Grundlagen der Zielvolumendefinition: muss das so ein Geheimnis sein?

Transkript

1 Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie Grundlagen der Zielvolumendefinition: muss das so ein Geheimnis sein? Frank Zimmermann Universitätsspital Basel

2 Erklärungen und Vereinbarungen Wenn ich Fachbegriffe einsetze, ohne diese zu erklären Buh rufen! Wenn ich etwas schlecht erkläre, unterbrechen! Ich mag interaktive Veranstaltungen Pech gehabt, ich rufe Sie auf Wir verbringen nun 45 Minuten miteinander von der Theorie zur Praxis

3 Übersicht: wie sich Strahlen und Tumor treffen 1. Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle 2. Wie wir den Tumor definieren 3. Überlegungen zur Strahlentherapie 4. Festlegung des Zielvolumens Zusammenfassung

4 1. Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle

5 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Strahlenarten: Photonen / Röntgenstrahlen Y-Strahlen Teilchen Elektronen Protonen Neutronen Schwere Ionen Vielzahl von Geräten, aber Planungsprinzipien ähnlich

6 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle

7 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle

8 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle

9 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle

10 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Strahlerkopf Kamera für die CT-Aufnahmen Röntgengerät für CT-Aufnahmen Frei beweglicher Patiententisch Bildschirm mit Patientendaten für Kontrollen

11 Technik der intensitätsmodulierten Strahlentherapie

12 Technik der RT: intensitätsmodulierte RT (IMRT)

13 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Auf Atomebene: Kern: Hülle: m Grösse des Atoms m Durchmesser Nukleonen - Protonen: 1,6 x kg - Neutronen: 1,6 x kg - Elektronen: 9,1 x kg

14 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Bei Elektronen 6 MeV Ereignisse in Serie Michael Gründel, Internet, 2014; Martin Volkmer 2003

15 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Ionisierende Strahlen Elektron des Sauerstoffes aus dem Atom Radikal Verbindung mit Erbsubstanz (DNA) Zellschädigung Michael Gründel, Internet, 2014; Martin Volkmer 2003

16 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Länge: 10-6 m Dicke: 0,6 x 10-7 m = x dicker als Atome Bundesamt für Strahlenschutz, Internetseite

17 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Anzahl an DNA-Schäden pro Zelle und 1 Gy Basenschäden 3000 Einzelstrangbrüche 1000 Vernetzungen 200 Gehäufte Läsionen 200 Doppelstrangbrüche 40 (Steel GG et al.: Basic Clinical Radiobiology, New York, Oxford Univ. Press, 1997)

18 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle

19 Wie Strahlen wirken: von der Entstehung bis zur Zelle Im Zellkern Wenn Zellen in Teilung sind Bei hohem Zellumsatz Im Wachstumsalter (bei Kindern und Jugendlichen)

20 Voraussetzung: präzise Darstellung des Tumors

21 2. Wie wir den Tumor definieren

22 Wie wir den Tumor definieren Beschwerdebild: Anamnese gibt Hinweis auf Erkrankung Art und Ausdehnung Körperliche Untersuchung: zeigt Einschränkungen Durch den Tumor Durch andere Erkrankungen Sammeln von weiteren Informationen Aus dem Labor Aus der Pathologie Aus Röntgenuntersuchungen Aus Endoskopien

23 Beschwerdebild 72-jähriger Mann Bekannte chronische Bronchitis Seit Wochen verstärkter trockener Husten Raucht seit 45 Jahren 1 Schachtel pro Tag (45 PY) In den letzten Monaten wenig Appetit und Gewichtsabnahme Kein Fieber

24 Computertomographie Verdächtiger Herd im rechten Unterlappen und LK im mittleren Brustkorb

25 Positronenemissionstomographie mit CT Tumoren bestätigt, kein Hinweis auf weitere Metastasen

26 Wie wir den Tumor definieren Klärung des Tumortyps erforderlich Bronchoskopie (mit Biopsie, ggf. durch die Wand der Luftröhre Lungenfunktion und Spiroergometrie: Mittelschwere partiell reversible Obstruktion und reduzierte Diffusionskapazität. FEV ,7 % Soll DLCO csb ,0 % Soll VO2 max 12.8 ml 68,0 % Soll SPECT zur Klärung der Verteilung von gesundem Lungengewebe Rechter Unterlappen leistet 35 %

27 Verteilung der Dosis an Lungenfunktion angepasst Lavrenkov et al. Radiother Oncol 2007

28 Palliative Behandlungsmöglichkeiten Wirksame Behandlung gegen Atemnot, Blutungen und Venenstau Kurze Therapie von aussen oder innen, und nur der Tumor

29 Was wir dem Patienten zumuten können Metabolisches Syndrom Arteriosklerose PAVK Stadium II a bds. Verschluss der A. femoralis superficialis rechts Infrarenales Bauchaortenaneurysma 4,7 x 4 x 4 cm St. n. Nephrektomie rechts bei chronischer Pyelonephritis St. n. Hemikolektomie links 2003 bei benignem Tumor

30 Gespräch mit dem Patienten Angebot der Strahlen- und Chemotherapie Alternative: Operation mit Chemotherapie

31 3. Überlegungen zur Strahlentherapie

32 Vorbereitung der Strahlentherapie: Lagerung Invasiver stereotaktischer Ring < 1 mm Stereotaktische Kopfmaske < 2 mm Konventionelle Kopfmaske < 5 mm Hautmarkierungen < 10 mm

33 Immobilisation und Fixation Elekta / Med. Intelligence; Wulf J, 2004

34 Bedeutung der internen Atembewegungen

35 Atembewegungen: Frei Lievens Y, Leuven/Amster dam

36 Atembewegungen mit Fixation Lievens Y, Leuven/Amster dam

37 Atembewegungen mit Nachverfolgen ABC Elekta / Accuray Cyberknife

38 Überprüfung der Tumorlage am Gerät Überprüfung der Tumorlage mit Computertomograhie direkt vor jeder Bestrahlung am Linearbeschleuniger (cone-beam-ct) CT

39 Möglichkeiten der exakten Kontrolle am Gerät millimetergenaue Zielerfassung, bei Bedarf Positionskorrektur

40 Atemgetriggerte Bestrahlung ABC Elekta

41 Calypso : GPS for the body optisches System mit 3 Kameras elektromagnetsicher Sender & Empfänger Verfolgungsstation elektromagnetische Transponder Konsole Varian Calypso

42 Calypso : GPS for the body Varian Calypso

43 4. Festlegung des Zielvolumens

44 Definition des Zielvolumens Die Region, die wir bestrahlen wollen Typische Vorgabe: 95 % der gewünschten Dosis sollen in 95 % der Behandlungstage das Zielvolumen umschließen Warum: die Wechselwirkung von Physik und Biologie hängen von der Dichte der Gewebe ab, Homogenität ist sehr schwierig Luft Bindegewebe Knochen

45 Typen von Zielvolumina: warum? Erkennbare und nicht erkennbare Tumorherde Primärtumor Betroffene Lymphknoten Nicht sichtbar aber dennoch befallene Lymphknoten Bewegungen im Körper erschweren das Zielen Bewegungen der Patienten erschweren das Zielen

46 Definition des Zielvolumens GTV: CTV: ITV PTV Gross tumor volume erkennbare Tumorherde Clinical target volume erkennbarer und erwarteter Tumorbefall Internal target volume Sicherheitsabstand für Tumor- und Organbewegungen Planning target volume Sicherheitsabstand für Patientenbewegungen

47 Bestrahlungsplanung: Festlegung Zielvolumen GTV; CTV; ITV; PTV

48 Bestrahlungsplanung: Festlegung Zielvolumen GTV; CTV; ITV; PTV

49 Bestrahlungsplanung: Festlegung Zielvolumen GTV; CTV; ITV; PTV

50 Bestrahlungsplanung: Festlegung Zielvolumen GTV; CTV; ITV; PTV

51 Bestrahlungsplanung: Festlegung Zielvolumen GTV; CTV; ITV; PTV

52 Positronenemissionstomographie mit CT GTV; CTV; ITV; PTV

53 Definition des Zielvolumens

54 Bestrahlungsplanung

55 Wie wir den Tumor definieren Wie man behandeln müsste Was dem Patienten zumutbar ist Was er / sie und die Angehörigen wünschen Einigung

56 Zusammenfassung Viele Faktoren gehen in die Planung ein Patienten: Fitness, Begleiterkrankungen, Wünsche Tumor: Art und Ausdehnung Technik Erfahrung des Teams Die Festlegung des Zielvolumens ist der wichtigste Teil der Planung. Es gibt laufend neue Techniken und Ergebnisse aus Studien Die Fachsprache verändert sich laufend.

57 Herzliche Grüsse aus der Radioonkologie des USB Für Kommentare und Rückmeldungen: