Das Herzstück einer modernen Strahlentherapie ist der Linearbeschleuniger. Die Strahlentherapieeinrichtungen sind mit Systemen der Firma Varian ausgestattet. Die Standorte Kaufbeuren, Memmingen, Kempten, Garmisch-Partenkirchen und Biberach sind vernetzt, so dass die Behandlung bei einem technischen Problem an einem anderen Standort fortgeführt werden kann.
Neben der Ausstattung mit Lamellen-Kollimatoren (MLC) zur Feldformung sind alle Behandlungsgeräte mit einem digitalen Bildaufnahmesystem ausgestattet. Dadurch kann direkt vor einer Bestrahlung eine Lagekontrolle mittels Röntgenaufnahmen oder Computertomographie erfolgen. Ein sogenanntes EPID (External Portal Image Device) dient zur Dokumentation der Bestrahlungsfelder an sich.
Die intensitätsmodulierte Strahlentherapie ist eine Fortentwicklung der konformalen Bestrahlung (bei der die Form des Bestrahlungsfeldes an das Zielgebiet bzw. den Tumor mittels MLC angepasst wird).
Bei der IMRT werden jedoch im Gegensatz zur konformalen Technik Bestrahlungsfelder mit inhomogener Dosis (=fluenzmoduliert) innerhalb eines Feldes verwendet. Dadurch kann das Bestrahlungsgebiet häufig besser abgedeckt und empfindlicher Organe in der Nähe besser geschont werden.
Diese neue Technik ist aufgrund der heutigen hohen Rechnerleistung und Steuerungstechnik überhaupt erst möglich geworden. Die Planung erfolgt mittels eines Optimierungsverfahrens bei dem die Zieldosis im Tumor und die maximale Dosis in den Risikoorganen vorgegeben wird. Diese „inverse Planung“ erfolgt auf dem 3D CT-Datensatz des Planungs CTs und erfolgt in Abwesenheit des Patienten unter enger Kooperation von Strahlentherapeut und Medizinphysike.
Der Unterschied zur IMRT besteht darin, dass sich das Bestrahlungsgerät bei kontinuierlicher Bestrahlung um den Patienten dreht. Dabei wird jeweils immer nur ein Teil des Tumors getroffen, so dass sich insgesamt die vorgegebene Dosis im Zielgebiet ergibt (diese kann auch in einem Teilbereich erhöht sein sog. SIB=simultan integrierter Boost). So wird die Bestrahlungsdosis eng um das Behandlungsziel geformt und das Nachbargewebe optimal geschont. Da die Behandlungszeit sehr kurz ist, werden Lagerungsunsicherheiten minimiert.
Die Organe im Brust- und Bauchbereich sind häufig atemverschieblich. Zur Bestrahlung müssen deshalb Sicherheitssäume eingeplant werden. Bei einer atemabhängigen Bestrahlung erfolgt die Behandlung ausschließlich in einer bestimmten Atemphase (z.B. in tiefer Einatmung). Dadurch wird die Bewegung des Tumors während der Bestrahlung wesentlich verringert. Damit kann zum Beispiel bei der Bestrahlung von Brustkrebs auf der linken Seite das Herz besser geschont werden oder bei Lungentumoren die gesunde Lunge besser geschützt werden. Die technische Umsetzung geschieht mittels eines Reflektorblockes, der auf den Brustkorb oder Oberbauch gelegt wird und dessen Bewegung mittels Kameras erfasst wird. Die eigentliche Bestrahlung erfolgt nur, wenn die voreingestellte Atemphase mit der aktuell gemessenen übereinstimmt.
Wesentlich für die Präzision der Strahlentherapie ist, dass der Patient bzw. das tumortragende Organ immer in der richtigen Position bestrahlt werden. Die bisherigen bildgebenden Möglichkeiten am Bestrahlungsgerät erlaubten eine diesbezügliche Beurteilung nicht oder nur mit sehr großen Einschränkungen durch Aufzeichnung des Bestrahlungsfeldes an der Haut. Durch die Anbringung einer kompletten Röntgeneinheit am Bestrahlungsgerät (um 90° versetzt) erhält man eine deutlich bessere Bildqualität. Diese bildgebende Einheit kann vor der Bestrahlung gezielt ausgeklappt werden und innerhalb von Sekunden Röntgenaufnahmen in zwei Ebenen oder durch Rotation der Einheit eine Computertomographie = CBCT durchführen. Dadurch können die Lage des Patienten und die Lage innerer Organe vor jeder Bestrahlung exakt überprüft und die Bestrahlungsfelder nach der jeweiligen Organposition präzise korrigiert werden. Die durch diese Aufnahmen verabreichte Dosis ist sehr viel geringer als die eigentliche Bestrahlungsdosis. Auch ist es möglich, Organ-Bewegungen z.B. durch Atmung mittels einer Durchleuchtung zu ermitteln.
Die bildgesteuerte Strahlentherapie erlaubt damit eine bislang unbekannte Präzision in der Anwendung der Bestrahlung und ist sinnvoll bei Tumoren, die im Körperinneren gelegen sind wie Lungentumoren, Prostatakarzinome oder Tumore im Magen-Darm-Trakt.
Mit dieser Hochpräzisionsbestrahlung kann eine sehr hohe Strahlendosis auf einem kleinen Gebiet konzentriert werden (Radiochirurgie), so dass dieses Gewebe (z.B. eine Metastase im Gehirn) vernichtet wird. Aufgrund der zahlreichen Bestrahlungsfelder aus unterschiedlichen Richtungen wird die Umgebung dabei sehr gut geschont, so dass im umgebenden Gewebe keine bleibenden Schäden hervorgerufen werden. Dabei kann es erforderlich sein, dass eine sehr straffe Kopfmaske angefertigt wird und der Bestrahlungstisch in verschiedene Positionen rotiert wird. Der Patient muss dabei nur einmal oder wenige Male zur Behandlung kommen.
Neben der Stereotaxie im Kopfbereich wird mittels der exakten Lagerungsmöglichkeiten und mit atemabhängiger Bestrahlung auch eine stereotaktische Behandlung von kleinen Läsionen im Körperbereich möglich (z.B. Lungen- und Lebermetastasen). Dabei wird eine ausreichend hohe Dosis in der Regel in 3-6 Fraktionen appliziert. Dies bezeichnet man als SBRT.
Um eine möglichst genaue und damit schonende Behandlung zu gewährleisten, ist ein hoher technischer Aufwand notwendig. Deswegen erfolgt vor Beginn einer Bestrahlung zunächst eine Bestrahlungsplanung s.o.. Die erstellten Pläne müssen aufgrund der Komplexität messtechnisch überprüft werden und auch die verwendeten Geräte werden regelmäßigen Qualitätskontrollen unterzogen. Dieser Tätigkeitsbereich der Strahlentherapie wird von Medizin-Physikern wahrgenommen.
