Qualit.-Sich. Strahlenth.
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1 Einleitung
1.1 Hintergrund
1.2 Beratungsauftrag
2 Grundlegende Betrachtungen
3 Der strahlentherapeutische Prozess
3.1 Einführung
Abbildung 3.1: Kette des strahlentherapeutischen Prozesses
3.2 Die Einzelsysteme der Teletherapie
3.2.1 Patientenlagerung
3.2.2 Bildgebung für die Bestrahlungsplanung (CT, MRT, PET, Ultraschall)
3.2.3 Definition des Zielvolumens
3.2.4 Bestrahlungsplanung
3.2.5 Simulation und Verifikation
3.2.5.1 Konventionelle Röntgenbildbasierte Simulation
3.2.5.2 Virtuelle Simulation, CT-Simulation, stereotaktische Simulation und Verifikation nach 3D-Bestrahlungsplanung
3.2.5.3 Verifikation mit CT im Bestrahlungsraum
3.2.5.4 Verifikation mit am Beschleuniger adaptiertem Cone-Beam-CT (CBCT)
3.2.5.5 Verifikation mit stereoskopischem Röntgen
3.2.5.6 Verifikation mittels Ultraschall
3.2.5.7 Verifikation mit Infrarotreflektierenden Oberflächenmarkern
3.2.6 Bestrahlung
3.2.7 Klinische Konsequenzen der Qualitätsanforderungen
3.3 Spezielle Aspekte des Brachytherapie-Prozesses
Tabelle 3.1: Übersicht der verschiedenen Methoden der Brachytherapie
3.3.1 Gruppe 1: Oberflächen-Kontakttherapie
3.3.2 Gruppe 2: Intrakavitäres und intraluminales Afterloading
3.3.3 Gruppe 3: Interstitielle Brachytherapie
4 Empfohlene Maßnahmen für die Teletherapie
4.1.1 Prüfungen der Einzelsysteme
4.1.2 Prüfungen der Schnittstellen
4.2 Bestrahlungsplanungssysteme
4.2.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.2.2 Prüfungen der Schnittstellen
4.2.3 Internationale Empfehlungen, Normen und Richtlinien
4.3 Simulation und Verifikation für die Teletherapie
4.3.1 Konventionelle Röntgenbildbasierte Simulation und Verifikation
4.3.1.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.1.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.2 Virtuelle Simulation, CT-Simulation, stereotaktische Simulation und Verifikation nach 3D-Bestrahlungsplanung
4.3.2.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.2.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.3 CT im Bestrahlungsraum
4.3.3.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.3.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.4 Cone-Beam-Computer-Tomographie (CBCT) (kV, MV)
4.3.4.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.4.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.5 Stereoskopische Röntgenprojektion 4.3.5.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.5.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.5.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.6 Ultraschall
4.3.6.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.6.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.7 Oberflächenbasierte Positionierungssysteme
4.3.7.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.3.7.2 Prüfung der Schnittstellen
4.3.8 Generelle Festlegungen
4.4 Therapiegeräte (Teletherapie)
4.4.1 Konformale Strahlentherapie
4.4.1.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.4.1.2 Prüfungen der Schnittstellen
4.4.2 IMRT
4.4.2.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.4.2.2 Prüfung der Schnittstellen
4.4.2.3 Rechtliche Festlegungen:
4.4.3 Hochpräzisionsstrahlentherapie (Stereotaxie und bildgeführte rahmenlose Hochpräzisionsbestrahlung)
4.4.3.1 Prüfungen der Einzelkomponenten
4.4.3.2 Prüfung der Schnittstellen
4.4.3.3 Rechtliche Festlegungen
4.4.4 Röntgentherapiegeräte
5 Empfohlene Maßnahmen für die Brachytherapie
5.1 Spezielle Bildgebung für die Bestrahlungsplanung
5.2 Planungsverfahren der Brachytherapie
5.3 Simulation und Verifikation verschiedener Brachytherapieverfahren
5.4 Prüfungen bei verschiedenen Brachytherapieverfahren
5.4.1 Afterloadingtherapie
5.4.1.1 Prüfung der Einzelkomponenten
5.4.1.2 Prüfung der Schnittstellen
5.4.2 Permanent-Seed-Implantation bei Prostatakarzinom
5.4.2.1 Prüfung der Einzelkomponenten
5.4.2.2 Prüfung der Schnittstellen
5.4.2.3 Rechtliche Festlegungen
6 Dosimetrie im Gesamtsystem
7 Qualitätsbetrachtungen und Fehleranalyse
7.1 Qualitätsanforderungen
Tabelle 7.1: Schätzungen der Unsicherheiten bei der Teletherapie mit Photonenstrahlung gegenwärtig und zukünftig (nach [AAPM 2004])
Abbildung 7.1: Vergleich von Rechenalgorithmen (Pencil Beam PB, Collapsed Cone CC, Monte Carlo MC) gegenüber Messungen [Kri 2005]
Abbildung 7.2: Vergleich der Ergebnisse von Rechenalgorithmen (Pencil Beam und Monte Carlo) für Elektronenstrahlung entlang der auf der linken Seite im CT-Bild dargestellten horizontalen Linie [Bor 2002]
Tabelle 7.2: Für ein BPS möglicherweise zu erreichende Unsicherheiten bei der Teletherapie mit Photonenstrahlung (nach [Fra 1998])
Tabelle 7.3: Toleranzen für am BPS berechnete Dosiswerte bei verschiedenen Situationen [IAEa 2005b, Ven 2001, ESTRO 20004a]
Tabelle 7.4: Toleranz- und Aktionsschwellen für den Simlulator [Bra 1988]
Tabelle 7.5: Toleranzwert der IAEa für Linearbeschleuniger bei Photonenstrahlung [IAEa 2008]
Tabelle 7.6: Toleranz- und Aktionswerte der griechischen Atomenergiekommission für Bestrahlungsanlagen [Hou 2008]
Abbildung 7.3: Geometrische Unsicherheit einer einzelnen Bestrahlung am Linearbeschleuniger, angegeben als Standardabweichung [Bra 1988]
Abbildung 7.4: Beispiel für eine stereotaktische Bestrahlung im Thoraxbereich. Zu sehen ist ein CT-Schnittbild durch das Bestrahlungsvolumen. Überlappend sind farblich die Isodosen für die Bestrahlung des Tumors dargestellt. Es ist ersichtlich, dass ein sehr steiler Dosisgradient um das Tumorvolumen herum erzielt wird, um die angrenzenden Gewebe möglichst gering zu exponieren.
7.2 Qualitätsfestlegungen
7.2.1 Unsicherheit
7.2.2 Abweichung
7.2.3 Technische Toleranz
7.2.4 Medizinische Toleranzen
7.3 Qualitätsstandards
8 Empfehlungen
9 Schlussbemerkungen
Anhang 1 Tabellarische Aufstellung der Einzelkomponentenprüfung
a 1.1 Teletherapie
a 1.2 Brachytherapie
Anhang 2 Literatur
Anhang 3 Abkürzungsverzeichnis