Entwicklung einer Positionierhilfe für die Bestrahlung von Weichgewebssarkomen des Unterarms in einem ersten klinischen Prototyp der MR-integrierten Protonentherapie

Einleitung
Die Machbarkeit von gleichzeitiger Protonentherapie und MR-Bildgebung wurde bereits durch die experimentelle Integration eines Niederfeld-MRTs in eine statische Protonenstrahlführung gezeigt[1].
Als nächster Schritt wurde der MR-Scanner in eine Pencil-Beam-Scanning Strahlführung integriert. Dieser Aufbau soll perspektivisch für eine erste Patientenbestrahlung an Weichgewebssarkomen des Unterarms genutzt werden. Da die geometrischen Randbedingungen im in-beam-MRT lediglich eine Bestrahlung im Sitzen mit seitlich ausgestrecktem Arm zulassen (Abb. 1), das Planungs-CT aber liegend mit über dem Kopf ausgestreckten Armen durchgeführt wird, ist eine neuartige Arm-Positionierhilfe notwendig. Der Beitrag zeigt deren Entwicklung anhand erster Ergebnisse.

Material & Methoden
Die Komponenten der Positionierhilfe (Armschiene, Griffe, Anschlagbolzen) wurden in der hauseigenen Werkstatt aus Polyurethan gefertigt. Diese können je nach Patientenanatomie ausgewechselt werden. Zur Evaluierung der Positioniergenauigkeit wurden wiederholt MRT-Bildserien eines Probanden einerseits in Bestrahlungsposition am 0,22T in-beam-MRT aufgenommen, andererseits an einem 3T-MRT aufgezeichnet (Abb. 2), um die Patientenposition während des Planungs-CTs zu simulieren. Mittels einer selbst programmierten Bildregistrierungssoftware wurden Positionsabweichungen bestimmt.

Ergebnisse
Die Positionierung des Arms konnte am 3T-MRT mit einer Unsicherheit von coronal sowie sagittal durchgeführt werden. Am 0,22T-MRT betrug die Unsicherheit coronal sowie transversal. Außerdem zeigte sich, dass die Armschiene für den Übergang aus der liegenden in die sitzende Position geeignet ist.

Zusammenfassung
Eine Arm-Positionierhilfe für die erste Patientenbestrahlung von Weichgewebssarkomen des Unterarms an einem klinischen Prototyp für MR-integrierte Protonentherapie wurde entwickelt und evaluiert. Sie ermöglicht die Immobilisierung des Patientenarms sowohl in der üblichen Liegeposition des Planungs-CTs als auch in der aufgrund geometrischer Randbedingungen während der Bestrahlung nötigen Sitzposition im in-beam-MRT.