Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie
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Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie Kommissarischer Direktor Prof. Dr. med. U. Teichgräber Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie Querschnittsbereich Bildgebende Verfahren, Strahlenbehandlung, Strahlenschutz Jena | 20.04.2017 Dr. med. R. Kruschel Geschichte der Strahlentherapie 1895 Entdeckung der Rö-Strahlen durch Wilhelm Conrad Röntgen 1896 Inbetriebnahme von Röntgenapparaten Bereits 1897 erste Strahlenbehandlung eines Naevus pigmentosus piliferus (Tierfell-Muttermal) Leopold Freund; „Ein mit Röntgen-Strahlen behandelter Fall von Naevus pigmentosus piliferus (Tierfell-Muttermal)“; Wiener Medizinische Wochenschrift; 06.03.1897 1903 erstes Lehrbuch der Strahlentherapie Leopold Freund; Grundriss der gesamten Radiotherapie für praktische Ärzte Aber erst 1904 erstes Buch über Strahlenfolgen (William Herbert Rollins) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 2 - Neben diagnostischen Geräten Entwicklung von speziellen Therapieröhren und -generatoren. Ein wichtiger Meilenstein war die von William David Coolidge erfundene Hochleistungsröhre - In Erlangen wurde 1925 eine Anlage vorgestellt, die es erlaubte, die Röntgenröhre um den Patienten herum zu schwenken und das Ziel aus mehreren Richtungen zu bestrahlen. Diese sogenannte „Kreuzfeuerbestrahlung“ war der Vorläufer der modernen Konformaltherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 3 - Nach dem Zweiten Weltkrieg ersetzten radioaktive Strahler mit höherer Leistung und Maximalenergie fast alle Therapieröhren - Nur für die Behandlung von oberflächlichen Hauttumoren werden gelegentlich noch Röntgenstrahler eingesetzt (Grenzstrahlen- und Weichstrahlengeräte) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 4 - - Fast gleichzeitig mit der Entwicklung von Röntgenstrahlern war die Entdeckung und technische Nutzung der natürlichen Radioaktivität einhergegangen, aufbauend auf der Entdeckung des Radiums durch Marie und Pierre Curie 1898. Die von Radium abgegebene Strahlung ist viel energiereicher als Röntgenstrahlung. Der Gammastrahlenanteil kann dabei sehr tief in den Körper eindringen. Radium lässt sich zudem industriell herstellen und konfektionieren. Die Radiumstrahler benötigen keine Stromquelle und zerfallen extrem langsam. Sie eignen sich besonders zur Brachytherapie in Körperhöhlen. Daher richteten viele Kliniken nach dem Muster des 1910 in Stockholm gegründeten Radiumhemmet Strahlentherapieeinheiten ein (Stockholmer Methode), vorzugsweise innerhalb der Gynäkologie. 1949 wurde in einem Demonstrationsfilm die an der Frauenklinik der Universität Göttingen entwickelte „Göttinger Methode“ vorgestellt, eine Kleinraumbestrahlung mit Radium im „Siemens-Körperhöhlenrohr“. Sie gilt als einer der Vorläufer des heute üblichen Afterloadings 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 5 Radiummemmet 1917 20.04.2017 (Quelle: Wikipedia) Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 6 - 1941 wurde unter Leitung von Enrico Fermi der erste Atomreaktor der Welt kritisch und hielt eine Kettenreaktion selbständig aufrecht. - In diesen Reaktoren ist die Herstellung von künstlichen Radionukliden möglich, die gegenüber dem Radium geeignetere physikalische Eigenschaften haben, vor allem eine höhere Dosisleistung pro Masseeinheit. - In der Teletherapie wurden die Röntgenröhren bis 1960 überall durch Strahlenkanonen mit Quellen aus radioaktivem 60Cobalt oder 137Cäsium ersetzt 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 7 - Wegen der damit verbundenen Strahlenschutzprobleme gab es schon 1954 die ersten Versuche, elektrisch betriebene Teilchenbeschleuniger für die Therapie zu modifizieren, angefangen mit einem großen Van-de-GraaffBeschleuniger in Berkeley, später vorwiegend mit beweglich konstruierten Betatrons. - Diese Anlagen waren jedoch sehr teuer und aufwendig bei schwacher Dosisleistung, sodass die Telecurie-Geräte (sogenannte Kobaltkanonen) in den meisten Kliniken weiter genutzt wurden 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 8 Strahlentherapie 1970 in der DDR 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 9 Historisches Betatron (6 MeV, Konstruktionsbeginn 1942) (Quelle: Wikipedia) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 10 Telecobaltgerät 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 11 Moderner Linearbeschleuniger Photonen Elektronen 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 12 Entwicklung der Strahlentherapie 2008 1913 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 13 Bedenkenloser Einsatz von Strahlung 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 14 Verwendung von Radium 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 15 Verwendung von Radium 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 16 Bedenkenloser Einsatz von Strahlung? 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 17 Gesetzliche Regelungen für den Umgang mit ionisierender Strahlung 1. Röntgenverordnung (RöV) 2. Strahlenschutzverordnung (StrSchV) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 18 Wann welche Verordnung? Diagnostik ↔ Therapie 1. LINAC Röntgenverordnung (RöV) für jede Diagnostik mit Röntgenstrahlen (aber nicht Nuklearmedizin!) 2. Strahlenschutzverordnung (StrSchV) für jede Form Therapeutische Röntgenröhre der Therapie mit ultraharten Röntgenstrahlen= Photonen mit Linearbeschleuniger (LINAC), Elektronen, Protonen, und Diagnostik und Therapie mit radioaktiven Stoffen 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 19 Strahlenschutzverordnung gilt für Radioaktive Stoffe = Radionuklide Strahlentherapie umschlossene radioaktive Strahler (z.B. 192Iridium für die Brachytherapie) 20.04.2017 Nuklearmedizin offene radioaktive Strahler ( z. B. 131Iod, 18Fluor, 153Samarium: nuklearmedizinische Diagnostik und Therapie) Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 20 Definitionen von umschlossenen und offenen Radionukliden umschlossene radioaktive Strahler „...ständig von einer allseits dichten, festen, inaktiven Hülle umschlossen, ...eine Abmessung mindestens 2 mm.“ Offene radioaktive Strahler „...alle radioaktiven Stoffe mit Ausnahme der umschlossenen radioaktiven Stoffe.“ Strahlenschutzverordnung StrlSchV vom 20.7.2001, § 3 Begriffsbestimmungen 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 21 Welche Strahlenarten setzen wir in der klinischen Strahlentherapie ein? allgemein verfügbar: Ultraharte Röntgenstrahlen=Photonen 4 - 25 MV Betastrahlen = Elektronen 6 – 21 MeV Gammastrahlen (Quellen: 192Iridium) experimentell/klinische Forschung, spezielle Indikationen: Protonen Schwere Ionen ( 11Carbon, 18Sauerstoff etc.) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 22 Ziele der klinischen Strahlentherapie Lokale Heilung Tumor-(=Krebs)therapie: lokale Progressions-/Rezidivfreiheit (Krebs soll nicht weiterwachsen oder nach kompletter Remission = CR nicht wieder auftreten) gutartige Erkrankungen: Symptomkontrolle Vermeidung von akuten und chronischen Nebenwirkungen (Strahlenfolgen) somatische Strahlenfolgen bei hoher Dosis (Tumortherapie) genetische Strahlenfolgen auch nach niedrigen Dosen (gutartige Erkrankungen) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 23 Voraussetzung für komplikationslose Heilung (Tumorkontrolle) Möglichst hohe Dosis am Tumor Möglichst geringe Dosis an den Normalgeweben Wie erreichen wir diese Ziele? Bestrahlungsplanung! anatomisch – physikalisch biologisch - Fraktionierung 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 24 Geometrisch-anatomische Bestrahlungsplanung Strahlentherapie ist wie die Chirurgie eine lokale / lokoregionäre Therapiemethode Information über die genaue anatomische Lage und Ausdehnung des zu bestrahlenden Tumors notwendig Über 90% der Strahlentherapien werden auf der Basis von CT und MRT, seltener PET-CT geplant 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 25 Technische Durchführung der Strahlentherapie in der Klinik Teletherapie = weiter (griech.:„tele“) Abstand zwischen Strahlungsquelle und Zielvolumen, Strahlenquelle außerhalb des Körpers, perkutan (von 15 cm bis (häufig) 1 Meter, selten 2-3 Meter) Brachytherapie = kurzer („brachy“) Abstand zwischen Strahlungsquelle und Zielvolumen Strahlenquelle im Gewebe oder Hohlraum (Millimeter bis wenige Zentimeter) International Commission on Radiation Units 38/1985, 58/1997 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 26 Balance von Wirkung und Nebenwirkung Wirkungen 20.04.2017 Nebenwirkungen Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 27 Teletherapie: Strahlentherapie mit Linearbeschleuniger (LINAC) Photonen = ultraharte Röntgenstrahlen Energie: 6-15 000 KV = 6-15 MV Herkömmlicher Linearbeschleuniger = hundertfach höhere Energie als in der Röntgendiagnostik z. B. Röntgenstrahlen beim CT: 120 KV Tomotherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 28 Konventionelle Röntgenröhre Röntgenstrahlen bis 150 KV für Bestrahlung von Hauttumoren (z. B. Basaliom) 20.04.2017 für Bestrahlung von degenerativen (gutartigen) Erkrankungen Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 29 Brachytherapie: mit Nachladeverfahren (Afterloading) • • • • Radioaktive Quelle z. B. 192Iridium in Tresor fährt computergesteuert in die Applikatoren (Katheter) strahlt genau berechnete Zeit in den Kathetern fährt nach Ende der Bestrahlung zurück in Tresor Größe der Quelle: 1 x 4 mm 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 30 Beispiel für moderne anatomische Bestrahlungsplanung auf Basis PET-CT hohe Strahlendosis am Larnynxkarzinom (Tumor), geringe Strahlendosis am umgebenden Normalgewebe, hier z. B. die Schluckmuskukulatur dadurch Vermeidung von Schluckproblemen/Aspiration bei geheilten Patienten 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 31 Techniken zur Bestrahlung des Tumors (Zielvolumens) 1. Einzelnes Feld 2. Kreuzfeuertechnik (alle Bestrahlungsfelder treffen sich im Tumor) 3. Anpassung der Form der Bestrahlungsfelder an die Form des Zielvolumens = conformale 3 D-Radiotherapie durch Multileaf-Kollimator 4. Intensitätsmodulierte Bestrahlungsfelder 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 32 Einzelfeldbestrahlung mit Elektronen (e- ) Bestrahlung eines Plasmocytoms im Sternum Gute Schonung des Myocards durch definierte Reichweite von Elektronen z. B. 4 cm. Bestrahlung inguinaler Lymphknoten Gute Schonung des Hüftgelenks durch definierte Reichweite von Elektronen z. B. 6 cm. e- e20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 33 2 Bestrahlungsfelder zur postoperativen Radiotherapie bei Mammakarzinom 3-D-Bestrahlungsplanung auf der Basis der CT zur Schonung von Lungenparenchym und Myocard 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 34 Dreifelder-Technik zur Bestrahlung eines Rektumkarzinoms Dünndarm mit oralem Kontrastmittel dargestellt 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 35 Vierfeldertechnik zur Bestrahlung eines distalen Ösophaguskarzinoms Schonung von Rückenmark, Herz und Lungen 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 36 3 D konformale Radiotherapie: Anpassung der Strahlendosis an den Tumor durch Multileaf-Kollimator Bestrahlung von Hals-Brustwirbelsäulenmetastasen eines malignen Tumors Multileaf-Kollimator formt jedes Bestrahlungsfeld so, dass es an die Kontur des Tumors optimal angepasst ist und die Umgebung optimal geschont wird 20.04.2017 Gute Schonung von Kehlkopf, Speiseröhre und Trachea Vermeidung von radiogener Dysphagie Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 37 Besondere Bestrahlungstechniken - Teletherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 38 Besonderheit am Kopf: jeder intrakranielle Punkt ist durch 3 Koordinaten zur Kalotte definiert Stereotaktische Radiotherapie erlaubt (non-koplanare = nicht nur in einer Ebene) Bestrahlung aus beliebigen Richtungen über die gesamte Kalotte (dreidimensional) Gute Schonung benachbarter Strukturen/Organe 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 39 Stereotaktische Strahlentherapie - Geschichte Dr. Lars Leksell 1907-1986 1968 Gamma-Knife Radiosurgery 20.04.2017 Leksell Gamma Knife® Perfexion™ / Elekta Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 40 Stereotaxie - Begriffe Stereotaxie: Methode, welche im Patienten unter Nutzung eines externen 3-dimensionalen Koordinatensystems, was rigide am Patienten fixiert ist, einen Punkt definiert Frame: rigide Verbindung zwischen Patient und Koordinatensystem 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 41 Stereotaxie - Begriffe Stereotaxie (griechisch: stereo – räumlich, táxein – rigide fixieren) Einzeitbestrahlung = Radiochirugie 20.04.2017 Fraktionierte Bestrahlung = Radiotherapie Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 42 Fokussierung der Strahlendosis auf einen kleinen Tumor im Gehirn durch stereotaktische Technik Positionierung im 3-dimensionalen Lasersystem 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 43 Besonderheit bei Hirntumoren: Zielvolumen (=Tumor und Margin) im MRT oder PET definiert, Bestrahlungsplanung im CT MRT T1 und T2 gewichtete Aufnahmen werden mit CT fusioniert 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 44 Cyberknife 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 45 Stereotaktische Bestrahlung auf der Basis eines PET mit 68Gallium-DOTATOC: Dosisverteilung Meningeom: postoperative Radiotherapie nach inkompletter Resektion 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 46 Alleinige Radiotherapie für Rezidiv nach vorausgegangener Operation Stereotaktische Radiotherapie eines Oligodendroglioms °II auf der Basis von PET 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 47 Intensitätsmodulierten Radiotherapie = IMRT Planungs-Zielvolumen Bestrahltes Volumen (100%Isodose) Risikoorgan 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 48 Prinzip der Intensitätsmodulierten Radiotherapie = IMRT (step & shoot) 1. Jedes Bestrahlungsfeld wird in kleine Voxel zerlegt (z. B. 3 x 5 mm) 2. Jedes Voxel wird verschieden stark bestrahlt 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 49 Prinzip der Intensitätsmodulierten Radiotherapie = IMRT (step & shoot) + + Ergebnis: + 1.0 + + = 0.5 Inhomogene Dosisverteilung innerhalb eines Bestr.-Feldes 0.0 3D-Kompensator 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 50 Intensitätsmodulierten Radiotherapie = IMRT 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 51 Intensitätsmodulierten Radiotherapie = IMRT Vorteil: Dosisreduktion und Schonung von normalen Geweben in Konkavitäten, z. B. Rückenmark, Speicheldrüse 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 52 Schonung des Rückenmarks durch IMRT Vermeidung des Risikos der radiogenen Querschnittslähmung IMRT-Plan Im Kopf-HalsBereich Kehlkopf-Ca und LymphknotenMTS rechts 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 53 Zielvolumenkonzept – IMRT (Zervixkarzinom) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 54 Medulloblastom: Zielvolumen = gesamter Liquorraum mit Dosisboost hintere Schädelgrube cranio-spinale Achse: 36 Gy hintere Schädelgrube (Tumorbett): 55 Gy +/- zytostatische Chemotherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 55 Bestrahlung der craniospinalen Achse mit Tomotherapie Bei Tumoren, die potentielle in den gesamten Spinalraum metastasieren (Medulloblastom, Ependymom °III der hinteren Schädelgrube) muss der gesamte Liqourraum bestrahlt werden. Technische Lösung: Helicale Tomotherapie: Patient bewegt sich kontinuierlich in Längsrichtung, rotierende Strahlenquelle (wie im CT) , Lagerung in Maske und Vakuummatte = hohe Genauigkeit 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 56 Tomotherapie Konstruktion: vereinigt die Vorteile eines Spiral-CTs und eines klassischen Linearbeschleunigers 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 57 TomoTherapy (6 MeV Photonen) Helicale Tomotherapie ist wie ein CT gebaut und erlaubt daher die Bestrahlung aus unendlich vielen Kreispunkten (Rotationsbestrahlung) aber nur in transversaler Ebene (koplanar) mit einer Voxelgröße von etwa 5 mal 5 mm Bildgeführte Therapie IGRT= CT vor jeder Bestrahlung und Lagekorrektur Universitätsklinikum Jena 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 58 Tomotherapie – LK-Stationen bei Mb. Hodgkin 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 59 Dosis Volumen Histogramme (DVH) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 60 DVH - numerisch 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 61 Bestrahlung bewegter Lungenrundherde Problem Prinzip In Exspiration wird bestrahlt In Inspiration wird nicht bestrahlt 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 62 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 63 Atemgetriggerte Bestrahlung Gating: 2 x CT (Exspiration + Inspiration) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 64 CT – Fusion in Ein- und Ausatmung 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 65 Gating - Technik 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 66 Atemgesteuerte RT eines peripheren BroCa Tumorvolumen Volumen (ml) 20 15 10 5 0 prä: 18 ml 20.04.2017 prä: 18 ml 3 Mo post: 12 ml 6 Mo post: 7,4 ml 9 Mo post: 5,7 ml Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 3 Mo post: 12 ml 6 Mo post: 7,4 ml 9 Mo post: 5,7 ml 18 12 7,45,7 13 Mo post: 3,9 ml 3,9 3,1 17 Mo post: 3,1 ml 67 13 Mo post: 3,9 ml 17 Mo post: 3,1 ml Lungenmetastase eines Ewing-Sarkoms unter zytostatischer Chemotherapie progredient vor und nach atemgesteuerter Radiotherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 68 Charakteristikum einer Fibrose 3 Jahre nach Bestrahlung einer Hilusmetastase: begrenzt auf das bestrahlte Volumen vor RT 20.04.2017 Subakut: Pneumonitis Chronisch: Lungenfibrose Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 69 Besondere Bestrahlungstechniken Brachytherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 70 Prinzip der Afterloading-Kontakttherapie Gynäkologische Tumoren (Cervix und Corpus uteri) Bronchialkarzinom (intracavitär, intraluminal) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 71 Vorteil der Brachytherapie steiler Dosisabfall von Strahlenquelle in die Umgebung gute Schonung der Nachbarorgane keine Dosisbelastung des Personals weil der Patient während der Bestrahlung alleine im Strahlen-OP ist Rö-Kontrolle nach Platzierung der Katheter 20.04.2017 Computertomogramm (CT) mit Katheter Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie Berechnete Dosisverteilung im CT 72 Planung und Dosisverteilung Intraluminale Brachytherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 73 Planung und Dosisverteilung interstitielle Brachytherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 74 Interstitielle Brachytherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 75 Planung und Dosisverteilung interstitielle Brachytherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 76 Kontrolluntersuchung 3 Monate nach Interstitieller Brachytherapie (Zunge/Mundboden)) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 77 Interstitielle Teilbrustbestrahlung 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 78 Klinische Strahlenbiologie Siehe Vorlesung biologische Wirkungen ionisierender Strahlung 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 79 Schematische Darstellung des zellulären Überlebens nach fraktionierter Bestrahlung 107 Erholung vom akuten (subletalen) Strahlenschaden 104 100 20.04.2017 Anzahl der Fraktionen (Dosis in Gray [Gy]) Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 80 Tumorheilung versus Komplikation - Lokale Tumorheilung wird erreicht, wenn keine Tumorzelle mehr überlebt - Lokale Komplikationsfreiheit wird erreicht, wenn die überlebenden Normalgewebszellen ausreichen, um die Funktion aufrecht zu erhalten 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 81 Begriffsbestimmung Strahlentherapie = Radiotherapie Einsatz ionisierender Strahlung in der Medizin Methodischer Begriff Klinischer Begriff Strahlentherapie Radioonkologie = allgemein für klinische Anwendung ionisierender Strahlung bei benignen und malignen Erkrankungen 20.04.2017 = Therapie maligner Tumoren durch ionisierende Strahlung Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 82 Allgemeine Indikationen für ionisierende Strahlen in der Medizin Benigne Erkrankungen (siehe auch Vorlesung Haut-Muskel-Gelenke, 8. Semester) Semimaligne Erkrankungen (lokal infiltrierend wachsend jedoch ohne Metastasierungspotential [Basaliom, Desmoidtumor] Maligne Erkrankungen (solide Tumoren: morphologisch abgrenzbar und hämatologische Malignome: diffus im Körper verteilt) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 83 Strahlentherapie bei benignen Erkrankungen Hypophysenadenom: postoperativ oder bei Rezidivwachstum mit Risiko der Visusminderung 10 Jahre progressionsfrei 85% Milker-Zabel S et al. IJROBP 2001; 50: 1279-1286 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 84 Strahlentherapie bei benignen Erkrankungen heterotope Ossifikation: Prophylaxe vor Wechsel einer Totalendoprothese der Hüfte Heterotope Ossifikation nach Implantation einer Totalendoprothese 20.04.2017 Radiotherapie mit 1 x 7 Gy vor Endoprotehesenwechsel Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie Keine erneute Ossifikation 6 Monate nach Endoprothesenwechsel 85 Strahlentherapie benigner Erkrankungen akute Entzündung am muskulo-skelettalen System: Fersensporn 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 86 Morbus Dupuytren Elektonenbestrahlung: Eindringtiefe der Strahlen ca. 11 mm 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 87 Onkologie: Behandlung von Krebserkrankungen Krebstherapie = interdisziplinäre Therapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 88 Diagnosestellung Staginguntersuchungen Therapiekonzepte Symptome Verdachtsdiagnose Diagnostik Histologische Diagnose Palliative Therapie Chemotherapie Strahlentherapie Operation 20.04.2017 Staging= Ausbreitungsdiagnostik TNM Formel Keine Fernmetastasen Kurative Therapie Operation Strahlentherapie Chemotherapie Fernmetastasen Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 89 Konzepte und Ziele in der Krebstherapie Therapiekonzept Therapieziel Patient hat Chancen auf Kurativ (dauerhafte) Heilung wegen lokal begrenztem Tumor (Stadium M0) Erhöhung von z. B. 5- oder 10-Jahres – Überleben Patient hat keine Aussicht auf (dauerhafte) Heilung, z. B. wegen Fernmetastasen bei Diagnosestellung (Stadium M 1) Linderung von Beschwerden= Verbesserung der Lebensqualität/ Verhinderung von Komplikationen 20.04.2017 Palliativ Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 90 virtuelles Tumorkonsilium (interdisziplinäres Tumorboard) Tumor-Chirurg Medizinischer Onkologe zytostat. Chemotherapie target Therapie: Antikörper, Tyrosinkinasehemmer Operation Patient 20.04.2017 Radiotherapie Pathologe Diagnose/Stadium Labormediziner Nuklearmediziner Szintigraphie/PET: Fernmetastasen? nuklearmed. Therapie z. B. 131 Iod bei diff. SD CA Strahlentherapeut z. B. Tumormarker spezielle Disziplinen: Med. Psychologie, Palliativmedizin, Schmerzmedizin, Ophthalmologie, Orthopädie, … Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 91 Multidisziplinarität der Krebstherapie Generelle Empfehlungen in Leitlinien für viele maligne Tumoren und Bewertung der einzelnen Methoden in Abhängigkeit vom Stadium der Erkrankung (in der Regel für kurative Stadien) In jedem Einzelfall wird die optimale Kombination und Sequenz der 3 Methoden im Tumorboard diskutiert (für kurative und palliative Stadien) 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 92 Mammakarzinom: Beispiel für Multimodale Therapie Sehr häufig: 1. Brusterhaltende Operation 2. Adjuvante Chemotherapie 3. hormonelle Therapie (Östrogen- und Progesteronrezeptor) 4. ggf. Antikörpertherapie (gegen Her 2 neu) 5. immer Strahlentherapie Senkt das Risiko des Lokalrzidivs Tumoren ohne LK-Metastasen: von 29 auf 10 % nach 10 Jahren Tumoren mit LK-Metastasen: von 45 auf 13 % nach 10 Jahren 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 93 Kombination aus Radiotherapie und zytostatischer Chemotherapie Ziel: in erster Linie Verstärkung der zytoziden Wirkung der ionisierenden Strahlung an der Tumorzelle (lokale Wirkungsverstärkung) und nur sekundär systemische Wirkung der Zytostatika auf (mikroskopische) Fernmetastasen 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 94 Therapiekonzepte: Kombination aus lokoregionärer Strahlentherapie und zytostatischer Chemotherapie 1. Gleichzeitige Gabe von Bestrahlung und Zytostatik 2. Sequentielle Gabe von Bestrahlung und Zytostatika 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 95 Kombination von Operation mit Radiotherapie (Operation obligat in der Primärtherapie) Rektumkarzinom T3 N0 oder jedes T N+ Radiochemotherapie 13 % Lokalrezidive/5 Jahre Operation Radiochemotherapie Operation 6 % Lokalrezidive/5 Jahre Verbesserung der Ergebnisse durch veränderte Reihenfolge von Radiotherapie und Operation 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 96 Kombination aus Radiotherapie und zytostatischer Chemotherapie (Operation als Reservemaßnahme bei Rezidiv) Platttenepithelkarzinom des Analkanals 20.04.2017 +Radiotherapie zytostatische Chemotherapie simultan Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 5 Jahres Überleben: 75% 97 Gleichzeitige Gabe vs. sequentielle Gabe von Zytostatika bei nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom Stadium III [NSCLC] 5-Jahres-Überleben besser nach simultaner (rot) als nach sequentieller (blau) Radiochemotherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 98 Kombination von Operation, Radiotherapie und Chemotherapie simultan und sequentiell Glioblastoma multiforme +Radiotherapie zytostatische Chemotherapie simultan und sequentiell mit Temozolomid +/- Operation +Radiotherapie alleine 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 99 Radiotherapie + Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR)- Antikörper Cetuximab bei Kopf-HalsKarzinomen Gesamt ÜL: Cetuximab ja/ nein Akne °2-4 unter Cetuximab ja/nein Bonner JA et al. Lancet Oncol 2010 Verbessertes Gesamtüberleben durch Gabe von EGFRAntikörper während Strahlentherapie 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 100 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! 20.04.2017 Grundlagen und Einführung in die klinische Strahlentherapie 101