MEDIZIN KURZBERICHT
Die Dosisangabe in der Strahlentherapie
Rainer Schmidt Thomas Herrmann
D
ie Energie ionisierender Strahlung wird in der Strah- lentherapie durch die Dosis, genauer: Energiedosis, be- schrieben. Unter der Energiedosis versteht man das Verhältnis von der an eine Substanz abgegebenen Energie zu der Masse dieser Sub- stanz. Damit ist die Dosis eine abge- leitete, spezifische Größe.Mit dem Umgang anderer spezi- fischer Größen, wie zum Beispiel der Dichte, sind wir besser vertraut. So wissen wir, daß die Dichte des Men- schen immer etwa gleich ist, obwohl sich die einzelnen Menschen in ihrem Gewicht oder ihrer Masse sehr deut- lich unterscheiden. Da aber ein schwergewichtiger Mensch auch viel größer oder dicker ist, was einem größeren Volumen entspricht, so ist die Dichte als Verhältnis von Masse zum Volumen für den leichten Men- schen etwa so groß wie für den schwe- ren Menschen.
Entsprechende Betrachtungen kann man auch für die Energiedosis anstellen: Wenn ein großes Volumen und damit viel Masse einer Strahlung ausgesetzt wird, so deponiert diese Strahlung hier viel mehr Energie als in ein deutlich kleineres Volumen re- spektive deutlich geringere Masse.
Da aber die Energiedosis das Verhält- nis von Energie zu Masse ist, ist sie in beiden betrachteten Volumina ver- gleichbar groß.
Das kann zu der zwar nicht ganz exakten, dafür aber sehr plastischen Vorstellung führen, daß die Energie- dosis ein Maß dafür ist, mit wieviel Energie eine einzelne Zelle in einem Gewebebereich, beispielsweise im Tumor, belastet wird. In einen großen Tumor muß aufgrund des großen Volumens und der großen Anzahl von Tumorzellen viel mehr Energie gebracht werden als in ei- nen kleinen Tumor mit wenigen Zel- len. Der klinische Effekt wird dann vergleichbar, wenn in jeder Zelle dieselbe Energiemenge deponiert wird oder, wie es in der Strahlenthe-
Wenn ein Patient im Rahmen einer Strahlentherapie mit ionisierender Strahlung behandelt werden soll, so muß nach einer Optimierung der räumlichen Dosisverteilung eine zu ap- plizierende Dosis verschrieben werden.
Bislang war das Verfahren zur Spezifi- zierung der Dosis durch die entspre- chende Norm der DIN geregelt. Dabei waren allerdings unterschiedliche Verfahrensweisen möglich, die dazu führten, daß die Vergleichbarkeit der Dosisangaben der unterschiedlichen Institutionen eingeschränkt wurde.
rapie heißt, dieselbe Energiedosis abgegeben wird.
In der Realität sind die Verhält- nisse leider viel komplexer, da sich die Strahlenempfindlichkeit einerseits von Tumorart zu Tumorart deutlich unterscheidet, andererseits aber auch die zelluläre Strahlensensibilität in- nerhalb eines Tumors sehr unter- schiedlich sein kann. Hinzu kommt noch, daß sich diese Strahlenempfind- lichkeit über die Zeit einer Behand- lung deutlich verändern kann.
Dosisverteilung
Wenn ein Patient bestrahlt wird, so kommt es zu keiner homogenen Dosisverteilung, sondern es gibt Be- reiche mit hoher Dosis und Bereiche mit geringer Dosis. Eine Dosisvertei- lung wird mit Hilfe von Isodosen dar- gestellt. Wie die Bezeichnung vermu- ten läßt, sind Isodosen die Kurven, auf denen alle Punkte dieselbe Dosis haben (Grafik).
Abteilung Strahlentherapie (komm. Direktor:
PD Dr. med. Johannes Schorcht) der Radiolo- gischen Klinik des Universitäts-Krankenhau- ses Hamburg-Eppendorf
Isokurven sind uns auch aus an- deren Gebieten bekannt. So geben die Höhenlinien in Landkarten exakt die Positionen an, die eine einheitli- che Höhe über dem Meeresspiegel haben. Oder die Isobaren der Wetter- karte geben die Orte gleichen Luft- drucks wieder, so daß Hochdruckge- biete von Isobaren hoher Werte um- schlossen werden.
Wenn also in einer Ebene durch den Patienten, dessen Tumor be- strahlt werden soll, die Dosisvertei- lung angegeben wird, so ist es wün- schenswert, daß die Isodosen mit großen Werten im Bereich des Tu- mors sind und die strahlensensiblen Bereiche, die als sogenannte Risiko- organe bezeichnet werden, möglichst im Bereich niedriger Dosiswerte oder Isodosen liegen.
Die Optimierung
Demnach muß bei Beginn einer Strahlentherapie die Dosisverteilung bekannt sein. Dieses ist für bestimmte Standardverfahren, wie beispielswei- se die Strahlentherapie des Oro- pharynx-Karzinoms, bei denen eine spezielle, international relativ einheit- liche Anordnung der Bestrahlungsfel- der benutzt wird, der Fall. Es muß dann nur noch eine Anpassung indivi- duell an die Dimensionen des Patien- ten durch die Bestimmung der Lage des Tumors mit vergleichsweise einfa- chen Rechnungen erfolgen. Bei ande- ren Situationen, wie der Strahlenthe- rapie des fortgeschrittenen Prosta- takarzinoms oder des Ösophagus- Karzinoms, wird individuell auf der Basis computertomographischer Schichten mit Hilfe von Simulations- rechnungen für verschiedene Thera- piemöglichkeiten die Dosisverteilung berechnet. Dafür sind leistungsstarke Computer mit zuverlässigen Pro- grammen erforderlich. Der Thera- peut kann aus mehreren alternativen Plänen den auswählen, der die höch- ste Dosis im Tumor bei gleichzeitig A-2570 (62) Deutsches Ärzteblatt 92, Heft 39, 29. September 1995
Grafik DA
Beispiel einer Isodose (90 Prozent, rot) bei der Bestrahlung eines Ösophagus-Karzinoms. Abgebildet sind das Zeitvolumen (1) und als kritische Organe das Rückenmark (2) und die Lungenflügel (3); Dosismaximum: *, ICRU-Referenzpunkt: +
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geringster Dosis im Risikoorgan ge- währleistet. Diese Entscheidung ist nicht immer leicht und bedarf eines intensiven Abwägens der Vor- und Nachteile, wobei eine umfangreiche Erfahrung in der Strahlentherapie er- forderlich ist.
Dosisspezifikation
Wenn die Entscheidung über die optimale Dosisverteilung gefällt ist, muß die Angabe der Dosis erfolgen.
Hier gibt es gemäß DIN (1) zwei un- terschiedliche Verfahrensweisen: ent-
weder wird die Dosis in einem Punkt, dem sogenannten Referenzpunkt, oder für einen Bereich, den soge- nannten Referenzbereich, angege- ben. Die Möglichkeit, unterschiedli- che Formen der Dosisspezifikation zu wählen, hat in der Vergangenheit da- zu geführt, daß die Dosisangaben un- terschiedlicher strahlentherapeuti- scher Institute nicht vergleichbar wa- ren. Vielfach wurde für die tumorum- fassende Isodose die Dosis angege- ben. Das hatte den Vorteil, daß die verschriebene Dosis der minimalen Dosis im Tumor entsprach, mit dem Nachteil, daß die Dosis im Tumor, ab- hängig von der Bestrahlungstechnik, deutlich größere Werte annehmen konnte. Bei dem zweiten üblichen Verfahren wurde die Dosis im Maxi- mum angegeben. Der Vorteil dieser Dosisspezifikation bestand darin, daß
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keine Dosis mit einem größeren Wert als dem spezifizierten Dosiswert mög- lich war. Der Nachteil dieses Verfah- rens lag darin, daß die minimale Dosis im Tumor, wiederum abhängig von der Bestrahlungstechnik, deutlich ge- ringer sein konnte.
Bei einer weiteren Form der Do- sisspezifikation wird die Dosis an ei- nem Punkt im Zielvolumen angege- ben, der für die Dosis im Zielvolumen repräsentativ ist. Dies ist häufig bei ei- ner Bestrahlungstechnik, bei der aus mehreren unterschiedlichen Richtun- gen eine Bestrahlung des Tumors er- folgt, der Schnittpunkt der Achsen
(Zentralstrahlen) dieser Felder. Da- bei ist darauf zu achten, daß dieser Punkt etwa in der Mitte des Zielvolu- mens liegt. Der Vorteil dieses Verfah- rens liegt darin, daß die Dosisangabe repräsentativ für die Dosisverteilung im Tumor ist und damit etwa der mitt- leren Dosis entspricht. Der Nachteil besteht darin, daß weder die maxima- le noch die minimale Dosis angege- ben werden.
Bei allen drei üblichen Verfah- rensweisen können selbstverständlich die beschriebenen Nachteile dadurch beseitigt werden, daß zusätzliche, er- klärende Angaben bei der Dosisspezi- fikation, also bei der therapeutischen Verschreibung der Dosis, erfolgen.
Die dritte Form der Dosisspezifi- kation hat sich letztlich international bewährt und durchgesetzt. Dieses ist der Inhalt des Berichtes, der im Jahr
1993 von der International Commissi- on an Radiation Units and Measure- ments (ICRU) als Report Nr. 50 veröf- fentlicht wurde (2). Hier wird der soge- nannte ICRU-Referenzpunkt (Gra- fik) in folgender Weise definiert:
D Die Dosis am Punkt sollte kli- nisch relevant und repräsentativ für die Dosis im Zielvolumen sein,
D der Punkt sollte klar und ein- deutig definiert sein,
D der Punkt sollte dort gewählt sein, wo die Dosis genau bestimmbar ist, und
D der Punkt sollte in einem Be- reich ohne steilen Dosisgradienten liegen.
Der ICRU-Report 50 empfiehlt, für einen derartig ausgewählten Punkt die Dosis anzugeben. Als zusätzliche Information wird die Angabe der mi- nimalen und maximalen Dosis im Ziel- volumen empfohlen, sofern diese An- gaben erhalten werden können. In dem Bericht der ICRU sind viele Bei- spiele enthalten, die die Durchführung der Spezifikation nach diesen Richtli- nien erläutern. Dabei wird darauf hin- gewiesen, daß mit modernen Bestrah- lungsgeräten Dosisverteilungen er- reicht werden können, bei denen die Maximaldosis nicht mehr als sieben Prozent und die minimale Tumordosis nicht mehr als fünf Prozent von dem spezifizierten Wert abweichen. Die Einhaltung dieser Toleranzgrenzen beschreibt die Qualität einer Dosisver- teilung und stellt damit gleichzeitig ei- nen Beitrag zur Qualitätssicherung ei- ner Strahlentherapie dar.
Einschränkend ist zu ergänzen, daß die Gültigkeit des Berichtes sich nur auf die Bestrahlung mit Gamma-, Röntgen- und Bremsstrahlung (Pho- tonen) bezieht. Die Dosisangaben für Elektronen, Neutronen und für die Brachytherapie sind in diesem Be- richt nicht spezifiziert. Die Erfahrung zeigt aber, daß für die Therapie mit Neutronen und Elektronen die Fest- legung eines Referenzpunktes der ICRU entsprechend meistens mög- lich ist; die Homogenität (also die er- laubte Abweichung von +7 Prozent und —5 Prozent) der Dosisverteilung überschreitet aber meist die im Re- port empfohlenen Grenzen.
Wie in anderen radioonkologi- schen Zentren wird auch in der Ab- teilung Strahlentherapie der Radio-
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logischen Klinik des Universitäts- Krankenhauses Eppendorf seit dem 1. Oktober 1993 die Dosisspezifikati- on gemäß dem vorgestellten ICRU- Report 50 durchgeführt. Vor diesem Datum war die Dosisspezifikation bei rechnergestützter Bestrahlungs- planung laut DIN auf die tumorum- schließende Isodose üblich; bei Stan- dardtherapien ohne rechnergestütz- te Bestrahlungsplanung wurde auf die Mitte des Tumors dosiert, was heute der ICRU entspricht.
Die Angabe einer Dosis im Arztbrief stellt also eine - internatio- nal übliche - vereinfachte Beschrei-
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bung einer Dosisverteilung dar. Der gesamte Umfang aller Informatio- nen zu einer Bestrahlungsanordnung steht jedoch dem Strahlentherapeu- ten in der Behandlungsakte zu jedem Patienten zur Verfügung. Bei Bedarf kann also der überweisende Arzt je- derzeit weitere Dosisangaben im Zielvolumen und in Risikoorganen durch Rücksprache mit dem Radio- logen erhalten.
Zitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 1995; 92: A-2570-2573 [Heft 39]
Literatur
1. Deutsches Institut für Normung, DIN 6814, Teil 8, März 1990.
2. International Commission an Radiation Units and Measurements, ICRU Report 50, September 1993.
Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. rer. nat. Rainer Schmidt Medizinische Strahlenphysik Abteilung Strahlentherapie Radiologie
Universitäts-Krankenhaus Eppendorf
Martinistraße 52 20246 Hamburg
Silikonbrustimplantate, Mammakarzinom und Kollagenosen
In zwei kürzlich erschienenen Pu- blikationen wird nochmals zum Risi- ko des Auftretens von Mammakarzi- nomen und Kollagenosen nach Im- plantation von Silikonprothesen Stel- lung genommen.
In einer Reanalyse einer von 1973 bis 1986 durchgeführten kanadi- schen Studie zum Auftreten von Mammakarzinomen nach Silikonpro- thesen-Augmentationsplastik zeigte sich nun nach einer längeren Nachbe- obachtungsperiode kein signifikant erhöhtes Risiko für das Auftreten ei- nes Mammakarzinoms. Die in dieser Studie initial gefundenen niedrigeren Raten (relatives Risiko 0,48) für das
Auftreten von Mammakarzinomen ließ sich allerdings auch nicht mehr bestätigen.
In der zweiten Studie, aus den USA, wurden die Daten der Nurses' Health Study Cohort mit 87 501 Kran- kenschwestern und einer 14jährigen Nachbeobachtungszeit bezüglich des Auftretens von Kollagenosen (ein- schließlich PCP) und Brustimplanta- ten untersucht. -
Bei insgesamt 516 Teilnehmern konnte eine Kollagenose nachgewie- sen werden, und 1 183 Kranken- schwestern hatten in dieser Zeit Brustimplantate bekommen. Nur drei der Patientinnen mit einer Kollageno-
se hatten jedoch Brustimplantate, so daß das relative Risiko für das Auftre- ten dieser Erkrankung mit 0,6 sogar unter dem normalen Risiko lag. acc Bryant H, Brasher P: Breast implants and breast cancer — reanalysis of a linkage study. N Engl J Med 1995; 332: 1535-1539.
Dr. Bryant, Division of Epidemiology, Prevention and Screening, Alberta Can- cer Board, 1040 7th Ave. S. W., Suite 120, Calgary, AB T2P 3G9, Kanada
Sanchez-Guerrero J et al.: Silicone breast implants and the risk of connective-tissue diseases and symptoms. N Engl J Med 1995; 332: 1666-1670.
Dr. Liang, Brigham and Women's Hospi- tal, Dep. of Rheumatology, 75 Francis St., Boston, MA 02115, USA
Selbständige Patienten
Schon im Krankenhaus sollten Patienten - und gerade ältere - über ihre Medikamente aufgeklärt und da- zu angehalten werden, sie selbständig einzunehmen. In je zwei Stationen ei- nes englischen Provinzkrankenhauses wurden Patienten entweder in der üb- lichen Weise in der Medikamentenvi- site versorgt, oder sie wurden aktiv in die Tabletteneinnahme eingeschaltet.
Hierbei wurden sie zunächst vom Krankenhausapotheker eingewiesen und auch über Sinn und Zweck der Medikation unterrichtet; in den näch- sten Tagen wurde allmählich von der Abgabe durch die Schwester überge- gangen zur Selbsteinnahme aus einem
am Bett deponierten Vorrat. Eine schriftliche Anweisung ergänzte die Unterrichtung.
Bei der Entlassung erhielten die Patienten - nun auch die aus den Kon- trollstationen - einen Vorrat ihrer Medikation und den Hinweis, daß nach zehn Tagen ein Hausbesuch durch den Arzt erfolgen werde.
Von den 88 Patienten fielen zwar einige für die Auswertung aus, zum Beispiel weil zu Hause ein energi- scher Ehepartner die Medikamenten- zuteilung übernommen hatte. Bei den verbleibenden Patienten hatten nach zehn Tagen 95 Prozent der selbstän- dig einnehmenden Patienten die An- weisungen genau befolgt, in der Kon- trollgruppe waren es nur 83 Prozent.
Die selbständigen Patienten wußten
zu 90 Prozent noch über die Medika- mente Bescheid, von den anderen waren es nur noch 46 Prozent. Das Krankenhaus kann also, so vermer- ken die Autoren, zu einer verbesser- ten Compliance schon während der stationären Behandlung beitragen;
der personelle Aufwand ist am An- fang einer Behandlung zwar höher, geht später aber unter den Durch- schnitt, so daß keine zusätzliche Mühe aufzuwenden ist. bt Lowe CJ, Raynor DK, Courtney EA, Purvis J, Teale C: Effects of seif medicati- on in knowledge of drugs and compliance with treatment in elderly patients. BMJ 310 (1955) 1229-1231.
Mrs Catherine J. Lowe, Senior Pharma- cist, Department of Pharmacy, Seacroft Hospital, Leeds LS14 6UH, Großbritan- nien
Deutsches Ärzteblatt 92, Heft 39, 29. September 1995 (65) A-2573
