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Inverse Strahlentherapie-Planung

Da die Dosisverteilung bei der intensitätsmodulierten Therapie wesentlich vielschichtiger und komplizierter ist als bei der konventionellen Konformationstherapie (siehe Projekt "Intensitätsmodulierte Strahlentherapie"), braucht man hier auch eine leistungsfähigere Bestrahlungsplanung: die sogenannte "Inverse Strahlentherapie-Planung". Jeder intensitätsmodulierten Bestrahlung geht eine inverse Strahlentherapie-Planung voraus.

Die inverse Strahlentherapie-Planung unterscheidet sich von der konventionell eingesetzten dreidimensionalen Strahlentherapie-Planung dadurch, dass der Strahlentherapeut nicht mehr wie bisher durch Ausprobieren verschiedener Einstrahlrichtungen (Bestrahlungsfelder) die optimale Dosisverteilung im Gewebe Schritt für Schritt ermitteln muss. Das wäre bei den vielen verschiedenen Bestrahlungsfeldern der intensitätsmodulierten Bestrahlung zeitlich viel zu aufwendig. Vielmehr funktioniert die inverse Bestrahlungsplanung umgekehrt ("invers"), was wesentlich einfacher ist. Der Arzt gibt entsprechend den medizinischen Erfordernissen bestimmte Werte vor: die Konturen des Zielvolumens und der Risikoorgane, die Solldosis im Zielvolumen, die Toleranzdosen der Risikoorgane sowie bestimmte mathematisch-physikalische Größen. Mit Hilfe von "KonRad" (Abk. für "Konformierende Radiotherapie"), eines am DKFZ entwickelten Computerprogramms für die inverse Planung, lässt sich aus diesen Daten die bestmögliche Intensitätsverteilung im Tumor berechnen. So erhält der Strahlentherapeut meist auf Anhieb eine zufriedenstellende Dosisverteilung mit Angabe der optimalen Dosis an jedem einzelnen Punkt des Tumors sowie der optimalen Einstrahlrichtungen. Falls die Dosisverteilung nicht ganz befriedigend ist, hat der Strahlentherapeut die Möglichkeit, das Ergebnis nach seinen Wünschen zu modifizieren, indem er bestimmte Parameter verändert und dann eine neue Berechnung startet.

Die inverse Planung ist im Vergleich zur herkömmlichen dreidimensionalen Strahlentherapie-Planung einfacher anzuwenden und deutlich schneller. Entscheidender Vorteil ist jedoch, dass sich mit diesem Verfahren für jeden Patienten der optimale Bestrahlungsplan ausarbeiten lässt. Genauer geht es nicht. Die Dosisberechnung ist so präzise, dass die Risikoorgane bei der anschließenden Bestrahlung außergewöhnlich gut geschont werden, so dass die Dosis im Tumor erhöht werden kann. Das wiederum erhöht die Heilungschance der Patienten und mindert die Zahl strahlenbedingter Komplikationen am gesunden Gewebe.

Am Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York wurde die inverse Therapieplanung mit "KonRad" bei Patienten mit Prostatakarzinom sehr erfolgreich angewendet. Das Risiko für Darmblutungen innerhalb der ersten zwei Jahre nach Bestrahlung ging deutlich zurück.

Das DKFZ und die Radiologische Universitätsklinik Heidelberg arbeiten daran, die inverse Bestrahlungsplanung in die Bestrahlungsroutine einzuführen. Sie wird im Rahmen einer seit 1998 laufenden Studie zur intensitätsmodulierten Strahlentherapie, die immer eine inverse Planung erfordert, bereits eingesetzt und ist sowohl im Körperstammbereich als auch im Bereich des Schädels präzise und zuverlässig anzuwenden. Bisher wurden Patienten mit Tumoren der Nasenhöhlen, rückenmarksnahen Tumoren, Kopf-Hals-Tumoren sowie Prostata, Bronchial- und Mammakarzinomen behandelt. Die intensitätsmodulierte Therapie / inverse Planung soll nur bei diesen komplizierten Bestrahlungssituationen zum Einsatz kommen. Bei einfachen Fällen ist die bekannte und bewährte konventionelle Konformationstherapie genauso gut geeignet.