Thema "Navigation und Medizin" - Universität zu Lübeck

Bei der stereotaktischen Strahlentherapie handelt es sich
um eine Kombination beider Verfahren. Das Zielgebiet
der Strahlentherapie im Körper wird durch ein externes
Koordinatensystem lokalisiert. Die optimale Bestrahlung
dieser Gebietes wird dreidimensional berechnet.
Obwohl die technischen Grundlagen dieser Methode
bereits vor mehr als 20 Jahren entwickelt wurden, dauert
es einige Jahre, bis sich die stereotaktische Strahlentherapie
in der klinischen Praxis durchsetzte. Dies beruhte
auf folgenden Problemen:
Bildgebung
Eine präzise Strahlentherapie setzt eine mindestens
ebenso präzise Bildgebung voraus. Gerade bei kleinen
Läsionen müssen die Informationen verschiedener bildgebender
Modalitäten (CT, Magnetresonanz-Tomographie,
Positronen-Emissions-Tomographie) gemeinsam
genutzt werden, um die exakte Ausdehnung der Läsion
zu bestimmen, denn eine anhand der Bildgebung unterschätzte
Größe eines Tumors kann zum Versagen der
Therapie führen. Bei einer Operation ist dieses Risiko
wesentlich kleiner, weil der Befund der Bildgebung
durch die Inspektion des intraoperativen Situs korrigiert
werden kann.
Rechenzeit
Die Zeit für die Berechnung von dreidimensionalen
Dosisverteilungen betrug noch Anfang der 90er Jahre
zum Teil mehrere Stunden. Dadurch wurde die klinische
Routine-Anwendung erheblich behindert. Durch die
wesentlich verbesserten Rechnerleistungen wurde diese
Zeit auf heutzutage Minuten bis Sekunden verringert.
Beweis der klinischen Wertigkeit
Seit ca. zehn Jahren ist die überlegenheit der stereotaktischen
Bestrahlung bei bestimmten Indikationen durch
prospektive Studien gut belegt. Dies hat die Verbreitung
des Verfahrens wesentlich befördert.
Biologische Grundlagen
Im allgemeinen wird die zur Beherrschung eines malignen
Tumor notwendige Strahlendosis auf zahlreiche
Portionen („Fraktionen“) verteilt. Durch Fraktionierung
steigt die therapeutische Breite, weil das Erholungsvermögen
gesunder Zellen speziell bei niedrigen Strahlendosen
wesentlich größer ist als das von Tumorzellen.
Wenn gesundes Gewebe mitbestrahlt wird, ist zur Schonung
des Normalgewebes eine Fraktionierung obligat.
Mehr als 90% aller Strahlenbehandlungen betreffen maligne
Tumoren. Diese zeichnen sich durch eine diffuse
(mikroskopische) Infiltration der gesunden Umgebung
aus. Krebs muss deshalb „weit im Gesunden“ herausgeschnitten
werden. Geht dies nicht oder will man das
vom Tumor betroffene Organ erhalten (z.B. bei der
brusterhaltenden Therapie bei Brustkrebs), muss man oft
im Anschluss an die Operation das Organ großvolumig
nachbestrahlen, um diese mikroskopischen Tumorreste
zu vernichten. Die hohe Erfolgschance der Strahlentherapie
speziell gegen mikroskopische Tumorreste (die
zur Tumorkontrolle notwendige Strahlendosis hängt mit
der Konzentration von Tumorzellen pro Gewebeeinheit
zusammen) ist ein wesentlicher Grund für den Einsatz
der Strahlentherapie, sowohl in Kombination mit einer
Operation als auch bei inoperablen Tumoren.
Eine Präzisionsstrahlentherapie ist deshalb nur sinnvoll,
wenn zwei Voraussetzungen gleichzeitig erfüllt sind:
1. Das Zielgebiet der Bestrahlung umfasst nur den klinisch
sichtbaren Tumor. Eine Mitbestrahlung der
Umgebung ist wegen fehlender oder vernachlässigbarer
Infiltration des Tumors in die Umgebung nicht
nötig.
2. Das Zielgebiet kann exakt (ggf. reproduzierbar) lokalisiert
werden.
Diese Kriterien sind bei einer Reihe von Erkrankungen,
z.B. inoperablen gutartigen Hirntumoren oder Hirnmetastasen
erfüllt.
Technik der stereotaktischen Strahlentherapie
Stereotaktische Bestrahlungen erfolgen heute überwiegend
mit umgerüsteten Linearbeschleunigern. Gegenüber
dem Gamma-Knife bieten diese zahlreiche Vorteile,
nämlich die Behandlung irregulär konfigurierter Zielvolumina,
eine bessere Schonung kritischer Strukturen
und die Möglichkeit der fraktionierten Behandlung. Bei
einer Einzeitbestrahlung im Schädelbereich (z.B. wegen
einer inoperablen Hirnmetastase) läuft die Behandlung
in folgenden Schritten ab:
Bildgebung
Vor der Behandlung wird ein 3D-Datensatz mittels MRT
generiert. Die MRT ist im Regelfall das bildgebende
Verfahren mit der höchsten Genauigkeit.
Fixation des Patienten
Am Behandlungstag selbst wird dem Patienten morgens
in örtlicher Betäubung ein Fixationsring am Kopf angelegt.
Dieser Ring rastet an der Kopfhalterung am Planungsgerät
und am Bestrahlungsgerät ein und erlaubt
eine exakte Positionierung des Schädels mit Lagerungsungenauigkeiten
im Submillimeterbereich.
254 FOCUS MUL 23, Heft 4 (2006)