Atemgating

Atmungsbedingte Organbewegungen können die therapeutische Präzision in der Strahlentherapie und die Bildqualität in der radiologischen Diagnostik erheblich beeinträchtigen. Vor allem in der Thorax- und Abdomendiagnostik bewegen sich Strukturen wie Lunge, Herz, Leber und Pankreas teils mehrere Zentimeter pro Atemzyklus. Das Atemgating ermöglicht es, eine gezielte Bild- oder Dosisabgabe nur in definierten Phasen des Atemzyklus durchzuführen, typischerweise in der exspiratorischen Ruheposition oder in tiefer Inspiration.

Das Verfahren kann auf zwei Arten realisiert werden:

• Externes Gating: mittels Sensoren am Thorax (z.B. Infrarotreflektoren, Lasermessung)
• Internes Gating: über die Bildgebung selbst (z.B. bei PET-CT oder 4D-CT)

In der Strahlentherapie wird Atemgating eingesetzt, um die Bestrahlung beweglicher Zielvolumina präzise zu steuern. Die Strahlenquelle wird dabei ausschließlich in definierten Atemphasen aktiviert. Dies ermöglicht eine Reduktion der Sicherheitsgrenzen, eine höhere Zielgenauigkeit und eine geringere Belastung gesunder Organe. Typische Indikationen in der Radiotherapie sind:

• Linksseitiges Mammakarzinom: Herzschonung bei Deep Inspiration Breath Hold (DIBH-Methode)
• Nicht-kleinzelliges Bronchialkarzinom
• Lebermetastasen, z.B. in stereotaktischer Radiatio (SBRT)
• Pankreastumoren

Auch in der Bildgebung wird Atemgating zur Atemphasen-selektiven Bildakquisition eingesetzt, um Bewegungsartefakte zu minimieren oder die Bildanalyse zu verbessern. Die Verfahren unterscheiden sich in ihrer Modalität:

• Kardio-MRT: EKG- und atemgetriggertes Gating zur Darstellung bewegter Herzstrukturen. Kombination mit Breath-Hold-Techniken
• CT und 4D-CT: Gated CT bei Leber, Lunge oder Thorax für die Planung in der Strahlentherapie (4D-CT)
• PET-CT/PET-MRT: Respiratorisches Gating verbessert die räumliche Zuordnung von metabolisch aktiven Läsionen und reduziert die Unschärfe bei Lungen- und Lebermetastasen