). Haedinger et al.
untersuchten 33 Pläne für die Bestrahlung von Lungentumoren und verglichen die Berechnungen
des Pencil Beam- und Collapsed Cone-Algorithmus. Es konnte gezeigt werden, dass der
Collapsed Cone-Algorithmus im PTV eine um bis zu 13,9% bzw. 11,2% niedrigere Mediane bzw.
Mittlere Dosis berechnete als der Pencil Beam-Algorithmus (Haedinger et al., 2005). Chen et al.
untersuchten bei 35 (ursprünglich mit Pencil Beam berechneten) Bestrahlungsplänen mit
unterschiedlichen Lungen-Targets die Unterschiede zwischen dem Pencil Beam- und dem
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