Multileaf-Collimatoren (MLC): Arten und Anwendungen in der Strahlentherapie

Der Multileaf-Collimator (MLC) wurde ursprünglich zur feldförmigen Gestaltung von Legierungsblöcken eingesetzt. Seitdem findet er breite Anwendung bei wichtigen klinischen Funktionen, wie beispielsweise der Dosisabgabe bei der Strahlentherapie für Krebspatienten. Ein durchschnittlicher MLC enthält zwischen 40 und 120 Lamellen, die verhindern, dass Strahlenbänder gesundes Gewebe erreichen. Hergestellt von mehreren Herstellern, besteht der MLC aus drei Konfigurationstypen: Oberkiefer-Ersatz, Unterkiefer-Ersatz und Tertiärstufe. Jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Erforderliche Schritte

Vor der klinischen Anwendung müssen Multileaf-Collimatoren einige erforderliche Schritte durchlaufen. Zunächst müssen Abnahmetests sowohl für neue als auch für aufgerüstete Multileaf-Collimatoren durchgeführt werden. Darauf schließen sich zusätzliche Messungen an, die erforderlich sind, um Multileaf-Collimatoren für die Behandlungsplanung zu ermöglichen. Die Einrichtung eines Qualitätssicherungsprogramms ist erforderlich, um die effektive Funktion des Gesamtsystems sicherzustellen, und schließlich erfordern Multileaf-Collimatoren eine Überwachung ihrer Auswirkungen auf die Berechnung von Messeinheiten.

Oberkiefer-Ersatz

Collimatoren von Elekta sind mit dieser Konfiguration gestaltet. Dabei wird der obere Kiefer des MLC durch einen Satz von Lamellen ersetzt, die sich parallel zur Rotationsachse des Gantry bewegen. Ein zweiter Collimator befindet sich unter den Lamellen, um deren reduzierende Wirkung zu stützen. Konfigurationen mit Oberkiefer-Ersatz haben einen kleineren Bewegungsbereich, was den Vorteil bietet, kürzere Lamellen zu verwenden. Allerdings liegen die kürzeren Lamellen weiter vom Isocenter des Beschleunigers entfernt, wodurch die Lamellenbewegung enger ist als bei anderen Konfigurationen.

Unterkiefer-Ersatz

Bei dieser Konfiguration, die von Siemens und Scanditronix Racetrack Microtron verwendet wird, sind die unteren Kiefer in mehrere Lamellen aufgeteilt. Die geraden Lamellen bewegen sich aus der vollständig offenen Position mit einer Geschwindigkeit von 1,5 cm pro Sekunde und werden unabhängig voneinander betrieben. Die Enden und Seiten der Lamelle stimmen mit der Strahldivergenz überein, weshalb die Konfiguration doppelt fokussiert ist.

Tertiärer MLC

Das Tertiärsystem befindet sich leicht unter den standardmäßigen, einstellbaren oberen und unteren Kieferniveaus. Dies vermeidet längere Ausfallzeiten, da Lamellen bei einem Systemausfall manuell bewegt werden können. Dieses Design bringt jedoch zusätzliches Volumen für den MLC mit sich und beeinträchtigt leicht die Freiraum zum Isocenter. Das Tertiärsystem wird in Collimatoren von Varian verwendet.