Physikalische MÃ¶glichkeiten und Grenzen

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10 KAPITEL 1. EINLEITUNGBei einem anderen Ansatz wird versucht, selektiv im Tumor Bor anzureichern.Bei der Bestrahlung mit thermischen Neutronen macht man sich dann die Reaktion10 B(n,α) 7 Li zunutze. Diese Neutroneneinfangtherapie ist nach einigen Fehlschlägen inden 50er Jahren heute wieder von größerem Interesse, weil man glaubt, die Gründe fürdie damaligen Mißerfolge zu kennen [36]. Der wesentliche Vorteil dieser Therapieformbesteht in der lokalen Wirkung der in der (n,α)-Reaktion entstehenden α-Strahlung.Probleme bereitet es jedoch, tiefliegende Tumoren mit den thermischen Neutronenüberhaupt zu erreichen und eine ausreichende Bor-Konzentration selektiv im Tumorzu erzielen.Neben der räumlichen spielt natürlich auch die zeitliche Dosisverteilung eine Rolle.Aus strahlenbiologischen Gründen wird die Dosis i. allg. über einen ausgedehntenZeitraum in kleinen Fraktionen appliziert. Bei der Standardfraktionierung wird an fünfaufeinanderfolgenden Tagen jeweils eine Dosisfraktion von etwa 2 Gy (am Referenzpunkt)im Zielvolumen verabreicht, gefolgt von einer zweitägigen Bestrahlungspauseam Wochenende. Insgesamt wird, je nach gewünschter Gesamtdosis, bis zu sechs Wochenbestrahlt. Seit geraumer Zeit wird vielerorts untersucht, ob und wie durch Änderungund Individualisierung des Fraktionierungsschemas bessere Heilungsraten erzieltwerden können. Dies ist aufgrund der komplizierten und in den verschiedenen Organenunterschiedlichen biologischen Wirkungsmechanismen der Strahlung im Gewebeeine schwierige Fragestellung [101]. Spätestens seit dem ”Strahlenskandal“ in Hamburg[7] ist allgemein die Gefahr bekannt, daß eine Abkehr von der Standardfraktionierungdrastisch erhöhte Nebenwirkungsraten zur Folge haben kann. Eine positive Beeinflussungdes Behandlungserfolges bei der Strahlentherapie wird leider nicht immer derartspektakulär veröffentlicht.Die vorliegende Arbeit beschränkt sich auf die Betrachtung von Bestrahlungen vonaußen ( ”externe“ oder ”perkutane“ Bestrahlung). Eine Alternative dazu ist das Einbringenradioaktiver Quellen in Körperhöhlen oder in speziell gelegte Katheter bei derBrachytherapie. Der wichtigste Vorteil dieser Technik besteht wiederum in der lokalenWirkung, die im wesentlichen dadurch begründet ist, daß die Dosis im Nahbereicheiner punktförmigen Quelle wie 1/r 2 abfällt. Probleme bereitet jedoch die homogenekonformierende Bestrahlung großvolumiger Tumoren. Ferner kann der 1/r 2 -Abfall auchdurch externe Bestrahlung mit feinen ”Nadelstrahlen“ in einer 4π-Geometrie erreichtwerden.Schließlich sei die intraoperative Strahlentherapie erwähnt. Es handelt sich dabei umeine Bestrahlung während des chirurgischen Eingriffs nach der Entfernung des Tumors.Somit kann die Bestrahlung unter direkter Sichtkontrolle erfolgen, und Risikoorganekönnen weitgehend aus dem Strahlungsfeld herausgehalten werden. Die Dosisapplikationkann damit auf die Regionen beschränkt werden, die inoperable Tumorausläuferenthalten. Eine Einschränkung der intraoperativen Strahlentherapie besteht darin, daßsie nicht fraktioniert durchgeführt werden kann.
Kapitel 2Theoretische AbschätzungenIn diesem Kapitel werden prinzipielle physikalische Möglichkeiten zur Konformationvon Strahlendosisverteilungen untersucht. Fragen der technischen Durchführbarkeitsollen hier zunächst in den Hintergrund treten, und es wird allein auf die physikalischeRealisierbarkeit geachtet. Bestrahlungen mit ungeladenen und geladenen Teilchenwerden gegenübergestellt. Zur Vereinfachung der Untersuchungen und der Darstellungder Ergebnisse wird ein zweidimensionaler Modellfall mit einer einfachen Geometriebetrachtet. Durch zusätzliche Berücksichtigung strahlensensibler Strukturen innerhalboder in unmittelbarer Nähe des Zielvolumens wird die Komplexität des Modellfallsschrittweise erhöht. Auf diese Weise werden die physikalischen Grenzen der Dosiskonformationabgesteckt.Abbildung 2.1: Der Modellfall – ein rundes Zielvolumen in einem elliptischen Patientenquerschnittwird durch zwei runde Risikoorgane ausgespart.Abbildung 2.1 stellt die Geometrie des Testfalls dar. Es wird von einem ellipti-11
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B.1. BEISPIELFALL EINES RUNDEN ZIEL
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LITERATURVERZEICHNIS 125[91] J.M. S
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LITERATURVERZEICHNIS 127[117] Y. Zh
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Abb. F1(a) 3-D-Darstellung der 80%-
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DanksagungIch möchte mich ganz her
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