Radiologie, Nuklearmedizin und Strahlentherapie

• normalfraktioniert
  • ED = 2 Gy
• hyperfraktioniert
  • ED < 2Gy
    • ermöglicht Erhöhung der GD
  • größere Therapeutische Breite
• hypofraktioniert
  • ED > 2Gy
    • verkürzte Behandlungszeit
  • bessere Tumorkontrolle

• höhere Dosis im PTV
  • bessere Tumorkontrolle
  • bessere Schonung des gesunden Gewebes sowie der Risikoorgane

• Photonen
• Elektronen

• Photonen
  • 6X
  • 18X
• Elektronen
  • 6 MeV
  • 9 MeV
  • 12 MeV
  • 16 MeV
  • 20 MeV

• Repetitionsrate
  • 100 MU
  • 200 MU
  • ...
  • 600 MU

• MU
• willkürliche Einheit
• Dosis abhängig von Energie und Strahlenart
  • 100 MU unter Referenzbedingungen = 1 Gy
• Detektion während der Bestrahlung über integriertes Dosimetriesystem
  • Sicherheitselement

• Kollimation durch
  • X-Blende
    • crossplane
  • Y-Blende
    • inplane
  • Primärkollimator
• Viel-Lamellen-Kollimator
  • 120 Lamellen
  • multileaf collimator
    • MLC
  • passt Behandlungsstrahl individueller Geometrie an
  • Feldgröße
    • 40 x 40cm²
  • zentrales 20cm Feld
    • 5mm leaf Breite
  • äußeres 2 x 10cm Feld
    • 10mm leaf Breite

• Raumfester Punkt
  • Schnittpunkt der vertikalen und horizontalen Dreh- bzw. Symmetrieachsen
• Mittelpunkt durch den der Behandlungsstrahl bei allen ... verläuft
  • Rotationswinkel
  • Strahlenarten
  • Strahlenenergien
• Abstand Strahlfokus bis Isozentrum
  • bei Patienten meist Tumormittelpunkt
  • 100cm
    • Source Skin Distance
    • SSD

• Intensity modulated radiation therapy
• Spezialsoftware zur Planung benötigt
• höchste Präzision erlaubt Dosiseskalation in Verbindung mit IGRT
• Reduktion der Dosis im Normalgewebe und OAR
• Optimierung der Bestrahlung auf Grundlage des DVH mittels Algorithmen

• potentieller Vorteil der Dosiseskalation
• geeignet zur Bestrahlung von konkaven PTV
  • Bestrahlungsfeld mit vielen Subfeldern
• Modulation der Bestrahlung mittels MLC-Bewegung
• invers geplante Bestrahlungstechnik
• verschiedene Möglichkeiten der MLC Bewegung
  • step and shot
  • sliding window

• Weiterentwicklung der IMRT
• Volumetic Modulated Arc Therapy
• mehr Freiheitsgrade

• MLC Bewegung
  • sliding window
  • kontinuierlich
• Dose Rate Regelung
  • 100MU/min - 600MU/min
• Rotationsgeschwindigkeit
  • MU abhängig
• Rotationswinkel
  • Vollrotation
    • 360°
  • Teilrotation

• Komplexität der Technik
  • zeitaufwändige Planung
  • zeitaufwändige Qualitätssicherung
• zeitaufwändige Bestrahlung
  • tägliche Bildgebung
• hoher technischer Aufwand
  • hoher Verschleiß MLC
  • Verschleiß Gantry

Optimierung der Bestrahung ausschließlich durch Anwender

• nicht-konkave Zielvolumen
• tangentiale Bestrahlungen
• einfache Geometrie der PTV
• "einfache"-"schnelle" Techniken

• Entität
• Bestrahlungstechnik
• Anzahl der Felder
• Anpassung der Felder
• Orientierung der Felder
• Modulation der Dosis

mit Hilfe des Dosis-Volumen-Histogramms

• DVH

• Schäden an DNA nach nur 1 Gy Bestrahlung
  • 3000 Basenschäden
  • 1000 Einzelstrangbrüche
  • 40 Doppelstrangbrüche
• Halbwertszeit der Reparatur
  • 20-30 Minuten

50%

• Inhalation und Ingestion
• Terrestrische Strahlung
• Kosmische Strahlung

• Radon-222
• aus
  • Erdboden
  • Gesteinen
  • Baumaterialien
• durchschnittliche jährliche Belastung
  • ca. 1,3 mSv/a

• hauptsächlich
  • radioaktives Kalium
• durchschnittliche jährliche Belastung
  • 0,3 mSv/a

• natürliche Radionuklide in der Erdkruste seit Erdentstehung
• abhängig vom Radionuklidgehalt des Bodens und Art des Gesteins
• mittlere Exposition in Deutschland
  • ca. 0,7 mSv/a

• hochenergetische atomare Teilchen aus dem Weltraum treffen auf Atmosphäre und bilden neue Teilchen
• Strahlenbelastung höhenabhängig
• mittlere Exposition
  • ca. 0,35 mSv/a

• Medizinische Diagnostik
  • ca. 1,8 mSv/a
• weitere künstliche Strahlung
  • Fallout Kernwaffenversuche
  • Kerntechnische Anlagen
  • Folgen Tschernobyl/Fukushima
  • <0,1 mSv/a

ca. 4,3 mSv

• Strahlenschutzverordnung
  • Richtlinie für Strahlenschutz in der Medizin
• Genemigung der Behörde für die nuklarmedizinische Abteilung oder Praxis

• tragen Verantwortung für Strahlenschutz
• sind weisungsberechtigt
• Berufung durch Einrichtung

• Kategorie A
  • 20 mSv/a
• Kategorie B
  • 6 mSv/a

1 mSv/a

Abhängigkeiten der vom Patienten emittierten Dosis

• Aktivität des Patienten
• Abstand Patient - Mitarbeiter

• Höhe der applizierten Therapieaktivität
• Liegezeit des Patienten auf Station 44N
• meist fast gänzlich in Schilddrüse gespeichert

• Reduktion durch
  • physikalischen Zerfall
  • Abgabe aus dem Körper
• Aktivität kann auf Therapiestation jederzeit bestimmt werden
• Entlassung bei
  • 3,5 µSv in 2m Entfernung