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Intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT)

Typisch für die konventionelle Strahlentherapie ist, dass alle Bestrahlungsfelder eine konstante Intensität haben. Betrachtet man den Therapiestrahl im Querschnitt, so ist an jedem Punkt dieses Feldes die Strahlungsintensität gleich hoch. Bei kompliziert geformten Tumoren, die in unmittelbarer Nähe von strahlenempfindlichem gesunden Gewebe (den sog. Risikoorganen) liegen, stoßen diese konventionellen Techniken an ihre Grenzen. Besonders schwierig ist es, Tumoren mit konkav geformten Einbuchtungen zu bestrahlen, in denen ein Risikoorgan liegt. Hier wird der Tumor in der Regel unterdosiert bestrahlt, um Komplikationen an den Risikoorganen zu vermeiden. Damit sinkt jedoch die Heilungschance des Patienten.

Durch die "Intensitätsmodulierte Strahlentherapie" (engl.: Intensity-modulated Radiotherapy, abgk.: IMRT) lässt sich eine deutliche Verbesserung der Dosisverteilung erreichen. Mit ihr ist es möglich, die Intensität der Strahlendosis innerhalb eines Bestrahlungsfeldes zu verändern ('modulieren'). Es wird also nicht mehr eine über das gesamte Bestrahlungsfeld gleichmäßige Dosisverteilung gewählt, sondern das Feld wird in viele kleine Teilbereiche zerlegt, die mit jeweils unterschiedlicher Intensität und damit Dosis bestrahlt werden. Der Querschnitt eines Strahlenbündels hat nun an jedem einzelnen Punkt seines Feldes die gewünschte Intensität. Folglich wird ein Punkt im Tumor in einem Bereich beispielsweise mit einer schwachen Intensität bestrahlt, weil hier ein Risikoorgan in der Nähe liegt, und in einem anderen Bereich mit einer hohen Intensität, weil hier der Tumor zum Beispiel sehr dick ist.

Bei der Bestrahlung ergibt sich durch die Überlagerung mehrerer aus verschiedenen Richtungen eingestrahlter Felder an jedem Punkt des Tumors durch Überschneidung der intensitätsmodulierten Strahlenbündel und Addition ihrer Intensitäten die gewünschte Dosis. Auf diese Weise werden in der Praxis die Bestrahlung des Tumors und die Schonung von Risikoorganen optimal ausbalanciert. Folglich ergibt sich eine wesentlich bessere Dosisverteilung als mit der konventionellen Strahlentherapie. Es ist daher in vielen Fällen möglich, die Dosis im Tumor zu erhöhen, ohne dass das gesunde Gewebe stärker in Mitleidenschaft gezogen wird. Für die Patienten bedeutet das, dass sich die Heilungschance erhöht, während unerwünschte Nebenwirkungen der Bestrahlung durch Komplikationen am gesunden Gewebe seltener sind.

Zur Erzeugung intensitätsmodulierter Felder werden die in der konventionellen Strahlentherapie etablierten Multi-Leaf-Kollimatoren eingesetzt. Dabei wird die unterschiedliche Intensität aus einer Einstrahlrichtung dadurch erzeugt, dass verschiedene, vom Kollimator geformte Einzelfelder konstanter Intensität ganz oder partiell überlagert werden und sich die Intensitäten hier addieren. Ein intensitätsmoduliertes Feld wird so Schicht für Schicht aufgebaut, indem die einzelnen Felder nacheinander bestrahlt werden. So ergibt sich insgesamt ein intensitätsmoduliertes Bestrahlungsfeld, mit dem das Tumorvolumen bestrahlt wird.

Es leuchtet ein, dass die intensitätsmodulierte Strahlentherapie nicht nur wesentlich präziser, sondern auch wesentlich aufwendiger ist als die konventionelle Konformationstherapie. Hier muss ein besonders leistungsfähiges Bestrahlungsplanungsprogramm eingesetzt werden (siehe Projekt "Inverse Strahlentherapie-Planung").