Praktisches Handbuch der Brachytherapie

Die Brachytherapie hat in den letzten Jahren gewaltige Fortschritte in bildgestützter Planung und Durchführung sowie in der Applikator- und Gerätetechnologie erfahren. Desweiteren wurden verschiedene Empfehlungen von der europäischen brachytherapeutischen Gruppe innerhalb der ESTRO (GEC-ESTRO) veröffentlicht: Brachytherapie des Prostatakarzinoms (HDR, LDR), des Zervixkarzinoms, bei HNO-Tumoren und beim Mammakarzinom (Teilbrustbestrahlung). Alle diese zahlreichen neuen Entwicklungen wurden in der 2. Auflage dieses Lehrbuches umfassend berücksichtigt. Dieses Buch dient als praktisches Lehr- und Lernmittel für den Facharzt, für den Arzt in Ausbildung, für den Medizinphysiker, für das radiologisch-technische Assistenzpersonal und für das Pflegepersonal. Darüberhinaus soll es Anregungen geben für erfahrene Strahlentherapeuten, ihr Wirkungsfeld zu erweitern und dadurch die gegebene therapeutische Vielfalt unseres Faches optimal zu nutzen.

1. Einleitung 21 2. Geschichte der Brachytherapie 23 3. Radiobiologische Grundlagen 29 3.1. Literatur 33 4. Physikalische Grundlagen – Strahler, Dosimetrie, Dosisspezifikation 34 4.1. Strahler 34 4.1.1. Radionuklide in der BT 34 4.1.1.1. Gamma- und charakteristische Röntgenstrahlung 34 4.1.1.2. Betastrahler 35 4.1.2. Charakterisierung der Quellstärke 35 4.2. Dosimetrie 35 4.2.1. Kontrolle der Kenndosisleistung 36 4.2.1.1. Die Messung mit Schachtionisationskammern 36 4.2.1.2. Die Messung mit Kompaktkammern in Festkörperphantomen 36 4.2.2. Kontrolle der Strahlerposition 36 4.2.3. Berechnung von Dosisverteilungen 36 4.2.3.1. Dosisverteilungen von Einzelquellen 36 4.2.3.2. Rekonstruktion der Strahlerverteilung 37 4.2.3.2.1. Individuelle Rekonstruktionsverfahren 38 4.2.3.3. Optimierung und Darstellung von Dosisverteilungen 39 4.3. Dosisspezifikation 41 4.3.1. Dosisspezifikation bei der intraluminalen und intrakavitären Therapie 43 4.3.1.1. Linienquelle (z.B. Vaginalzylinder, Ösophagus-, Bronchusapplikator, Gefäße) 43 4.3.1.2. Nichtoperiertes Zervixkarzinom 44 4.3.1.3. Nichtoperiertes Corpuskarzinom 45 4.3.2. Dosisspezifikation in der interstitiellen Brachytherapie 46 4.3.2.1. Dosis-Volumen-Histogramme (DVH), relevante Dosiswerte und Volumina, Qualitätsparameter (Indizes) 47 4.3.2.1.1. Relevante Dosiswerte und Volumina 47 4.3.2.1.2. Qualitätsparameter – Indizes QI 48 4.3.2.1.3. Beispiele für die Dokumentation 50 4.4. Literatur 50 5. Physikalische Qualitätssicherung 52 5.1. Qualitätssicherung und Notfallmaßnahmen an Afterloading-Geräten 52 5.2. Qualitätssicherung bei Bestrahlungsplanungsprogrammen 55 5.3. Spezielle Methoden 55 5.4. Literatur 57 6. Medizinische Bestrahlungsplanung und bildgebende Verfahren 58 6.1. Medizinische Bestrahlungsplanung 58 6.1.1. Indikationsstellung 58 6.1.1.1. Definitive Behandlung 58 6.1.1.2. Adjuvante Behandlung 58 6.1.2. Tumorvolumen und Zielvolumen 59 6.1.3. Auswahl der Technik, vorläufige und definitive Therapieplanung 59 6.1.3.1. Interstitielle Brachytherapie 60 6.1.3.2. Intrakavitäre Brachytherapie 61 6.1.3.3. Intraluminale Brachytherapie 63 6.1.4. Dosierung, Fraktionierung, Dosisleistung 63 6.1.5. Infrastruktur und personelle Planung 63 6.1.6. Literatur 64 6.2. Moderne bildgebende Verfahren in der Brachytherapie 64 6.2.1. Verfahren zur bildgebenden Lokalisation in der Brachytherapie 65 6.2.2. Grundlagen der bildgestützten Brachytherapie 66 6.2.3. Bildgestützte "Vorläufige Therapieplanung" 69 6.2.3.1. Interstitielle Brachytherapie 69 6.2.3.2. Intraluminale Brachytherapie 71 6.2.3.3. Intrakavitäre Brachytherapie 71 6.2.3.4. Kontaktbrachytherapie 72 6.2.4. Bildgeführte Applikation 72 6.2.5. Bildgestützte "definitive Therapieplanung" 72 6.2.6. Literatur 75 7. Instrumentarium und Geräte 76 7.1. Instrumente für die interstitielle Brachytherapie 76 7.1.1. Temporäre Implantationen 76 7.1.1.1. Nadeln, Katheter (Tubes) 76 7.1.1.2. Schablonen 78 7.1.1.3. Hilfsinstrumente 80 7.1.2. Permanente Implantation 81 7.2. Instrumente für die intrakavitäre Brachytherapie 84 7.2.1. Uterovaginale Applikatoren 84 7.2.2. Vaginale Applikatoren 85 7.2.3. Endometriumapplikatoren 85 7.2.4. Intraluminale Applikatoren für Tumore im Ösophagus, Bronchus, Trachea, Choledochus und Nasopharynx und für die intravasale Brachytherapie 85 7.2.5. Moulagen für Nasennebenhöhlen- oder Orbitakarzinome 86 7.3. Oberflächenapplikatoren 86 7.3.1. Hautapplikatoren 86 7.3.2. Augenapplikatoren 87 7.4. Afterloadinggeräte 87 7.4.1. Das Bestrahlungsgerät 87 7.4.2. Das Bediengerät 89 7.4.3. Strahlenschutzrelevante Anforderungen und Auflagen 89 7.5. Literatur 89 8. Intraoperative Brachytherapie 90 8.1. Indikationen und Patientenauswahlkriterien 90 8.1.1. Zweck und Chancen der Therapie 90 8.2. Zielvolumina, Dosisspezifikation und Dosis 91 8.3. Technik, Durchführung und praktische Tipps 93 8.4. Ergebnisse 94 8.5. Nebenwirkungen 96 8.6. Fazit 97 8.7. Literatur 97 9. Interstitielle Hyperthermie 98 9.1. Interstitielle Hyperthermietechniken 98 9.2. Planung, Durchführung und Dokumentation der interstitiellen Hyperthermie 98 9.3. Ergebnisse der interstitiellen Hyperthermie und Brachytherapie 99 9.3.1. Glioblastome 99 9.3.2. Lokalrezidive und lokoregionäre Rezidive von Kopf-Hals-Tumoren 99 9.3.3. Mammakarzinom 100 9.3.4. Prostatakarzinom 101 9.3.5. Tumoren im kleinen Becken 101 9.4. Neue Ansätze der interstitiellen "In-Tumor"-Hyperthermie 101 9.5. Fazit 102 9.6. Literatur 102 10. Prä- und postoperative Maßnahmen in der Brachytherapie 103 10.1. Patientenvorbereitung 103 10.2. Anästhesie und Lagerung 103 10.3. Schmerztherapie 104 10.3.1. Allgemeine Schmerztherapie 104 10.3.2. Postoperative Schmerztherapie 104 10.4. Antiinfektive Therapie 105 10.4.1. Prä- und postoperative Antibiose 105 10.5. Thromboseprophylaxe 105 10.6. Prä- und postoperative Therapie bei speziellen Tumorlokalisationen 106 10.6.1. Kopf-Hals-Tumoren 106 10.6.2. Mammakarzinom 107 10.6.3. Prostatakarzinom 108 10.6.4. Gynäkologische Tumoren 109 10.7. Nachsorge 110 10.8. Literatur 110 11. Zervixkarzinom 111 11.1. Indikationen 111 11.2. Medizinisch-physikalische Bestrahlungsplanung 111 11.2.1. Zielvolumen 111 11.2.2. Berechnung der Dosis und Therapieplanung (Dosisspezifikation) 112 11.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 121 11.3. Praktische Durchführung und Technik 121 11.4. Ergebnisse 122 11.4.1. Lokal begrenzte Tumoren 122 11.4.2. Lokal fortgeschrittene Tumoren 123 11.4.3. Konkomitante Radiochemotherapie 123 11.5. Nebenwirkungen 123 11.6. Fazit 124 11.7. Literatur 124 12. Endometriumkarzinom 126 12.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 126 12.1.1. Intrakavitäre Brachytherapie beim primären Endometriumkarzinom 126 12.1.2. Adjuvante intravaginale Brachytherapie 126 12.1.3. Intrakavitäre und interstitielle Brachytherapie bei Rezidiven 127 12.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 127 12.2.1. Zielvolumina 127 12.2.1.1. Primäre Radiotherapie 127 12.2.1.2. Adjuvante Brachytherapie 128 12.2.1.3. Interstitielle Brachytherapie 129 12.2.2. Dosisspezifikation 129 12.2.2.1. Primäre Radiotherapie 129 12.2.2.2. Adjuvante Brachytherapie 129 12.2.2.3. Interstitielle Brachytherapie 129 12.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 130 12.3. Praktische Durchführung und Technik 130 12.3.1. Primäre Radiotherapie 130 12.3.2. Adjuvante Brachytherapie 130 12.3.3. Interstitielle Brachytherapie 130 12.4. Ergebnisse 131 12.5. Nebenwirkungen 131 12.6. Fazit 132 12.7. Literatur 132 13. Vaginalkarzinom 134 13.1. Indikationen 134 13.2. Medizinisch-physikalische Bestrahlungsplanung 134 13.2.1. Zielvolumen 134 13.2.2. Berechnung der Dosis und Therapieplanung (Dosisspezifikation) 135 13.2.3. Dosis, Dosisleistung und Fraktionierung 138 13.3. Praktische Durchführung und Technik 139 13.3.1. Vaginale Brachytherapie 139 13.3.2. Vaginale und interstitielle Brachytherapie 139 13.4. Ergebnisse 140 13.5. Nebenwirkungen 140 13.6. Fazit 141 13.7. Literatur 141 14. Vulvakarzinom 143 14.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 143 14.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 143 14.2.1. Zielvolumina 143 14.2.2. Dosisspezifikation 143 14.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 144 14.3. Praktische Durchführung und Technik 144 14.4. Ergebnisse 146 14.5. Nebenwirkungen 147 14.6. Fazit 147 14.7. Literatur 147 15. Weibliches Urethrakarzinom 149 15.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 149 15.2. Medizinische-physikalische Therapieplanung 149 15.2.1. Zielvolumina 149 15.2.2. Dosisspezifikation 149 15.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 150 15.3. Praktische Durchführung und Technik 150 15.4. Ergebnisse 150 15.5. Nebenwirkungen 151 15.6. Fazit 151 15.7. Literatur 151 16. Prostatakarzinom 153 16.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 153 16.1.1. Permanente Implantation 153 16.1.2. Temporäre Implantation 153 16.1.3. Kontraindikationen der Implantation 154 16.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 154 16.2.1. Zielvolumina 154 16.2.2. Dosisspezifikation, Fraktionierung 155 16.2.2.1. Permanente (LDR)-Brachytherapie 155 16.2.2.2. Temporäre (HDR)-Brachytherapie 155 16.3. Praktische Durchführung und Technik 156 16.3.1. Permanente Brachytherapie (Seeds) 156 16.3.2. Temporäre Brachytherapie (HDR-Afterloading) 159 16.4. Ergebnisse 161 16.4.1. Permanente Brachytherapie (Seeds) 161 16.4.2. Temporäre Brachytherapie (HDR) 161 16.5. Nebenwirkungen 162 16.5.1. Permanente Brachytherapie (Seeds) 162 16.5.2. Temporäre Brachytherapie (HDR) 162 16.6. Fazit 163 16.7. Literatur 163 17. Peniskarzinom 165 17.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 165 17.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 165 17.3. Praktische Durchführung und Technik 166 17.3.1. Oberflächentherapie 166 17.3.2. Interstitielle Therapie 166 17.4. Ergebnisse 167 17.5. Nebenwirkungen 167 17.5.1. Akute Nebenwirkungen 167 17.5.2. Spätnebenwirkungen 167 17.6. Fazit 168 17.7. Literatur 168 18. HNO-Tumoren 170 18.1. Lippenkarzinom 170 18.1.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 170 18.1.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 170 18.1.2.1. Zielvolumina 170 18.1.2.2. Dosisspezifikation 171 18.1.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 171 18.1.3. Praktische Durchführung, Technik 171 18.1.4. Ergebnisse 172 18.1.5. Nebenwirkungen 172 18.2. Mundhöhle: Mundbodenkarzinom, Zungenkörperkarzinom 172 18.2.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 172 18.2.2. Medizinisch-physikalische Bestrahlungsplanung 174 18.2.2.1. Zielvolumina 174 18.2.2.2. Dosisspezifikation 175 18.2.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 176 18.2.3. Praktische Durchführung, Technik 176 18.2.4. Ergebnisse 178 18.2.5. Nebenwirkungen 178 18.3. Oropharynx 178 18.3.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 178 18.3.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 179 18.3.2.1. Zielvolumina 179 18.3.2.2. Dosisspezifikation 179 18.3.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 179 18.3.3. Praktische Durchführung, Technik 179 18.3.4. Ergebnisse 181 18.3.5. Komplikationen 181 18.4. Wange 181 18.4.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 181 18.4.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 181 18.4.2.1. Zielvolumina 181 18.4.2.2. Dosisspezifikation 182 18.4.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 182 18.4.3. Praktische Durchführung, Technik 182 18.4.4. Ergebnisse 182 18.4.5. Komplikationen 182 18.5. Nasopharynx 182 18.5.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 182 18.5.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 182 18.5.2.1. Zielvolumina 182 18.5.2.2. Dosisspezifikation 183 18.5.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 183 18.5.3. Praktische Durchführung, Technik 183 18.5.4. Ergebnisse 184 18.5.5. Nebenwirkungen 184 18.6. Fazit 186 18.7. Literatur 186 19. Mammakarzinom 188 19.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 188 19.1.1. Interstitielle Brachytherapie als Boost 188 19.1.2. Alleinige postoperative interstitielle Brachytherapie 188 19.1.3. Postoperative Oberflächen-/ interstitielle Brachytherapie der Thoraxwand nach einem Thoraxwandrezidiv bei vorbestrahlten Patientinnen 189 19.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 189 19.2.1. Zielvolumina 189 19.2.1.1. Interstitielle Brachytherapie 189 19.2.1.2. Zielvolumen bei Ballon-Brachytherapie 192 19.2.1.3. Zielvolumen bei Oberflächenbrachytherapie 192 19.2.1.4. Zielvolumen interstitielle Brachytherapie Thoraxwand 192 19.2.2. Dosisspezifikation 192 19.2.2.1. Interstitielle Brachytherapie 192 19.2.2.2. Ballon-Brachytherapie 194 19.2.2.3. Oberflächenbrachytherapie 194 19.2.2.4. Interstitielle Brachytherapie Thoraxwand 194 19.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 195 19.3. Praktische Durchführung und Technik 195 19.3.1. Interstitielle Brachytherapie 195 19.3.2. Ballon-Brachytherapie 197 19.3.3. Moulage (Oberflächenbrachytherapie) 198 19.3.4. Interstitielle Brachytherapie Thoraxwand. 198 19.4. Ergebnisse 199 19.4.1. Boost 199 19.4.2. Alleinige interstitielle Brachytherapie 199 19.4.3. Oberflächenbrachytherapie der vorbestrahlten Thoraxwand 199 19.5. Nebenwirkungen 200 19.5.1. Boost 200 19.5.2. Alleinige interstitielle Brachytherapie 200 19.5.3. Oberflächenbrachytherapie bei vorbestrahlten Patientinnen 200 19.6. Fazit 201 19.7. Literatur 201 20. Lungenkarzinom 203 20.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 203 20.1.1. Alleinige endobronchiale Brachytherapie als kurative Maßnahme 203 20.1.2. Endobronchiale Brachytherapie als palliative Maßnahme 204 20.1.3. Endobronchiale Brachytherapie in Kombination mit der perkutanen Strahlentherapie als kurative Maßnahme 204 20.1.4. Endobronchiale Brachytherapie in Kombination mit der perkutanen Strahlentherapie als palliative Maßnahme 205 20.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 205 20.2.1. Zielvolumina 205 20.2.1.1. Das Zielvolumen bei kurativer Zielsetzung 205 20.2.1.2. Das Zielvolumen bei palliativer Zielsetzung 205 20.2.2. Dosisspezifikation 206 20.2.2.1. Die Dosisspezifikation bei kurativer Zielsetzung 206 20.2.2.2. Die Dosisspezifikation bei palliativer Zielsetzung 206 20.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 206 20.3. Praktische Durchführung und Technik 207 20.4. Ergebnisse 208 20.4.1. Ergebnisse der alleinigen endobronchialen HDR- oder LDR-Brachytherapie bei kurativer Zielsetzung 208 20.4.2. Ergebnisse der kombinierten perkutanen und endobronchialen Strahlentherapie bei kurativer Zielsetzung 209 20.4.3. Ergebnisse der alleinigen endobronchialen HDR- oder LDR-Brachytherapie bei palliativer Zielsetzung 209 20.4.4. Ergebnisse der kombinierten perkutanen und endobronchialen Strahlentherapie bei palliativer Zielsetzung 210 20.5. Nebenwirkungen 210 20.6. Interstitielle und intraoperative Brachytherapie – Indikation, Technik, Ergebnisse 211 20.7. Fazit 212 20.8. Literatur 212 21. Ösophaguskarzinom 215 21.1. Indikationen, Patientenauswahl 215 21.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 215 21.2.1. Zielvolumina 215 21.2.2. Dosisspezifikation 217 21.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 218 21.3. Praktische Durchführung und Technik 218 21.4. Ergebnisse 219 21.5. Nebenwirkungen 220 21.6. Fazit 221 21.7. Literatur 221 22. Analkanalkarzinom 223 22.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 223 22.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 223 22.2.1. Zielvolumina 223 22.2.2. Dosisspezifikation 224 22.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 224 22.3. Praktische Durchführung und Technik 224 22.4. Ergebnisse und Nebenwirkungen 226 22.5. Nebenwirkungen 227 22.6. Fazit 227 22.7. Literatur 228 23. Hauttumore 229 23.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 229 23.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 229 23.2.1. Zielvolumina 230 23.2.2. Dosisspezifikation 230 23.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 230 23.3. Praktische Durchführung und Technik 230 23.4. Ergebnisse 233 23.5. Nebenwirkungen 234 23.6. Fazit 235 23.7. Literatur 235 24. Aderhautmelanome 236 24.1. Indikationen, Patientenauswahl, Kritierien 236 24.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 236 24.2.1. Zielvolumina 236 24.2.2. Augenkalotten 237 24.2.2.1. Ruthenium-106-Augenkalotten 237 24.2.2.2. Jod-125-Augenkalotten 237 24.2.3. Dosisspezifikation und Dosimetrie 238 24.2.3.1. Ruthenium-106-Augenkalotten 238 24.2.3.2. Jod-125-Augenkalotten 239 24.3. Praktische Durchführung und Technik 240 24.4. Ergebnisse 241 24.4.1. Ruthenium-106-Brachytherapie 242 24.4.2. Jod-125-Brachytherapie 243 24.5. Nebenwirkungen 243 24.6. Fazit 243 24.7. Literatur 243 25. Pädiatrische Malignome 245 25.1. Indikationen 245 25.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 245 25.2.1. Zielvolumina 245 25.2.2. Dosisspezifikation 245 25.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 245 25.3. Praktische Durchführung und Technik 245 25.4. Ergebnisse 246 25.5. Nebenwirkungen 246 25.6. Fazit 246 25.7. Literatur 246 26. Intrakranielle Brachytherapie 248 26.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 248 26.1.1. Intradurale Malignome 248 26.1.2. Intrakranielle extradurale Malignome 248 26.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 248 26.3. Ergebnisse 248 26.4. Nebenwirkungen 248 26.5. Fazit 249 26.6. Literatur 249 27. Weichteilsarkome 251 27.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 251 27.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 251 27.2.1. Zielvolumina 251 27.2.2. Dosisspezifikation 251 27.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 251 27.3. Praktische Durchführung und Technik 251 27.4. Ergebnisse 254 27.5. Nebenwirkungen 254 27.6. Fazit 254 27.7. Literatur 254 28. Pterygium und Keloide 256 28.1. Indikationen, Patientenauswahlkriterien 256 28.2. Medizinisch-physikalische Therapieplanung 256 28.2.1. Zielvolumina 256 28.2.2. Dosisspezifikation 256 28.2.3. Dosis, Dosisleistung, Fraktionierung 256 28.3. Praktische Durchführung und Technik 257 28.4. Ergebnisse 259 28.5. Nebenwirkungen 260 28.6. Fazit 260 28.7. Literatur 260 29. Perspektiven der Brachytherapie 262 29.1. Literatur 268