Fraktionierung – Aufteilung von Strahlendosen über die Zeit

In der klinischen Onkologie beschreibt die Fraktionierung die strategische zeitliche Planung und Dosiseinteilung ionisierender Strahlung. Die zugrundeliegende biologische Rationale stützt sich auf die vier klassischen Grundprinzipien der Radiobiologie (die „vier R“): Reparatur subletaler zellulärer Schäden, Umverteilung (Reassortment) im Zellzyklus, Repopulierung überlebender Zellen und Reoxygenierung hypoxischen Tumorgewebes.

Gesunde menschliche Zellen reparieren strahlenbedingte DNA-Schäden in der Regel deutlich effizienter als maligne Zellen. Durch die zeitliche Aufteilung der Bestrahlung in einzelne Fraktionen – typischerweise einmal täglich über einen Zeitraum von mehreren Wochen – machen sich Radioonkologen diesen Unterschied zunutze. Dieses therapeutische Fenster maximiert die Zerstörung des Tumors und minimiert gleichzeitig langfristige Schäden an den angrenzenden gesunden Organen.

Die Fraktionierung bestimmt Ihren täglichen Ablauf, den gesamten Behandlungskalender und das Auftreten möglicher Symptome während der Strahlentherapie maßgeblich mit. Wenn Sie Ihren genauen Bestrahlungsplan kennen, können Sie Anfahrten, berufliche Verpflichtungen und das Familienleben rund um die ambulanten Termine besser organisieren. Dies erklärt auch, warum sich Nebenwirkungen oft erst allmählich im Verlauf entwickeln und nicht sofort am ersten Tag spürbar sind. Es existieren verschiedene Fraktionierungsschemata, wie die Standardfraktionierung, die Hypofraktionierung (wenigere, dafür höhere Einzeldosen) oder die Hyperfraktionierung (kleinere Dosen, die mehrmals täglich gegeben werden). Das Gespräch mit Ihrem Radioonkologen über dieses Schema hilft Ihnen zu verstehen, wie Behandlungsdauer, tägliche Sitzungen und akute sowie chronische Nebenwirkungen zusammenhängen.

Die Fraktionierung selbst ist kein biologischer Test oder Labormarker, sondern ein Bestrahlungsverfahren. Die Festlegung eines Fraktionierungsschemas erfordert jedoch eine präzise Bildgebung und aufwendige medizinphysikalische Berechnungen. Vor Beginn der Bestrahlung erhalten Patientinnen und Patienten eine Planungs-Computertomographie (Planungs-CT), oft ergänzt durch eine Magnetresonanztomographie (MRT) oder Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Medizinphysiker und Dosimetristen nutzen diese Aufnahmen, um die Tumorgrenzen exakt zu erfassen, die Belastungsgrenzen der Normalorgane zu bestimmen und die genaue Anzahl an Fraktionen für die verordnete Dosis zu berechnen.

Die Fraktionierung ist ein zentrales Konzept bei nahezu allen bösartigen Erkrankungen, die mit einer perkutanen Strahlentherapie (Teletherapie) behandelt werden. Sie kommt routinemäßig bei Brustkrebs zum Einsatz, wo moderne Protokolle häufig eine moderate Hypofraktionierung nutzen, um die Gesamtbehandlungszeit zu verkürzen. Ebenso wichtig ist sie bei der Behandlung von Prostatakrebs, Lungenkrebs, Kopf-Hals-Tumoren, Rektumkarzinomen und Zervixkarzinomen. Bei Hirntumoren wie dem Glioblastom oder bei Hirnmetastasen werden spezialisierte Fraktionierungsschemata gewählt, um kritische neurologische Strukturen bestmöglich zu schonen.

Die Wahl des Fraktionierungsschemas bestimmt unmittelbar den Ablauf und die Dauer der Strahlentherapie. Eine Standardfraktionierung umfasst typischerweise 1,8 bis 2 Gray (Gy) pro Tag von Montag bis Freitag über einen Zeitraum von fünf bis sieben Wochen. Die akzelerierte Hypofraktionierung verwendet höhere Tagesdosen, wodurch die Behandlung bei geeigneten Patientengruppen in ein bis drei Wochen abgeschlossen werden kann – bei vergleichbarer Wirksamkeit. In der stereotaktischen Körperstrahlentherapie (SBRT) kommen extrem hypofraktionierte Schemata zum Einsatz, die sehr hohe Dosen in nur einer bis fünf Sitzungen verabreichen. Häufig werden Fraktionierungsschemata simultan mit einer radiosensibilisierenden Chemotherapie oder sequenziell mit einer Immuntherapie kombiniert.