Entwicklung von Bestrahlungsmethoden und Geräten

Auszug

Die Strahlentherapie gründet auf der unmittelbar nach der Entdeckung der Röntgenstrahlung und dem Umgang mit radioaktiven Stoffen gemachten Beobachtung, dass die Einwirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper zu Veränderungen führt. Diese Strahlenwirkung nutzte man frühzeitig zunächst zur Behandlung von Hauttumoren, dann im Zuge verbesserter gerätetechnischer Möglichkeiten und zielgenauerer Applikationsmethoden rasch für das gesamte Indikationsspektrum der Strahlentherapie. Aufgrund dieses Fortschritts ist die Strahlentherapie heute etwa bei etwa zwei Drittel aller Tumorerkrankungen zumindest Teil des Behandlungskonzepts. Früh hat man aber auch mit den damals oft dramatischen Veränderungen am gesunden Gewebe die Risiken erkannt, die mit jeder Strahlenanwendung verbunden sind. Die Abwägung von Nutzen und Risiken als Grundprinzip jeder Strahlenbehandlung war immer im Visier des Arztes. Bis heute sind Optimierungskonzepte Gegenstand der Forschung von Medizinern, Physikern und Biologen, angefangen von dem paradigmatischen Diagramm der sigmoiden Dosiswirkungskurven für Tumor- und Normalgewebe von Hermann Holthusen [1] bis zu den gegenwärtigen Konzepten der biologisch adaptierten Strahlentherapie [2]. Diesem Prinzip der Dosismaximierung im Zielvolumen und Dosisminimierung außerhalb des Zielvolumens liegt bis in die Gegenwart die gesamte Palette strahlentherapeutischer Methoden und Geräte zugrunde. Mit der klassischen Mehrfelderbestrahlung verfolgte man das gleiche Ziel wie mit der heutigen fluenzmodulierten Bestrahlungstechnik (IMRT), nämlich eine möglichst enge Eingrenzung der Dosis auf das Zielvolumen bei gleichzeitig immer effizienterer Schonung der tumorumgebenden Organe. Sämtliche gerätetechnischen Entwicklungen folgen ebenfalls diesem Grundprinzip, sei es die schrittweise Verdrängung der anfänglichen Röntgentherapiegeräte durch Kobaltgeräte und später durch Kreis- und Linearbeschleuniger einschließlich ihrer neuesten Varianten für die Hadronentherapie, sei es die Einführung spezieller Gerätekomponenten wie Lamellenkollimatoren mit immer feinerer Auflösung oder die bildgesteuerte Bestrahlung (IGRT) mit Hilfe einer in den Beschleuniger integrierten 3-D-Bildgebung (Cone-Beam-CT). Die sich gerade wieder in Renaissance befindliche Brachytherapie lässt sich ebenfalls als konsequente Anwendung des Dosisoptimierungsprinzips verstehen. …