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IMRT
allgemeines Intensitäts - Modulierte RadioTherapie Spezielle Form der 3D-konformalen Bestrahlung Bestrahlungs-Planung Strahlen - Physik Technik der Strahlentherapie Radioonkologie
3D-Planung Bei der CT-gestützen Bestrahlungsplanung wird ein 3D-Model des Bestrahlungsvolumens und der Risikoorgane erstellt. Der Planungs-Physiker kann Zahl, Intensität und Form der Strahlenfelder verändern. Ziel ist eine möglichst homogene Bestrahlung des Zielvolumens und eine möglichst gute Schonung der Risikoorgane.
Die konventionelle 3D-Planung ergibt bei einfach geformten Zielvolumina und Risikoorganen gute Ergebnisse. Bei komplexen Situationen werden immer mehr Felder notwendig. Mit jedem zusätzlichen Feld wird es immer schwieriger, die Wirkung auf die Dosisverteilung abzuschätzen.
inverse Planung Bei der inversen Strahlentherapie-Planung gibt der Strahlentherapeut zusätzlich die Solldosis im Zielvolumen und die Toleranzdosen der Risikoorgane an. Der Planungsrechner generiert selbsttändig immer neue Pläne und vergleicht die Sollwerte mit den Istwerten. Nach ca. 200 Plänen ist eine hochgradig optimierter Plan mit 50 bis 100 Feldern entstanden.
Indikation Die IMRT wird angewendet, wenn die Schonung der Risikoorgane oder die Dosismodulation innerhalb des Zielvolumens auf andere, einfachere Art nicht erreichbar ist(5).
Die IMRT soll nur eingesetzt werden, wenn sie patientenindividuell einen klinisch relevanten Vorteil gegenüber konventionellen Bestrahlungstechniken versprechen. Dies gilt sowohl bei Behandlungen in kurativer als auch in palliativer Intention (5).
Vorteile In folgenden Fällen ist die IMRT einer konventionellen 3D-Planung überlegen:
  •  Zielvolumen unregelmäßig begrenzt
  • Zielvolumen in unmittelbarer Nachbarschaft zu Risikoorganen
  • Berücksichtigung einer Vorbestrahlung in oder neben dem aktuellen Zielvolumen.
  • Keine akzeptable Dosisverteilung bei einfacheren Bestrahlungstechniken
  • konkav geformten Zielvolumina
  •  Dosismodulation  im Zielvolumen: z.B. SIB
  • Fall mit deutliche verbesserter der Güte der RT durch IMRT  gegenüber
  • Vermeidung von Feldanschlüssen bei einfacherer Bestrahlungstechnik.
Modifiziert nach (5)
Nachteile Die IMRT und die häufigeren Lagekontrollen im Rahmen der IGRT verursachen eine höhere Dosis weit außerhalb des Zielvolumens. Das könnte sich bei Tumoren mit langer Überlebenszeit auf die Häufigkeit von Zweittumoren (z.B. Bronchialkarzinom nach Mammakarzinom) auswirken.
Ungenaue Lagerung und Lage Veränderung während der Therapie wirken sich stark auf die Qualität der Behandlung aus. Eine IMRT sollte daher nur in Verbindung mit einer IGRT (Image Guided Radiation Therapy) durchgeführt werden.
Techniken
statische IMRT Step and shoot Bei dieser Technik werden 50-100 Einzelfelder nacheinander abgestrahlt. Die die Zahl der Einstrahlrichtungen wird meistens begrenzt.
Die Bestrahlungszeit ist durch die große Zahl der Felder aber relativ lange. Mit der Bestrahlungszeit steigt das Risiko einer ungewollten Lageveränderung des Patienten.
dynamische IMRT Während bei der statischen IMRT die Strahlung bei jedem Segment ein- und ausgeschaltet wird, erfolgt bei der dynamischen IMRT eine kontinuierliche Änderung der Multisegmentblende bei eingeschalteter Strahlung.
VMAT Volumetric Modulated Arc Therapie Dynamische IMRT, bei der nicht nur die Feldform sondern auch der Einstrahlwinkel, z.T. auch die Blendendrehung kontinuierlich verändert wird.
Rapid Arc VMAT von Varian Variiert gleichzeitig Rotationsgeschwindigkeit, Feldform und Strahlungsleistung
Dosismodulation, Dose-Painting Innerhalb eines Zielvolumens werden Regionen unterschiedlicher Dosierung definiert. Z.B. benötigen Tumorregion und Lymphabfluss eine gewisse Dosis. Da diese Dosis für den Primärtumor nicht ausreichend ist, muss der Primärtumor mit einer höheren Dosis bestrahlt werden. Diese höhere Dosis wird häufig als Boost bezeichnet.
konventionellen 3D - Planung Bei der konventionellen 3D - Planung werden z.B. zunächst Tumorregion und Lymphabfluss mit einer gewissen Dosis gestrahlt. Danach wird mit einem 2. Plan der Primärtumor zusätzlich bestrahlt. Bei der konventionellen 3D - Planung wird mit dem 2. Plan ungewollt auch das größere 1. Zielvolumen höher dosiert.
IMRT Die IMRT kann bei jeder einzelnen Fraktion die Dosis in unterschiedlichen Regionen variieren. Die IMRT berechnet eine simultane Bestrahlung von Regionen unterschiedlicher Dosis korrekt.
SIB Simultan integrierter Boost Nur mit IMRT möglich. Verkürzt die Gesamtbestrahlungszeit der Serie.
IMRT - fähige Planungssysteme
System Anbieter
iPlan RT Brainlab
O - XIO CMS
O - Monaco CMS
Oncentra Masterplan Theranostik
Pinnacle 3 Philips
Panther Prowess
Eclipse Varian
Dosierung In der ICRU 83 wird der Medianwert im PTV empfohlen. Alternative: arithmetisches Mittelwert im PTV um 5 mm verkleinert.
Die Abweichungen zwischen diesem Wert und dem Median betragen selten mehr als 1% (2). Nicht anwendbar bei integriertem Boost!
Dosis - Inhomogenität Folge: Vergrößerte Inhomogenitäten bei konstant gehaltenem Dosismittelwert verschlechtern die Tumorkontrollwahrscheinlichkeit. Konformale 3D-Planung: Standardabweichungender Dosis im Plataubereich etwa 3%.
Verifikation Wegen der großen Zahl von Segmenten ist es extrem aufwendig, jedes einzelne Feldsegment separat zu prüfen. VerSoft Mit VerSoft von PTW wird ein Messarray mit allen Segmenten aus einer Strahlrichtung bestrahlt.
Octavus 4D-Phantom von PTW. Detektor dreht sich synchron zu Gantry.
VerSoft Mit VerSoft von PTW wird ein Messarray mit allen Segmenten aus einer Strahlrichtung bestrahlt. Das gesamte Messfeld hat eine Größe von 32 x 32 cm und 729 Messpunkte.
Für die Verifikation werden nur die Messpunkte verwendet, die wenigstens von einem Segment bestrahlt werden. Z.B. 133 Messpunkte werden evaluiert. Grenzwert: max. 3% Abweichung. Passing - Kriterien: 90-100% der Messpunkte
Aufwand
Quellen 1.) John L. Meyer JL, et al. (Eds.):
IMRT, IGRT, SBRT: Advances in Treatment Planning and Delivery of Radiotherapy.
Karger 2007, ISBN: 9783805581998

2.) Bratengeier K:
Mitteilung MedPhys 2013
Universitat Würzburg

3.) Bratengeier K, et al.:
Remarks on reporting and recording consistent with the ICRU Reference Dose.
Radiation Oncology 4(2009):44 doi:10.1186/1748-717X-4-44

4.) Chao KSC, et al.:
Practical Essentials of Intensity Modulated Radiation Therapy.
3. Auflage, Lippincott 2013, ISBN/ISSN: 9780781752794

5.) DGMP und DeGRO:
Leitlinie zur Strahlentherapie mit fluenzmodulierten Feldern.
DGMP-Bericht Nr. 19, 2004
2018: Überarbeitung der ersten Fassung der Leitlinie i.S. einer S1-Leitlinie.
Fassung von DGMP und DeGRO akzeptiet.

Impressum                         Zuletzt geändert am 08.05.2016 14:43