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Atemgating

 

 

Was bedeutet Atemgating?

Während einer minutenlangen Strahlentherapie bewegen sich die Organe, die nahe am Zwerchfell liegen, mit jeder Ein- und Ausatmung. Aus diesem Grund muss der Bestrahlungsbereich bei Krebserkrankungen im Brustraum oder Oberbauch größer sein, um alle Positionen zu erfassen. Dies hat zur Folge, dass mehr vom benachbarten gesunden Gewebe bestrahlt wird. Es wurden daher verschiedene Lösungsmöglichkeiten entwickelt, um dieses Problem zu umgehen.

Unter Atemgating versteht man, dass die Bewegung des Körpers während der Atmung aufgezeichnet wird, und die Bestrahlung nur in einer definierten Atemphase ausgelöst wird (Gate = Schranke, Tor).

Dabei kann z.B. für eine Bestrahlung der weiblichen Brust festgelegt werden, daß die Bestrahlung nur dann erfolgt, wenn die Brust sich einer Position befindet, die durch maximale Einatmung erreicht wird (durch Luftanhalten willkürlich verlängert, „Deep Inspiration Breath Hold“, DIBH). In dieser Position befindet sich das Herz maximal entfernt von der Brustwand, kann also gut geschont werden.

Bei Patienten mit Lungenkrebs oder beweglichen Tumoren im Bauchraum kann mittels 4D-CT (Aufzeichnung eines CT während allen Atemphasen) die Atembeweglichkeit des Tumors gemessen werden und z. B. nur während der Ausatmung bestrahlt werden, damit der Bestrahlungsbereich möglichst klein bleibt.

 

 

Wie läuft die Vorbereitungen und Durchführung ab?

Um die Bestrahlung mit Atemgating zu planen, ist zunächst die Aufzeichnung der Atmung während der (ohnehin notwendigen) Planungs-Computertomographie erforderlich. Diese Aufzeichnung erfolgt in der Regel mittels einer Infrarotkamera und einem sog. Detektor- oder Markerblock, der auf dem Oberbauch oder dem Brustkorb mit Klebestreifen befestigt wird. Die Kamera misst die Position des Detektors und damit die Bewegung des Brustkorbes. Alternativ kann die Bewegung des Brust- und Bauchraumes auch mittels Oberflächenscanner erfasst werden.

Gleichzeitig wird die Computertomographie durchgeführt, so dass die Bewegung und Position der Organe oder eines Tumors einer bestimmten Position des Detektors oder bestimmten Messwerten des Oberflächenscanners zugeordnet werden kann.

Nun kann die optimale Atemposition für eine Bestrahlung bestimmt werden und ein entsprechender Bestrahlungsplan berechnet werden. In der Regel nimmt dies einige Tage in Anspruch.

Bei der ersten Strahlentherapiesitzung wird erneut mit dem Detektorblock bzw Oberflächenscanner die Atmung aufgezeichnet. Damit die Bestrahlung freigegeben werden kann, muss der Patient genau die Atemposition haben, für die der Bestrahlungsplan berechnet wurde.

Bei einer Bestrahlung wegen Brustkrebs bedeutet dies in der Regel, dass die Patientin tief einatmen und die Luft anhalten muss, meist für ca. 15-30 Sekunden. Das Kommando zum Einatmen wird über Mikrofon gegeben. In manchen Strahlentherapieeinrichtungen kann die Patientin selbst über einen kleinen Bildschirm oder eine Videobrille die richtige Atemposition kontrollieren.

Es ist übrigens kein Problem, wenn ein Patient nicht lang genug die Luft anhalten kann. In diesem Fall unterbricht das Gerät sofort die Bestrahlung und setzt erst dann wieder ein, wenn erneut die korrekte Position erreicht wurde.

In anderen Fällen registriert das Gerät die normale Bewegung des Brustkorbes und gibt die Bestrahlung jeweils nur in einer vorher festgelegten Atemlage frei. Dann gibt es keine Atemkommandos, sondern der Patient kann ganz normal atmen, bis die Bestrahlung – mit atembedingten Unterbrechungen - vollständig erfolgt ist.

Die Infrarotkamera kontrolliert während des Aufenthaltes im Bestrahlungsraum fortwährend die Position des Detektorblockes (bzw. ein Oberflächenscanner die Atembewegung), wobei gleichzeitig eine Kontrolle des Bestrahlungsfeldes mittels Röntgenaufnahme oder Computertomographie erfolgt. Dabei bewegt sich das Gerät meist um den Patienten herum, um den Körper aus verschiedenen Richtungen zu erfassen. Eventuell wird die Lage oder die Tischposition noch korrigiert. Erst wenn alle Parameter passen, startet das Gerät die Bestrahlung. Aus diesem Grund kann es sein, dass der Bestrahlungstermin insgesamt etwas länger dauert.

Insgesamt dauert der erste Bestrahlungstermin in der Regel ca. 15 – 25 Minuten. Es ist also ratsam, etwas mehr Zeit einzuplanen. Zwischendurch kann man immer wieder normal durchatmen und sich entspannen. Während des Aufenthaltes im Bestrahlungsraum ist der Patient alleine, wird jedoch stets mittels Kameras überwacht.

In manchen Fällen empfehlen die behandelnden Ärzte, das tiefe Einatmen zuhause vorher zu üben. Tatsächlich ist oft zu beobachten, dass die Luft länger angehalten werden kann, wenn man einige Tage zuvor immer wieder in entspannter Rückenlage tief einatmet und langsam bis 30 zählt.

 

Welche Risiken und Nebenwirkungen gibt es?

Es sind keine Risiken und Nebenwirkungen durch das Gating an sich bekannt. Ein Nebeneffekt kann sein, dass der Vorbereitungstermin länger dauert, da zusätzlich zur Computertomographie auch die Atmung aufgezeichnet werden muss. Auch die Bestrahlungstermine dauern in der Regel etwas länger.

Manche Patienten empfinden es als anstrengend, jeweils entsprechend den Atemkommandos tief einatmen zu müssen. Meist funktioniert diese etwas aufwendigere Behandlung jedoch erfahrungsgemäß auch in höherem Alter problemlos.

Bei Patienten, die unter COPD oder allergischem Asthma leiden, kann es nach Absprache mit ihrem behandelnden Arzt manchmal (in der Pollenhochsaison) hilfreich sein, kurz vor der Strahlentherapie-Sitzung zu inhalieren, da dann besser durchgeatmet werden kann. Eine Verschlechterung dieser Beschwerden durch die Bestrahlung ist normalerweise nicht zu erwarten. Alle Vorerkrankungen sollten jedoch mit den Strahlentherapie-Ärzten besprochen werden, diese werden auf mögliche Risiken hinweisen. Meist gilt, dass eine Bestrahlung mit Atemgating für die Lunge wesentlich günstiger ist als eine Bestrahlung ohne Gating.

 

Welche Vorteile der atemgesteuerten Strahlentherapie gibt es?

Für die Bestrahlung bei linksseitigem Brustkrebs konnte in vielen Fällen, insbesondere bei ungünstiger Organlage, eine deutlich geringere Strahlenbelastung von Herz und Lunge erzielt werden, und damit das (heute bereits ohnehin eher geringe) Risiko für eine Schädigung nochmals deutlich gesenkt werden.

Andere Methoden zur Herzentlastung, wie die IMRT/VMAT ohne Atemgating, können Dosis vom Herz wegverlagern, belasten dann aber andere Gewebe wie die gegenseitige Brust und die Lungen mit größeren Bereichen von niedriger Dosis – dass dadurch mit der Verzögerung von Jahrzehnten eine neue Krebserkrankung ausgelöst werden könnte, wird in der Fachwelt diskutiert und derzeit überprüft.

Strahlenbedingte Herzveränderungen, insbesondere Herzkranzgefäßverengungen, machen sich – wenn überhaupt –  frühestens nach 8-10 Jahren nach einer Strahlentherapie bemerkbar, so dass vor allem jüngere Patienten von einer Herzschonung durch Atemgating profitieren.

Auch bei Lungen-, Leber- und Oberbauchtumoren kann die Bestrahlung in festgelegten Atempositionen eine bessere Schonung des unbeteiligten Gewebes ermöglichen und damit geringeres Nebenwirkungsrisiko (z.B. weniger Übelkeit, geringere Wahrscheinlichkeit für eine bestrahlungsbedingte Lungenentzündung), da ohne Gating in der Regel ein größerer Bereich bestrahlt werden muss, um einen Tumor sicher zu erfassen.   

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Zuletzt geändert am: 01.06.2021
Autor
Expertengremium Strahlentherapie

Hauptautorin: Dr. Sophia Pachmann - Fachärztin für Strahlentherapie und Radioonkologie

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Duma, MN., Baumann, R., Budach, W., Dunst, Feyer, J., Fietkau, R. & et al. 18.07.2019. Heart-sparing radiotherapy techniques in breast cancer patients: a recommendation of the breast cancer expert panel of the German society of radiation oncology (DEGRO). In:Strahlentherapie und Onkologie. 195, p.861-871. https://link.springer.com/article/10.1007/s00066-019-01495-w#citeas; Letzter Abruf:01.06.2021 Albers, B. 05.2018. Strahlentherapie bei Brustkrebs schädigt nicht das Herz. In:DEGRO. https://www.degro.org/strahlentherapie-bei-brustkrebs-schaedigt-nicht-das-herz/; Letzter Abruf:01.06.2021 Baumann, R., Corradini, S., Hörner-Rieber, J., Krause, M. & Krug, D. 2021. Strahlen für das Leben. In:Deutsche Gesellschaft für Radioonkologie e.V.. https://www.degro.org/wp-content/uploads/2021/01/DEGRO_Broschuere_Strahlen_fuers_Leben_2020_A5_WEB.pdf; Letzter Abruf:01.06.2021

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