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Hochpräzisions - Bestrahlung, SBRT  
allgemeines Die Hochpräzisions -Bestrahlung wird i. d. R.  mit sehr hohen Einzeldosen kombiniert. 
Radiochirurgie hoch dosierte stereotaktische Einzeitbestrahlung.
fraktionierte stereotaktische Strahlentherapie.
Gamma - Knife 192 sphärisch angeordnete 60Co-Quellen
X-Knife Linearbeschleuniger
Dedicated linear accelerator spezieller Beschleuniger nur für die Stereotaxie
Adapted linear accelerator Beschleuniger im Routinebetrieb, der für die Stereotaxie umgerüstet wird. Die Isozentrumsgenauigkeit sollte 1-1,5 mm betragen.
Klassische Konvergenzbestrahlung Rotation Bestrahlung mit mehreren non-coplanaren Ebenen. Zum Beispiel werden 9-11 Bestrahlungsbögen von 140° eingesetzt und der Bestrahlungstisch jeweils um einen gewissen Winkel gedreht. Dabei werden austauschbare zylindrische Kollimatoren verwendet die im Bestrahlungsfeld eine Größe von 9-50 mm haben.
Dynamische Konvergenzbestrahlung Bei der dynamischen Konvergenzbestrahlung werden während der Bestrahlung die Bestrahlungsparameter kontinuierlich verändert. Variiert werden Gantry - Winkel, Form des Strahlenfeldes, Positionierung des Patienten, Drehgeschwindigkeit der Gantry, Dosisleistung.
Mikro-MLC Um irregulär geformte Zielvolumina stereotaktisch Bestrahlung zu können, benötigt man manuell oder dynamische Mikro-MLCs. Diese haben eine Leaf-Breite im Isozentrum von 1 mm.
Winston-Lutz Test (6)
Modifiziert aus (7).
Cyber-Knife Kleiner Linearbeschleuniger, der auf einem Industrieroboter montiert ist.
Strahlenbiologie Bei niedrigen Einzeldosen zeigen viele kritische Normalgewebe eine bessere Erholung von Strahlenschäden als die meisten Tumorzellen. Die hohen Einzeldosen einer SBRT vernichtet alle klonogenen Tumor- und Normalgewebszellen. Nur durch geringes Volumen und steilen Dosisgradienten, kann die Zerstörung von Normalgewebe toleriert werden.
Homogenität Die Dosis - Homogenität der ICRU 50 und 62 ist bei der SBRT nicht einzuhalten. Strahlenbiologisch ist eine kleinvolumige Überhöhungen im Tumorzentrum günstig wegen der strahlenresistenderen Hypoxieareale und der hohen Dichte klonogener Zellen.
Risikoorgane Bei der SBRT werde alle Normalgewebszellen im Zielvolumen vernichtet. Daher gelten folgende Regeln:
  • Das Zielvolumen muss so klein wie möglich sein.
  • Der Dosisgradient muss so steil wie möglich sein, um wenig Normalgewebe zu zerstören
  • Die Präzision der Lage muss extrem gut sein (Hochpräzisionsbestrahlung)
  • Gefährliche Strukturen dürfen nicht erfasst werden: Mediastinum, Lungenhilus, Leberpforte
  • Sequentiell organisierte Organe müssen geschont werden, z.B. Nerven, Rückenmark Dünndarm
  • Durch eine Fraktionierung sinkt das Komplikationsrisiko
Lage - Präzision Durch eine Reihe von Maßnahmen kann die Präzision der Lage des Zielvolumens verbessert werden:
  • Bestimmung der Atembeweglichkeit
  • Reduzierung der Atembeweglichkeit  (z.B. Bauchpresse, Atemtriggerung)
  • Einlage von röntgendichter Marker: Seeds, Coils
  • Tägliche Verifikation auf dem Bestrahlungstisch mittels EPID, stereoskopischer Röntgenaufnahmen mit implantierten Markern
  • cone-beam-CT bei im EPID nicht sichtbaren Zielvolumina
Kopf - Fixierung spezielle Präzisionsmaske Double-Shell-Maske von RAPP
Rapp-System
Bei diesem System wird zunächst eine festere Unterschale aus einem termoplastischen Material geformt. Danach erfolgt die Erstellung der Oberschale.
Localizer Rechtwinklige Platten mit Koordinaten, die mit dem Maskensystem verbunden sind.
ExacTrac® Positionierung durch 2 fest verbaute Röntgeneinrichtungen im Winkel von 90°
Hyperarc Multiangel-Arc-Planungssystem von Varian
THERSS Radiosurgery Society 2002 als CyberKnife® Society gegründet, 2011 umbenannt. 600 Mitglieder, die stereotaktische Radiosurgery oder stereotaktische Body - Radiation betreiben.
Constraints
Risikoorgane 1 Fraktion (RTOG 0915) 3 Fraktionen (RTOG 0618/1021) 4 Fraktionen (RTOG 0915) 5 Fraktionen (RTOG 0813) 8 Fraktionen (3)
Trachea, großer Bronchus Dmax 20.2 Gy Dmax 30 Gy Dmax 34.8 Gy 15.6 Gy <4 cc Dmax 105%a 18 Gy <5 ccb Dmax 44 Gy
Herz Dmax 22 Gy 16 Gy <15 cc Dmax 30 Gy Dmax 34 Gy 28 Gy <15 cc Dmax 105% a 32 Gy <15 cc
Ösophagus Dmax 15.4 Gy 11.9 Gy <5 cc Dmax 25.2 Gy 17.7 G <5 cc Dmax 30 Gy 18.8 Gy <5 cc Dmax 105%a 27.5 Gy <5 ccb Dmax 40 Gy
Plexus brachialis Dmax 17.5 Gy 14 Gy <3 cc Dmax 24 Gy 20.4 Gy <3 cc Dmax 27,2 Gy 23.6 Gy <3 cc Dmax 32 Gy 30 Gy <3 cc Dmax 36 Gy
Thoraxwand Dmax 30 Gy 22 Gy <1 cc 30 Gy <30 cc 60 Gy <3 cc (4, 5) Dmax 27,2 Gy 32 Gy <1 cc 30 Gy <30 cc 60 Gy <3 cc (4, 5)
Spinalmark Dmax 14 Gy 10 Gy <0.35 cc Dmax 18 Gy
(RTOG 0236)
Dmax 26 Gy 28.8 Gy <0.35 cc Dmax 30 Gy 22.5 Gy <0.25 cc Dmax 28 Gy
Modifiziert nach (2). a: PTV, v: Volume Constraint für nicht anliegende Thoraxwand.
SBRT - IMRT Vergleich von IMRT und SB RT (9)
Kriterium IMRT SBRT Bemerkungen
Dosis pro Fraktion 1,8-3 Gy 6-30 Gy  
Zahl der Fraktionen 10-30 1-5  
Zielvolumen - Definition Makroskopischer Tumor und klinische Ausbreitung Scharf abgegrenzter Tumor: geht e.V. leicht GTV = CTV  
Randsaum Zentimeter Millimeter  
Monitoring Indirekt Direkt  
Erforderliche Einstellgenauigkeit Hoch Sehr hoch  
Primäre Bildgebungsmodalität für die Bestrahlungsplanung CT Multimodal: CT, MRT, PET-CT Eigene Ergänzung: auch bei CT-gestützter 3D - Planung und IMRT sollte eine multimodale Bildgebung angewendet werden, wenn sie zur Verfügung steht.
Redundanz in der geometrischen Verifikation Nein Ja  
Sicherstellung einer hohen räumlichen Zielgenauigkeit während der gesamten Behandlung Mäßig gefordert Strikt gefordert (ausreichende Mobilisierung und hohe Frequenz der Positionskontrolle integrierte Bildführung)  
Atem - Gating Wünschenswert, mäßig notwendig Höchste Notwendigkeit  
Training aller beteiligten Berufsgruppen: Ärzte, Physiker, MTRA Höchstes Training Spezielles SBRT-Training  
Technologische Ausstattung Höchste Stufe Höchste Stufe  
Radiobiologisches Verständnis Mäßig gut Schlecht  
Interaktion mit systemischen Therapien Ja Ja  
Stereotaxie - Planungssystem iPlan V von der Fa. BrainLab
Quellen 1.) http://www.rtog.org/ClinicalTrials/ProtocolTable.aspx

2.) Guckenberger M, et al.:
Definition of stereotactic body radiotherapy.
Strahlenther Onkol 190(2014):26–33. DOI 10.1007/s00066-013-0450-y

3.) Haasbeek CJ, et al:
Outcomes of stereotactic ablative radiotherapy for centrally located early-stage lung cancer.
J Thorac Oncol 6(2011):2036-2043.

4.) Dunlap NE, et al.:
Chest wall volume receiving >30 Gy predicts risk of severe pain and/or rib fracture after lung stereotactic body radiotherapy.
Int J Radiat Oncol Biol Phys 76 (2010):796–801

5.) Stephans KL, et al.:
Prediction of chest wall toxicity from lung stereotactic body radiotherapy (SBRT).
Int J Radiat Oncol Biol Phys 82(2012):974–980

6.) Lutz W, Winston KR, Maleki N:
A system for stereotactic radiosurgery with a linear accelerator.
IJROBP 14(1988):373-381

7.) Shepard D, Solberg T:
Quality assurance in stereotactic radiosurgery and fractionated stereotactic radiotherapy.
AAPM 49. Annual Meeting Mineapolis 2007

8.) Wulf J, et al.:
Extrakranielle Stereotaktische Radiotherapie (ESRT).
Leitlinie der DEGRO 2006

9.) Benedict st, et al.:
Stereotactic body radiation therapy: The report of AAPM Task Group 101.
Medical Physics 2010;37:4078-4101

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