A1.4 Brachytherapie

Thema

Bei der Brachytherapie wird eine umschlossene radioaktive Quelle direkt in oder neben den Tumor platziert, anstatt Strahlung von außen zuzuführen. Diese Nähe zwischen radioaktiver Quelle und Tumor ist die physikalische Grundlage des gesamten Verfahrens, da sie die Dosisverteilung um die Quelle herum bestimmt. Die Dosis verteilt sich nicht gleichmäßig, sondern folgt dem Abstandsgesetz: Mit zunehmendem Abstand von der Quelle nimmt die Dosis ab, und zwar umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands. Daher ist der Dosisabfall viel abrupter, als wenn er proportional zum Abstand abnähme. Aus diesem Grund ist die Dosis wenige Millimeter von der Quelle entfernt extrem hoch, während sie in geringer Entfernung minimal wird.

Deshalb ist die Dosis in unmittelbarer Nähe der Quelle extrem hoch, während sie in geringer Entfernung minimal wird. Diese Kombination aus einer sehr hohen Dosis in der Nähe der radioaktiven Quelle und einer minimalen Dosis in größerer Entfernung ermöglicht es der Brachytherapie, Dosiserhöhungen im Tumor zu erzielen, die mit der externen Strahlentherapie mit Photonen nicht möglich sind. Bei der externen Strahlentherapie mit Photonen würde eine solche Dosiserhöhung zu Toxizität im gesunden Gewebe neben dem Tumor führen, da diese Methode die Dosis nicht so nah an der Quelle konzentrieren kann wie die Brachytherapie.

Die in der Brachytherapie verwendeten geschlossenen radioaktiven Quellen geben die Dosis je nach ihrer Zusammensetzung mit unterschiedlicher Rate ab: Iridium-192 wird für eine hohe Dosisrate verwendet; Jod-125 und Palladium-103 für eine niedrige Dosisrate, typischerweise in permanenten Implantaten in der Prostata; und Cäsium-131 ​​ist eine weitere geschlossene radioaktive Quelle, die ebenfalls der Konzentration der Dosis in der Nähe des Tumors dient.

Um die von jeder dieser umschlossenen radioaktiven Quellen an jedem Punkt innerhalb des Tumors abgegebene Dosis präzise zu bestimmen, verwendet die Brachytherapie-Dosimetrie ein standardisiertes Berechnungsverfahren. Dieses kombiniert drei Faktoren: die Geometrie der radioaktiven Quelle, die für jede Quelle spezifische Referenzdosisrate und zusätzliche geometrische Faktoren, die die Berechnung anhand der genauen Position innerhalb des Tumors anpassen. Dank dieser Kombination aus Abstandsgesetz und präziser dosimetrischer Berechnung erreicht die umschlossene radioaktive Quelle das Grundprinzip der Brachytherapie: die Abgabe der maximal möglichen Dosis innerhalb des Tumors bei gleichzeitiger Minimierung der Dosisbelastung des angrenzenden gesunden Gewebes.

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