Die Auswahl der richtigen Art von Strahlung und Gerät hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich Läsionstyp, Größe und Ort in Bezug auf kritische Strukturen. Daten deuten darauf hin, dass ähnliche klinische Ergebnisse mit allen verschiedenen Techniken möglich sind. Wichtiger als das verwendete Gerät sind Fragen in Bezug auf Indikationen für die Behandlung, Gesamtdosis geliefert, Fraktionierungsplan und Übereinstimmung des Behandlungsplans.

Gamma KnifeEdit

Gamma knife mit Gammastrahlung zur Behandlung der Tumorzellen insbesondere im Gehirn.Das Gamma Knife (auch bekannt als Leksell Gamma Knife), eine Kreation von Elekta AB, einer schwedischen Aktiengesellschaft, wird zur Behandlung von Hirntumoren eingesetzt, indem eine hochintensive Gammastrahlentherapie auf eine Weise verabreicht wird, die die Strahlung auf ein kleines Volumen konzentriert., Das Gerät wurde 1967 am Karolinska-Institut in Stockholm, Schweden, von Lars Leksell, dem in Rumänien geborenen Neurochirurgen Ladislau Steiner, und dem Radiobiologen Börje Larsson von der Universität Uppsala, Schweden, erfunden. Das erste Gamma Knife wurde durch eine Vereinbarung zwischen dem US-Neurochirurgen Robert Wheeler Rand und Leksell in die USA gebracht und 1979 an die University of California, Los Angeles (UCLA) übergeben.

Ein Gamma Knife enthält typischerweise 201 Cobalt-60-Quellen von jeweils etwa 30 Curies (1,1 TBq), die in einem hemisphärischen Array in einer stark abgeschirmten Baugruppe angeordnet sind., Das Gerät zielt Gammastrahlung durch einen Zielpunkt im Gehirn des Patienten. Der Patient trägt einen speziellen Helm, der operativ am Schädel befestigt ist, so dass der Hirntumor am Zielpunkt der Gammastrahlen stationär bleibt. Eine ablative Strahlendosis wird dabei in einer Behandlungssitzung durch den Tumor geschickt, während umgebendes Hirngewebe relativ verschont bleibt.

Gamma Knife-Therapie, wie alle Radiochirurgie, verwendet Dosen von Strahlung zu töten Krebszellen und zur Tumorverkleinerung, geliefert genau, um Schäden zu vermeiden gesunden Hirngewebe., Gamma Knife Radiochirurgie ist in der Lage, viele Strahlen der Gammastrahlung auf einen oder mehrere Tumoren genau zu fokussieren. Jeder einzelne Strahl ist von relativ geringer Intensität, so dass die Strahlung wenig Einfluss auf das intervenierende Hirngewebe hat und sich nur auf den Tumor selbst konzentriert.

Die Gamma Knife Radiochirurgie hat sich bei Patienten mit gutartigen oder bösartigen Hirntumoren bis zu einer Größe von 4 cm, Gefäßfehlbildungen wie einer arteriovenösen Fehlbildung (AVM), Schmerzen und anderen funktionellen Problemen als wirksam erwiesen. Zur Behandlung der Trigeminusneuralgie kann das Verfahren bei Patienten wiederholt angewendet werden.,

Akute Komplikationen nach Gamma Knife Radiochirurgie sind selten, und Komplikationen sind im Zusammenhang mit dem Zustand behandelt.

Linearbeschleunigerbasierte therapienEdit

Ein Linearbeschleuniger (linac) erzeugt Röntgenstrahlen durch den Einfluss beschleunigter Elektronen, die auf ein hohes z-Ziel (normalerweise Wolfram) treffen. Ein Linac kann daher Röntgenstrahlen beliebiger Energie erzeugen, obwohl normalerweise 6 MV Photonen verwendet werden. Mit einem Linac bewegt sich das Portal im Raum, um den Lieferwinkel zu ändern., Linearbeschleunigerausrüstung kann den auf der Behandlungsliege liegenden Patienten auch bewegen, um den Abgabepunkt zu ändern. Diese Behandlungen beinhalten die Verwendung eines stereotaktischen Rahmens, um die Bewegung des Patienten einzuschränken. Das Novalis Shaped Beam Radiosurgery System und die Tx Radiosurgery Platform von Brainlab implementieren eine rahmenlose, nicht-invasive Technik mit Röntgenbildgebung, die sich sowohl für den Patienten als auch für die Genauigkeit als komfortabel erwiesen hat., Die Trilogie von Varian oder CyberKnife von Accuray kann auch mit nicht-invasiven Immobilisierungsgeräten in Verbindung mit Echtzeit-Bildgebung verwendet werden, um jede Patientenbewegung während einer Behandlung zu erkennen.

Linearbeschleuniger emittieren hochenergetische Röntgenstrahlen; Der Prozess wird üblicherweise als „Röntgentherapie“ oder „Photonentherapie“ bezeichnet.“Der Begriff“ Gammastrahl “ ist normalerweise Photonen vorbehalten, die von einem Radioisotop wie Cobalt-60 emittiert werden (siehe unten). Eine solche Strahlung unterscheidet sich nicht wesentlich von der von Hochspannungsbeschleunigern emittierten., In der Linearbeschleunigertherapie wird der Emissionskopf („Gantry“ genannt) mechanisch um den Patienten in einem vollständigen oder teilweisen Kreis gedreht. Der Tisch, auf dem der Patient liegt, die „Couch“, kann auch in kleinen linearen oder eckigen Schritten bewegt werden. Die Kombination der Bewegungen des Portals und der Couch ermöglicht die computerisierte Planung des zu bestrahlenden Gewebevolumens. Geräte mit einer hohen Energie von 6 MeV sind aufgrund der Tiefe des Ziels am besten für die Behandlung des Gehirns geeignet., Der Durchmesser des den Emissionskopf verlassenden Energiestrahls kann mittels Kollimatoren an die Größe der Läsion angepasst werden. Sie können austauschbare Öffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern sein, die typischerweise von 5 bis 40 mm in 5-mm-Schritten variieren, oder mehrblättrige Kollimatoren, die aus einer Anzahl von Metallblättern bestehen, die während der Behandlung dynamisch bewegt werden können, um den Strahlenstrahl so zu formen, dass er der Masse entspricht, die abgebildet werden soll. Ab 2017 sind Linacs in der Lage, extrem schmale Strahlgeometrien wie 0,15 bis 0,3 mm zu erreichen., Daher können sie für verschiedene Arten von Operationen verwendet werden, die bisher durch offene oder endoskopische Operationen durchgeführt wurden, wie z. B. für Trigeminusneuralgie usw. Der genaue Mechanismus seiner Wirksamkeit bei Trigeminusneuralgie ist nicht bekannt, seine Verwendung zu diesem Zweck ist jedoch sehr häufig geworden. Langfristige Follow-up-Daten haben gezeigt, dass es so effektiv ist wie die Radiofrequenzablation, aber der Operation bei der Verhinderung des Wiederauftretens von Schmerzen unterlegen ist.,

Eine Art Linearbeschleunigertherapie, bei der ein kleiner Beschleuniger verwendet wird, der an einem sich bewegenden Arm angebracht ist, um Röntgenstrahlen auf einen sehr kleinen Bereich abzugeben, der bei der Fluoroskopie sichtbar ist, wird als Cyberknife-Therapie bezeichnet. Seit seiner Gründung im Jahr 1990 wurden mehrere Generationen des rahmenlosen Roboter-Cyberknife-Systems entwickelt. Es wurde von John R. Adler, einem Professor für Neurochirurgie und Strahlenonkologie an der Stanford University, und Russell und Peter Schonberg bei Schonberg Research erfunden und wird von der Firma Accuray in Sunnyvale, Kalifornien, USA, verkauft., Viele solcher CyberKnife-Systeme sind weltweit verfügbar.

Cyberknife kann mit Gamma Knife Therapie verglichen werden (siehe oben), aber es verwendet keine Gammastrahlen, die von Radioisotopen emittiert werden. Es wird auch kein Rahmen verwendet, um den Patienten zu halten, da ein Computer die Position des Patienten während der Behandlung mithilfe einer Fluoroskopie überwacht. Das Roboterkonzept der Cyberknife-Radiochirurgie ermöglicht die Verfolgung des Tumors, anstatt den Patienten mit einem stereotaktischen Rahmen zu fixieren. Da kein Rahmen benötigt wird, können einige der radiochirurgischen Konzepte zur Behandlung von extrakraniellen Tumoren erweitert werden., In diesem Fall verfolgt der Cyberknife Roboterarm die Tumorbewegung (d. H. Atembewegung). Eine Kombination aus Stereo-Röntgenbildgebung und Infrarot-Tracking-Sensoren bestimmt die Tumorposition in Echtzeit.

Protonenstrahltherapieedit

Protonen können auch in der Radiochirurgie in einem Verfahren namens Protonenstrahltherapie (PBT) oder Protonentherapie eingesetzt werden., Protonen werden aus Protonenspendermaterialien durch ein medizinisches Synchrotron oder Zyklotron extrahiert und in aufeinanderfolgenden Transiten durch eine kreisförmige, evakuierte Leitung oder einen Hohlraum beschleunigt, wobei starke Magnete verwendet werden, um ihren Weg zu formen, bis sie die Energie erreichen, die erforderlich ist, um nur einen menschlichen Körper zu durchqueren, normalerweise etwa 200 MeV. Sie werden dann in Richtung der zu behandelnden Region im Körper des Patienten, dem Bestrahlungsziel, freigesetzt., In einigen Maschinen, die Protonen von nur einer bestimmten Energie liefern, wird eine kundenspezifische Maske aus Kunststoff zwischen der Strahlquelle und dem Patienten angeordnet, um die Strahlenergie einzustellen, um den entsprechenden Grad der Penetration bereitzustellen. Das Phänomen des Bragg-Peaks ausgestoßener Protonen bietet Protonentherapie Vorteile gegenüber anderen Strahlungsformen, da der größte Teil der Protonenenergie in einer begrenzten Entfernung abgelagert wird, so dass Gewebe außerhalb dieses Bereichs (und in gewissem Maße auch Gewebe innerhalb dieses Bereichs) von den Auswirkungen der Strahlung verschont bleibt., Diese Eigenschaft von Protonen, die analog zu den explosiven Waffen, die im U-Boot-Abwehrkampf verwendet werden, als „Tiefenladungseffekt“ bezeichnet wurde, ermöglicht es, konforme Dosisverteilungen um selbst sehr unregelmäßig geformte Ziele herum zu erzeugen und höhere Dosen an Ziele, die von strahlungsempfindlichen Strukturen wie dem optischen Chiasm oder Hirnstamm umgeben oder zurückgesteckt werden. Die Entwicklung von „intensitätsmodulierten“ Techniken ermöglichte es, ähnliche Konformitäten unter Verwendung der Linearbeschleunigerradiochirurgie zu erreichen.