Moderne Methoden der Strahlentherapie bei Krebs

Eine Strahlentherapie ist Bestandteil der Behandlung der überwiegenden Zahl der Tumoren. Ziel einer solchen Therapie ist die exakte Erfassung und Behandlung des Tumors oder möglicherweise nach einer Operation noch verbliebener Tumorreste (Tumorbett) und möglicher Metastasierungswege bei maximaler Schonung der umliegenden gesunden Gewebe (sog. Risikoorgane).

Exakte Lagerung des Patienten und Therapieplanung

Zur stabilen, wiederholbaren, möglichst aber auch einigermaßen bequemen Lagerung des Patienten dienen bei Hirn- und Kopf-Hals-Tumoren Masken, bei Tumoren des Körperstamms Lagerungshilfen aus Schaumstoff. Bei Hochpräzisionsbestrahlungen kommen Vakuummatratzen zum Einsatz.

Die Therapieplanung wird am Computertomografen (CT) durchgeführt. Zusätzlich werden häufig Kernspin (MRT)- und Positronen-Emissions-Tomografie (PET)-Bilder zu Planungszwecken angefertigt und auf dem Planungscomputer mit dem CT überlagert/zur Deckung gebracht. Anhand der vorliegenden Bilder werden das Zielvolumen und die Risikoorgane festgelegt und mit einer Umrisslinie eingezeichnet. Auf dieser Datengrundlage sowie der verordneten Strahlendosis wird von einem Medizin-Physiker in Abstimmung mit dem Arzt ein Therapieplan erstellt.

Moderne Bestrahlungstechniken

Die große Mehrzahl aller Bestrahlungen wird heute mit hochenergetischen Photonen (elektromagnetischen Wellen) durchgeführt, die mit sog. Linearbeschleunigern erzeugt werden. Das Ziel aller Bemühungen und Entwicklungen ist, die Strahlendosis eng an das vorgegebene Zielvolumen anzupassen und somit eine gute Abdeckung des Zielvolumens mit gleichzeitiger Schonung des Normalgewebes zu erreichen. Hierzu dienen Techniken mit zahlreichen Einstrahlrichtungen, wobei die einzelnen Feldformen durch Multi-Lamellen-Kollimatoren (bis zu 320 dünne Scheiben, die einzeln bewegt werden können und damit die Öffnung des Strahlenfeldes formen) sehr individuell gestaltet werden können.

Die intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) ist derzeit der Standard bei vielen Indikationen. Hier werden die einzelnen Felder nicht mehr gleich stark (homogen) bestrahlt, sondern es ist möglich, einzelne Regionen gezielt stärker und andere weniger stark zu belasten. Hierzu werden über im Allgemeinen zwischen sieben und 13 Einstrahlrichtungen eine Vielzahl von einzelnen Feldsegmenten bestrahlt. Die durch die Überlagerung erzeugten sehr komplexen Dosisverteilungen können so sehr genau an das Zielvolumen angepasst werden. Eine solche Bestrahlung dauert inklusive der notwendigen Vorbereitungen (Lagerung und Lagerungskontrolle) ca. 20 Minuten.

Bildgeführte Strahlentherapie

Auch bei exakter Lagerung ist mit Lageveränderungen des Patienten zwischen den einzelnen Bestrahlungen wie auch Unruhe während der Bestrahlung zu rechnen. Hinzu kommen Bewegungen wie Atmung, Herzschlag, Bewegung des Darmes und z. B. Füllung und Entleerung der Harnblase, die erhebliche Verschiebungen von Zielvolumen und Risikoorganen verursachen können. Um solche Abweichungen erkennen und korrigieren zu können, werden mehrere Male pro Woche, teilweise täglich, Röntgenaufnahmen oder Computertomogramme (sog. Cone-beam-CT’s) mit dem therapeutischen Strahl oder einer zusätzlich installierten Röntgenröhre angefertigt und mit den Daten der Planung verglichen. Dadurch können notwendige Lagekorrekturen vor Beginn der Bestrahlung gleich durchgeführt werden. Letztendlich erreicht die Präzision der Dosisverteilung derzeit das Limit der anatomischen Stabilität.

Die hochpräzise Therapie kleiner Lungen- und Leberherde stellt hierbei wegen der teils ausgedehnten Atembewegungen eine besondere Herausforderung dar. Diese können in einem entsprechenden CT erfasst werden, das die Bewegung des Patienten während des Atemzyklus aufzeichnet. Das Zielvolumen wird so konfiguriert, dass der Herd in allen Atemphasen sicher erfasst wird. Bei der Technik des „Atem-Gating“ wird der Beschleuniger nur in einer bestimmten immer gleichen Atemphase (also bei immer gleicher Position des Tumors) eingeschaltet. Eine alternative Technik ist auch die Therapie mit dem „Cyberknife“-Gerät.

Protonen und Schwerionen

Bedingt durch ihre physikalischen und biologischen Eigenschaften kann die Bestrahlung mit Protonen und schweren Ionen gewisse Vorteile in der Dosisverteilung und der biologischen Wirksamkeit haben. Bei einigen speziellen Tumorarten (Augentumoren, bösartige Tumoren (Chordome) der Wirbelsäule, pädiatrische Tumoren, manche kompliziert gelegenen Tumoren) wird bereits die Protonentherapie seitens der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie (DEGRO) empfohlen. Bei zahlreichen anderen Tumoren wird derzeit die klinische Bedeutung der Protonen und Schwerionen in Studien geprüft.

Aktuelle Entwicklungen

Im Bereich der adaptiven Strahlentherapie, also der Anpassung des Bestrahlungsplanes an Veränderungen im Therapieverlauf, wird derzeit intensiv gearbeitet. Ein Ansatz ist, nach täglichen Cone-beam-CT-Kontrollen jeweils einen angepassten neuen Plan zu berechnen. Ein anderer Ansatz wird in der Kombination eines Beschleunigers mit einem MRT-Gerät gesehen. Hierdurch werden auch während der Strahlentherapie Kontrollen der Lage und Organbewegung möglich, wobei die MRT-Bildgebung einen verbesserten Weichteilkontrast erlaubt und im Gegensatz zu CT-Aufnahmen ohne zusätzliche Dosisbelastung durchgeführt werden kann.

Bei der individualisierten Strahlentherapie wird versucht, die biologischen und molekularen Eigenschaften eines speziellen Tumors detaillierter zu erfassen und die Dosisverteilung darauf auszurichten. Tumorabschnitte mit höherem Dosisbedarf können so stärker belastet und andere Abschnitte – z. B. in der Nähe von Risikoorganen – mit geringerer Dosis behandelt werden.

Zusammenfassung

Neuere Entwicklungen haben die Strahlentherapie genauer, schonender und damit sicherer werden lassen, was sich oftmals an verbesserten Heilungsraten und besserer Schonung der umliegenden Gewebe äußert.

Prof. Dr. med. M. Niewald, Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Y. Dzierma
Universitätsklinikum des Saarlandes
Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie

Quelle: Befund Krebs 5/2015