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Ausstattung
Die Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie wurde gerätetechnisch komplett neu ausgestattet und arbeitet mit Hochpräzisionsgeräten der neuesten Generation.
Mit Hilfe der modernen Bildgebung (CT, MRT und PET-CT) und den weit entwickelten Bestrahlungsplanungssystemen können die Tumore heute sehr genau eingegrenzt und mit modernen Bestrahlungsgeräten (Linearbeschleunigern) mit einer Genauigkeit im Millimeterbereich unter weitgehender Schonung des gesunden Gewebes bestrahlt werden.
Ein Linearbeschleuniger oder Linac (von engl. Linear Accelerator) ist ein Teilchenbeschleuniger zur Erzeugung energiereicher ionisierender Strahlung. Mit ihm können elektrisch geladene Teilchen (z. B. Elektronen) auf gerader Bahn sehr stark beschleunigt werden. Diese Elektronen werden nach der Beschleunigung entweder direkt zur Bestrahlung des Tumors verwendet (Elektronenstrahlung) oder technisch in eine sogenannte Photonenstrahlung (elektromagnetische Wellenstrahlung) umgewandelt. Elektronenstrahlung erzeugt im Patientengewebe scharf begrenzte Strahlenfelder von definierter (aber begrenzter) Tiefe. Im Gegensatz dazu lassen sich mit Photonenstrahlung auch tiefer liegende Tumore sicher bestrahlen.
Der Linearbeschleuniger ist drehbar gelagert, so dass mit dem ebenfalls drehbaren Strahlerkopf und dem beweglichen Patientenlagerungstisch Tumore in allen Körperregionen bestrahlt werden können.
Der Strahlerkopf enthält als wesentlichen Bestandteil den Multi-Leaf-Kollimator (MLC). Mit ihm wird die Tumorkontur, ähnlich einer Schablone, in den einzelnen Bestrahlungsfeldern erfasst.
Der MLC besteht aus 120 einzeln ansteuerbaren Wolfram-Lamellen. Die Lamellen haben eine Dicke von fünf Millimeter bis zehn Millimeter. Mit ihnen können nahezu beliebige Tumorkonturen genau und reproduzierbar nachgebildet werden. Kommt eine IMRT-Technik für die Bestrahlung zum Einsatz, lassen sich die Leafs unter Bestrahlung kontrolliert verfahren, um so eine Modulation der Bestrahlungsintensität zu erzielen.
Das Portal-Imaging ist ein elektronisches Bildgebungsverfahren. Mit ihm werden, ähnlich dem Röntgenverfahren Bilder der einzelnen Bestrahlungsfelder gemacht. Dies dient der Dokumentation und der Qualitätskontrolle der Bestrahlung. Anhand der Bilder beurteilt der verantwortliche Strahlentherapeut die Lage der Bestrahlungsfelder in Relation zu den Bildern der CT-basierten Bestrahlungsplanung. Der Vergleich und eine evtl. daraus resultierende Korrektur der Patientenlagerung versetzen ihn in die Lage, die Tumorregion millimetergenau zu bestrahlen und diese Genauigkeit auch über mehrere Wochen zu gewährleisten.
Bei der Computertomographie (CT) wird ein Röntgenstrahler kreisförmig um den liegenden Patienten herumgeführt. Die empfangenen Röntgensignale werden dann in einem aufwendigen Rechenverfahren in Querschnittsbilder der untersuchten Körperregion umgewandelt. Anhand der Bilder können Aussagen über Lage und Größe des Tumors sowie dessen Abgrenzung zu umliegendem gesundem Gewebe getroffen werden. Eine Computertomographie ist die Grundlage der weiteren Bestrahlungsplanung.
Das in unserer Abteilung eingesetzte CT ist mit einer besonders großen Öffnung (Big Bore) versehen, so dass auch Patienten, die in normalen CTs unter Engegefühlen leiden, üblicherweise problemlos untersucht werden können.
Eine millimetergenaue Bestrahlung ist nur möglich, wenn der Patient über mehrere Wochen bei jeder Bestrahlung in der exakt gleichen Lage auf dem Bestrahlungstisch liegt. Um dies zu erreichen, werden bereits bei der Computertomographie Markierungen auf der Haut des Patienten angebracht. Dazu wird ein bewegliches Lasersystem verwendet, mit dem feine Linien auf die Haut des Patienten projiziert werden. Vergleichbare, aber nicht bewegliche, Lasersysteme befinden sich an den Bestrahlungsgeräten. Alle Laser sind dabei auf einen festen Bezugspunkt, die Drehachse (Isozentrum), des jeweiligen Gerätes exakt justiert und ermöglichen mit den Hautmarkierungen eine in sehr engen Grenzen gleiche Einstellung der Bestrahlungsfelder.
Eine Tumorbestrahlung kann nicht nur von außerhalb des Körpers, sondern auch vom Körperinneren her erfolgen. Beim Afterloadingverfahren werden Nadeln, Schläuche oder spezielle Applikatoren durch vorhandene Körperöffnungen oder künstlich geschaffene Öffnungen in der unmittelbaren Nähe des Tumors platziert. Diese werden dann durch das Afterloadinggerät automatisch mit einem radioaktiven Strahler beschickt. Der Strahler selbst ist nur wenige Millimeter groß und verbleibt nach einem vorher genau bestimmten Zeit- und Wegschema (einige Minuten) im Körper. Die dabei applizierte Dosis hat einen Wirkungsbereich von nur wenigen Zentimetern und fällt außerhalb dieses Bereiches sehr stark ab. Dadurch wird eine maximale Schonung des umliegenden gesunden Gewebes erreicht. Voraussetzung für die Anwendung des Afterloadingverfahrens ist eine geringe räumliche Ausdehnung und eine gute Erreichbarkeit des Tumors.
Die Anwendung moderner Bestrahlungstechniken ist heute ohne die Unterstützung durch Computersysteme nicht mehr denkbar. Neben der Steuerung der Bestrahlungsgeräte ist auch die Planung der Bestrahlung computerbasiert. Um ein möglichst optimales Behandlungsergebnis zu erzielen, sind eine Vielzahl von Informationen (Datenmengen) zu berücksichtigen. Die Bestrahlungsplanung selbst kann in einen medizinischen und physikalischen Planungsprozess unterteilt werden, wobei beide Bereiche eng miteinander verzahnt sind. Im medizinischen Teil werden auf Basis der bildgebenden Verfahren und der sonstigen Diagnostik Lage und Größe der Bestrahlungsregion und ihre Abgrenzung zu Risikoorganen sowie die Einzeldosis und Gesamtdosis der Bestrahlung festgelegt. Im physikalischen Teil versucht der Medizinphysikexperte die medizinischen Vorgaben mit einem speziellen Computerprogramm in einen für jeden Patienten individuell optimierten Bestrahlungsplan umzusetzen. Ein optimaler Plan ist durch eine hohe und homogene Dosisauslastung des Zielvolumens unter gleichzeitiger maximaler Schonung von gesundem Gewebe charakterisiert. Um dieses Ziel zu erreichen, sind zahlreiche Parameter zu berücksichtigen:
- Bildgebung (CT (auch PET-CT), MRT, Szintigraphie, Ultraschall)
- technische Möglichkeiten der Bestrahlungsgeräte
- Lage und Nähe zu Risikoorganen (besonders strahlensensible Organe die nicht vom Tumor befallen sind)
- Gesundheitszustand und Lagerung des Patienten
- Vorhandensein von Inhomogenitäten (Prothesen, Herzschrittmacher)
Ergeben sich im Behandlungsverlauf neue Erkenntnisse, können diese umgehend in eine aktualisierte Planung einfließen. Sollte irgendwann eine weitere Bestrahlung nötig werden oder ist eine kombinierte Bestrahlung externer und interner Verfahren nötig, können diese im Computerprogramm zusammengeführt werden und in einem sogenannten Summenplan Berücksichtigung finden
Das On-Board Imaging Verfahren (OBI) ist, wie das Portal-Imaging Verfahren, ein elektronisches Bildgebungsverfahren. Das OBI nutzt aber zur Strahlerzeugung nicht die Strahlung des Linearbeschleunigers selbst, sondern die Strahlung einer speziellen Röntgenröhre. Durch die deutlich niedrigere Strahlenergie und den damit für menschliches Gewebe günstigeren Schwächungskoeffizienten lassen sich Röntgenbilder erzeugen, die denen der klassischen Röntgendiagnostik entsprechen. Neben der sehr guten Bildqualität können die Aufnahmen mit einer merklich geringeren Dosis pro Bild erzeugt werden.
Durch die Kombination von Linearbeschleuniger und Röntgenröhre kann das Gerät wie ein Computertomograph (CT) genutzt werden. Dazu dreht sich die Röntgenröhre mit der Gantry des Linearbeschleunigers um den Patienten und erzeugt dabei kontinuierlich Durchleuchtungsbilder.
Durch die orthogonale Anordnung der beiden Bildgebungseinheiten und die Drehbarkeit sind wir in der Lage, sehr genaue Kontrollaufnahmen der Bestrahlungsgeometrie anzufertigen.
Diese Aufnahmen stehen sofort (online) einer ärztlichen Beurteilung zur Verfügung und sind Grundlage der hochkonformalen, bildgeführten Bestrahlungsverfahren IMRT und VMAT.