Warum wird bei der stereotaktischen Radiochirurgie hauptsächlich das Gehirn behandelt?

Wenn jemandem ein Behandlungsplan verschrieben wird, der aus stereotaktischer Radiochirurgie besteht, kann er den Strahlentherapiezentrum Vertrauen darauf, von einem der wirksamsten und genaueste und älteste verfügbare radiochirurgische Behandlungsmethode.

Das Prinzip der stereotaktischen Radiochirurgie, entwickelt von Lars Leksells Gamma Knife Der Grund für die Entdeckung der Strahlung Ende der 1940er Jahre liegt darin, dass mehrere kleine Strahlenbündel, die auf einen bestimmten Punkt konvergieren, eine weitaus größere Wirkung erzielen können, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen und die Gesamtbelastung auf ein Minimum zu reduzieren.

Diese Behandlungsmethode wurde zwar im Laufe des letzten halben Jahrhunderts angepasst und verfeinert, war aber bereits konsequent angewandt und wirksam, bevor es effektive Methoden zur Kartierung von Behandlungen mithilfe von MRT- und CT-Scans gab. 

Dies führt natürlich zu einer großen Frage: Wenn das Gamma Knife so wirksam ist, warum wird das stereotaktische Prinzip dann nicht in großem Umfang auch bei anderen Formen der Strahlentherapie außerhalb des Gehirns und der Wirbelsäule angewendet?

Die Antwort ist komplex und die Medizinforscher versuchen mit allen Mitteln, eine Änderung herbeizuführen.

Das Meer des Lebens

Die fast tautologische Antwort auf die Frage, warum das Gamma Knife nicht gezielt zur Behandlung anderer Körperteile eingesetzt wird, lautet, dass es nur für das Gehirn entwickelt wurde und auf einem sehr speziellen medizinischen Gerät beruht, das nur im Kopf verwendet wurde und nirgendwo anders eingesetzt werden kann.

Ein Teil davon ist, dass das Rahmensystem, das den Kopf für eine Gamma Knife-Behandlung an Ort und Stelle hält, bezogen auf die Horsley-Clarke Der Rahmen wurde zunächst zur Erstellung eines Atlas verschiedener Tiergehirne verwendet, bevor er im Laufe von vier Jahrzehnten auf den menschlichen Kopf angewendet wurde.

Dieses Werkzeug, wenn auch von Herrn Leksell und anderen stark modifiziert, ist für den Erfolg des Gamma Knife ebenso grundlegend und entscheidend wie die Strahlungsquelle selbst. Aus diesem Grund wurde die Behandlung getestet und eingesetzt, bevor die dreidimensionale medizinische Bildgebung allgemein verfügbar war.

Dies bedeutete, dass dank einiger recht komplexer Kartierungen eine Reihe von Schädelröntgenaufnahmen trianguliert werden konnten, um die stereotaktischen Strahlen so zu positionieren, dass Patienten effektiv behandelt werden konnten. Mit der Einführung von CT-Scans und MRTs wurde der Prozess noch präziser.

Vieles davon ist der Arbeit von Herrn Leksell selbst zuzuschreiben, der den bekannten Satz sagte: „Für die Anwendung am Gehirn gibt es kein zu genaues Werkzeug.“ Doch obwohl ein genauer Ansatz aus offensichtlichen Gründen zwingend erforderlich ist, ist er auch, relativ gesehen, leichter zu erreichen.

Der Schädel hilft dabei, alles an seinem Platz zu halten. Zudem gibt es verhältnismäßig weniger Abweichungen bei den Positionen von Tumoren und Läsionen, was Konsistenz und höhere Genauigkeit ermöglicht. 

Kombiniert man dies mit dem stereotaktischen Rahmen, der den Kopf während der Behandlungen am Bewegen hindert, ist es vielleicht verständlich, warum das Gamma Knife ursprünglich eine hochwirksame, gezielte Behandlung war und mit der Zeit immer präziser wurde.

Im Gegensatz dazu ist der Rest des Körpers weit weniger konstant und beweglich. Die Organe im Körper sind ständig in Bewegung, nicht nur in Form von Pulsieren, Kontraktion und Entspannung, sondern auch in Form von Positionswechseln, je nach Körperposition.

Organe verändern ihre Form je nach Verwendung, Muskeln wie der Zwerchfell Ihre Form wird beeinflusst, und sogar die Körperhaltung und die Art, wie Menschen liegen, können die Form, Größe und Position der Organe verändern, insbesondere der Organe im Bauchraum.

This is a Hauptproblem Bei der Planung einer Strahlentherapie ist Vorsicht geboten, da durch die Atmung ein bewegliches Ziel entsteht, das die Behandlung beeinflusst. Um sicherzustellen, dass alle Krebszellen zerstört werden, sind häufig breitere Strahlen und ein größerer Kollateralschaden an gesundem Gewebe erforderlich.

Einige dieser Probleme lassen sich durch Maßnahmen wie Gestelle und Gipsverbände mildern, die einen Körperteil während der Behandlung zumindest sicher an seinem Platz halten. Allerdings gibt es hier viel mehr Varianten als beim Gehirn, sodass nicht nur unterschiedliche Behandlungen, sondern auch eine andere Behandlungsphilosophie erforderlich sind.

Im Laufe der Jahre gab es Versuche, dies zu ändern, vor allem durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der medizinische Bilder erstellt und interpretiert werden. Dies könnte dazu führen, dass in Zukunft Behandlungen ähnlich dem Gamma-Knife mit dieser Genauigkeit möglich werden.

Um dies zu erreichen, bedarf es jedoch einer nahezu Echtzeit-Form von dreidimensionale Abbildung von Körperteilen, mit deren Hilfe Behandlungen noch am selben Tag geplant werden können, da im Gegensatz zum Gehirn ein viel größeres Potenzial für Organbewegungen besteht.

Dieses Konzept, das allgemein als adaptive Strahlentherapie in Echtzeit bekannt ist, ist zumindest konzeptionell möglich, erfordert jedoch ein weit verbreitetes Echtzeit-Bildgebungssystem, das zumindest bis 2024 noch nicht weit verbreitet war.