Das Problem angehen: Die dosimetrischen Unbekannten bei der Patientenpositionierung

Die Bestrahlungsplanung erfolgt auf einem statischen CT-Datensatz, der nur einen einzigen Zeitpunkt abbildet. Der daraus resultierende Plan wird dann über mehrere Wochen hinweg am Patienten appliziert – in der Annahme, dass bei jeder Fraktion die ursprüngliche Anatomie und Lagerung möglichst genau reproduziert werden kann.

Technologien zur oberflächengeführten Strahlentherapie (Surface Guided Radiation Therapy, SGRT) sind heute unverzichtbar, um Patienten reproduzierbar zu positionieren und über Oberflächenmetriken auszurichten. Dennoch werden typische SGRT-Toleranzen – häufig pauschal auf 3–5 mm und 3 Grad eingestellt – nur selten an einzelne Patienten oder spezifische anatomische Regionen angepasst. Diese Schwellenwerte spiegeln nicht die tatsächlichen dosimetrischen Konsequenzen von Abweichungen für den jeweiligen Patienten wider.

Patienten mit eingeschränkter Mobilität bringen zusätzliche Herausforderungen für die Reproduzierbarkeit mit sich. Selbst bei sorgfältiger Lagerung können kleine Positionsunterschiede zu subtilen, unbeabsichtigten Dosisverschiebungen führen. In manchen Fällen werden Anzeichen einer überhöhten oder fehlplatzierten Dosis in gesundem Gewebe erst nach Abschluss der Behandlung sichtbar – zu einem Zeitpunkt, an dem keine Intervention mehr möglich ist.

Patienten sind schließlich keine Phantome, und Patientenspezifische Qualitätssicherung (PSQA) verliert klinische Relevanz, wenn ein Phantom als Surrogat für unabhängige Zweitberechnungen und IMRT-QA dient. Wenn alle Prüfungen und Freigaben abgeschlossen sind und ein Patient zur Behandlung bereitsteht, hat sich seine Anatomie bereits verändert – und sie verändert sich im Verlauf der Behandlung weiter. Brustgewebe kann anschwellen oder Serome ausbilden. Abdominalorgane verändern sich durch wechselnde Gas- oder Füllungszustände. Im Beckenbereich kommt es täglich zu Verschiebungen durch Blasen- oder Rektumfüllung. Selbst mit bildgeführter Strahlentherapie (Image Guided Radiation Therapy, IGRT), die an der inneren Anatomie ausgerichtet wird und grobe Lagerungsfehler reduziert, fehlt nach wie vor die Einsicht, wie sich die täglichen anatomischen Veränderungen auf die tatsächlich applizierte Dosis auswirken. Die Frage bleibt also:

• Wie passen wir unsere SGRT- und IGRT-Lagerungstoleranzen an und personalisieren sie auf Basis der tatsächlichen dosimetrischen Situation jedes einzelnen Patienten?
• Wie unterstützen individuellere Toleranzen die Klinik dabei zu entscheiden, wann eine Behandlung sicher ist – und wann es besser ist zu adaptieren oder neu zu planen?

Die Herausforderung ist erkannt – aber nicht universell gelöst

Die bislang unsichtbare dosimetrische Unsicherheit wird inzwischen in der gesamten Fachwelt anerkannt. Hochentwickelte Systeme wie der Elekta Unity MR-Linac bieten Online-Workflows für adaptive Strahlentherapie wie „Adapt to Position“ (ATP), bei dem das Bild des Tages per starrer Registrierung an das Referenzbild angepasst und der Plan entsprechend aktualisiert wird.

Diese Lösungen erfordern jedoch erhebliche Infrastruktur und Investitionen. Viele Kliniken verfügen nicht über solche Technologien, stehen aber dennoch vor denselben Herausforderungen anatomiebedingter Dosisvariabilität.

Wohin sich RadCalc entwickelt

Bei LAP adressieren wir diese Lücke, indem wir auf unseren Kernkompetenzen aufbauen: präziser Ausrichtung und unabhängiger Dosisverifikation. LAP-Laser und LUNA 3D ermöglichen kontinuierliches, nicht-invasives Oberflächen-Tracking von der Simulation bis zur Bestrahlung. In Kombination mit der 3D-QA-Suite von RadCalc schaffen wir einen integrierten Workflow, der dosimetrische Einblicke patientenspezifisch und handlungsrelevant macht.

Die EPID-Dosimetrie in RadCalc ermöglicht es Kliniken bereits heute, die applizierte Dosis retrospektiv zu bewerten. Doch was jetzt benötigt wird, sind proaktive Einblicke – vor oder während der Behandlung, nicht nur im Nachhinein.

QA neu gedacht: Integrierte SGRT- und Dosisbewertungs-Workflows

Die Zukunft von RadCalc konzentriert sich auf die Kombination von SGRT und adaptiver QA über drei zentrale Workflows:

Dosisbewertung vor der Behandlung
RadCalc verwendet ein synthetisches CT, das aus dem Planungs-CT erzeugt und mithilfe der LUNA 3D-Oberflächendaten sowie radiographischer Bildgebung aktualisiert wird, um die Dosis vor Beam-on neu zu berechnen. Dosisdifferenz-Metriken und DVHs direkt an der Konsole helfen den MTRAs, schnelle, fundierte Entscheidungen zu treffen, während die Physik aus der Ferne überprüfen kann.

Intra-Behandlungs-QA
Mit dem Live-Tracking von LUNA 3D und der Dosis-Engine von RadCalc kann die Dosis während der Applikation überwacht werden. Überschreitet die Patientenbewegung dosimetrische Schwellen – selbst wenn sie noch innerhalb der klassischen Lagerungstoleranzen liegt – können Warnungen oder Beam-Pausen helfen, Abweichungen zu verhindern.

Analyse nach der Fraktion
Durch die Kombination von EPID-Messungen mit der akkumulierten Dosis über mehrere Fraktionen hinweg erstellt RadCalc ein vollständiges Bild der tatsächlich applizierten Dosis. Diese Erkenntnisse unterstützen die Offline-Adaptation und fließen in BED-basierte Tools ein, um Dosis über Behandlungsserien oder -regionen hinweg zu summieren.

Ein intelligenter, patientenzentrierter QA-Standard

Gemeinsam helfen diese Werkzeuge Kliniken, von starren Toleranzen zu einem personalisierten, dosimetrisch fundierten Ansatz zu wechseln – ganz ohne MR-Linac. Mit RadCalc wird QA dynamisch, datengetrieben und am Patienten ausgerichtet, nicht nur am Plan.

Lassen Sie uns in Kontakt kommen und gemeinsam erkunden, wie diese Weiterentwicklung der QA die Vision Ihrer Klinik unterstützen kann.

Hinweis: Deutsche Patentanmeldung Nr. 10 2023 115 102.9, PCT-Patentanmeldung Nr. EP2024/065566, US-Patentanmeldung Nr. 19/144,366

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