Bei 1–3 Hirnmetastasen ist die stereotaktische Strahlentherapie hoch wirksam, entweder als Einzeitbehandlung bei kleineren Läsionen oder als fraktionierte stereotaktische Bestrahlung. Bei der Einzeitbestrahlung muss die Bestrahlungsdosis in Abhängigkeit von der Metastasengrösse entweder reduziert oder durch eine fraktionierte stereotaktische Strahlentherapie ersetzt werden. Eine zusätzliche Ganzhirnbestrahlung verbessert – im Vergleich zur alleinigen stereotaktischen Radiotherapie oder Operation – die lokale Kontrolle der Hirnmetastasen signifikant und verhindert neue. Allerdings konnte bisher kein Effekt auf das Überleben nachgewiesen werden. Daher muss das Vorgehen in diesen Situationen mit dem Patienten ausführlich besprochen und seinen Bedürfnissen angepasst werden. Die palliative Ganzhirnbestrahlung wird heute überwiegend bei Patienten mit mehr als drei Hirnmetastasen durchgeführt. Sie hat einen guten palliativen Effekt, allerdings muss langfristig mit einer Einschränkung der Neurokognition gerechnet werden. Durch eine Schonung des Hippocampussystems lässt sich die Verschlechterung der neurokognitiven Funktion eventuell verhindern.
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