VIERTER JAHRESBERICHT 2013

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RINECKER
PROTON
THERAPY
CENTER
DAS DEUTSCHE PROTONen THERAPIE ZENTRUM
Vierter JAhresbericht
THE STATE OF THE ART IN RADIO ONCOLOGY
Die Erfahrungen aus der Behandlung der ersten 1.500 Patienten
Inhalt
RINECKER PROTON THERAPY CENTER
DAS DEUTSCHE PROTONen THERAPIE ZENTRUM
Vierter JAhresbericht
STATE OF
THE ART IN
RADIO ONCOLOGY
DasTHE
Deutsche
Protonen
Therapie-Zentrum
Die Erfahrungen aus der Behandlung der ersten 1.500 Patienten
Jahresbericht
April 2012 - März 2013
4
Vorwort
7
Der Weg des Patienten im Center
21
DAS TEAM
22
Wachwechsel: Von Prof. Herbst zu Prof. Bachtiary
24
Unser Leitungsteam
32
Unser Wissenschaftlicher Beirat
41
DIE TECHNIK
42
Die Welt des Protonen-Scannings - 2013
52
Wie oft muss der Patient bestrahlt werden?
56
Problem: Krebs als Folge einer Strahlentherapie
63
DIE THERAPIE
64
Übersicht Behandlungen am RPTC
70
Bestrahlung von Kindern am RPTC
76
Ergebnisse aus 500 bestrahlten Prostatakarzinomen
86
Ergebnisse der neuartigen Protonenbestrahlung des Pancreas
92
Fallbeispiele aus dem RTPC
110
Kontakt / Impressum
3
Vorwort
Vorwort
EUROPAS MODERNE KREBSBESTRAHLUNG:
DAS VIERTE JAHR
Das vierte Betriebsjahr war für die ProHealth AG und das RPTC ein Erfolg. Die Leistung, sowohl im Hinblick
auf die Fallzahlen, als auch auf die technische Qualität, konnte gesteigert werden. Trotz der herausfordernden
gesundheitspolitischen Lage konnten wir Verbesserungen bei der Einbindung des RPTC als Leistungserbringer in
das deutsche Gesundheitssystem erreichen und somit die Protonentherapie mehr Patienten zugänglich machen.
Wir freuen uns, dass die Vorteile der Protonentherapie sowohl von Patienten als auch Krankenkassen und Ärzten
immer mehr erkannt und genutzt werden. Insbesondere, da Krebs nach Herzkreislauferkrankungen die zweithäufigste Todesursache weltweit ist, Tendenz steigend. Waren es 1981 in Deutschland noch 269.000 Neuerkrankungen, so betrug die Zahl 2012 bereits 495.000 bei etwa gleichbleibender Bevölkerungszahl. Die Krankheit
ist jedoch nicht nur ein soziologisches Problem. Kosten im Zusammenhang mit Krebs belasten das Gesundheitssystem und andere Bereiche der Volkswirtschaft in Europa jährlich mit rund 120 Milliarden Euro. Jedoch entfallen lediglich 36% dieser Kosten auf die Behandlung an sich. Weitere 36% entstehen durch Einkommensausfälle
aufgrund starker Therapienebenwirkungen. Es besteht also, sowohl soziologisch als auch ökonomisch, ein hoher
Bedarf an effektiveren und schonenderen Krebstherapien, die bessere Heilungserfolge erbringen und gleichzeitig
die ökonomische Belastung von Krebserkrankungen reduzieren.
Ein entscheidender Schritt in diese Richtung ist die Protonentherapie. Anders als Röntgenstrahlen geben Protonen auf ihrem Weg zum Tumor nur wenig Energie ab. Ihre maximale Dosis, die für die Zerstörung der Tumorzellen verantwortlich ist, wird erst freigesetzt, wenn die Protonen stoppen (im Bragg-Peak). Dieser Ort, und somit
der Ort des Dosismaximums, ist mittels ihrer Geschwindigkeit (Energie) präzise dreidimensional bestimmbar.
Die Geschwindigkeit wird so gewählt, dass die Protonen exakt an einer vorab berechneten Stelle im Tumor stoppen. Das gesunde Gewebe hinter dem Tumor bleibt strahlungsfrei, das vor dem Tumor wird wesentlich weniger
belastet als bei Röntgen. Insgesamt kann die Strahlenbelastung im Gesunden mit Protonen um über zwei Drittel
(gegenüber Röntgen) verringert werden, bei gleicher oder höherer Tumordosis. Die Protonentherapie ermöglicht
somit nicht nur höhere Heilungschancen, sondern mindert durch Reduzierung der Akut- und Spätnebenwirkungen sowie des Risikos von Sekundärtumoren auch die Folgebelastungen der Strahlentherapie. Am Beispiel
des Prostatakarzinoms bedeutet dies neben hervorragenden medizinischen Ergebnissen eine Reduzierung der
Behandlungsdauer um fast 50%, eine Reduzierung der Akut- und Spätnebenwirkungen und in der Regel den
Wegfall einer Reha-Behandlung nach der Therapie. Höhere Behandlungskosten werden somit durch reduzierte
Nebenkosten aufgefangen.
Obwohl die Eigenschaften von Protonenstrahlen bereits Anfang des 20ten Jahrhunderts entdeckt und erste
medizinische Tests ab Mitte der 1950er Jahre unter anderem in Harvard USA durchgeführt wurden, entstand
4
die erste vollklinische Protonentherapieanlage erst 1990. Um diese hochpräzise Therapie optimal einsetzen zu
können mussten erst die bildgebenden Diagnostikverfahren weit genug entwickelt sein. Denn anders als bei
einer Bestrahlung mit Röntgen, bei der Präzision aufgrund des „Durchschuss-Charakters“ der Röntgenstrahlen
nur zweidimensional gefordert ist, muss bei der Protonentherapie dreidimensional geplant werden. Erst mit der
heutigen Technologie ist das optimal möglich. Seitdem sind bereits über 95.000 Menschen weltweit mit Protonen behandelt worden. Die Therapie gilt mittlerweile in immer mehr Bereichen als Gold Standard, so zum Beispiel bei der Bestrahlung von Kindern und Tumoren der Schädelbasis. Auch die Weltführer in der Krebstherapie
betreiben bereits Protonentherapieanlagen (MD Anderson, Massachusetts General Hospital (Harvard)), oder
bauen Protonen-Center (Mayo Clinics 2 Anlagen, Sloan-Kettering, John Hopkins u.a.). Auch der arabische Raum
hat die Bedeutung dieser Therapie erkannt. Nur Europa hinkt der Entwicklung spürbar hinterher und riskiert den
Anschluss an die Weltspitze zu verpassen.
Das RPTC in München, Europas erste vollklinische Protonen-Serienanlage, ist mit 4 vollbeweglichen Gantries
sowie einem Fixed-Beam für Tumore am Auge ausgestattet.
Es ist zudem neben dem MD Anderson-Center, der weltweiten Nummer Eins in der Krebstherapie, die einzige
klinische Anlage, die Protonentherapie in ihrer durchentwickelten Form, dem Scanning-Verfahren, anbietet. Das
RPTC macht somit nicht nur Deutschland zu einem Weltführer in der Krebstherapie, es ist mit über 1.500 behandelten Patienten seit 2009 auch das Zentrum mit der weltweit größte Erfahrung im Protonen-Scanning, und ist
so bereits zur Behandlungswahl für Patienten aus über 44 Nationen geworden. Seit Betriebsbeginn besteht ein
die Kostenübernahme sichernder Versorgungsvertrag mit der AOK Bayern, seit 2011 mit der Debeka, Deutschlands größtem privaten Krankenversicherer. Gespräche mit weiteren Kassen laufen, um auch hier die Kostenbewilligungen zu beschleunigen.
Tun wir etwas, um das unermessliche Leid, das die Krebserkrankungen den Menschen auferlegen, zu lindern.
Hans Rinecker
PD Dr. med. Dr. med. habil.
Aufsichtsratsvorsitzender
5
RINECKER
PROTON
THERAPY
CENTER
DER WEG DEs PATIENTEN IM CENTER
8
Empfang und Wartebereich
10
Diagnostik und Zielplanung
12
TumorBoard
12Arztgespräch
14Patientenmanagement
15Bestrahlungsvorbereitung
16
Die Bestrahlung in der Gantry
18Gästehaus
7
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
Empfang und Wartebereich
Am Empfang des RPTC erhalten die Patienten bei
ihrer Ankunft alle Informationen, damit sie sich im
RPTC zurecht finden. Auch während der Zeit der Behandlung ist der Empfang eine Anlaufstelle für Fragen.
8
9
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
Diagnostik und Zielplanung
In den ersten Tagen am RPTC werden eine sorgfältige Diagnostik und Therapieplanung durchgeführt:
Bei einer Staging-Untersuchung wird der gesamte
Körper nach Tumormanifestationen und Metastasen
abgesucht. Dies wird mit einer Ganzkörper-Kernspintomografie (MRT), mitunter in Verbindung mit
einem PET–CT (Positronen-Emissionstomografie),
völlig schmerzfrei durchgeführt. Falls erforderlich,
werden weitere Untersuchungen wie Endoskopie,
10
Ultraschall oder Angiografie vorgenommen. Für die
darauffolgende Zielplanung wird eine hochauflösende
Computertomografie (CT) durchgeführt. Sämtliche
dafür erforderlichen Einrichtungen sind im RPTC vorhanden, um den Ablauf für die Patienten so mühelos
wie möglich zu gestalten. Zudem wird jedem Patienten
ein Dosisvergleich für eine Röntgen-Bestrahlung angeboten, um zu demonstrieren, dass die Bestrahlung mit
Protonen eine überlegene Dosisverteilung liefert.
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DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
Tumorboard
Da sich die Onkologie auf viele verschiedene Spezialgebiete verteilt, beziehen wir Spezialisten in den
jeweiligen Gebieten in die Behandlung mit ein. Dazu
verfügt das RPTC über ein sogenanntes Tumorboard
aus Fachärzten für Radiotherapie, Radiodiagnostik,
Chirurgie, Onkologie der Inneren Medizin, Urologie
sowie für Pathologie. Das Tumorboard überprüft
die jeweilige Therapieentscheidung und wird in die
Zielplanung mit eingebunden. Je nach Fall werden
weitere Spezialisten und, soweit möglich, der einweisende Arzt mit einbezogen.
Arztgespräch
In einem ersten Arztgespräch wird mit dem Patienten
ausführlich gesprochen. Es werden ihm die Therapiemöglichkeiten, die Indikation zur Protonentherapie,
deren Nebenwirkungen sowie der Behandlungsablauf
im Einzelnen erläutert.
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DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
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Patientenmanagement
Bestrahlungsvorbereitung
Nachdem der Patient sich für die Protonentherapie
entschieden hat, werden im Patientenmanagement
die Bestrahlungstermine festgelegt und mögliche
verbleibende Fragen des Patienten beantwortet.
Der Patient erhält hier seinen individuellen Bestrahlungskalender, Informationen zum Behandlungsablauf und sein persönliches Armband als zusätzliche
Identifikation während der Behandlung. Auf diesem
Armband befinden sich patientenspezifische Daten.
Diese Informationen werden vor jeder Bestrahlung
elektronisch abgelesen, um Verwechslungen auszuschließen.
Um die hohe Präzision der Protonentherapie ideal
nutzen zu können, ist es wichtig, dass sich der Tumor
bei jeder Bestrahlung an derselben Stelle befindet.
Hierfür kommen unsere Patienten vor der ersten Bestrahlung in die sogenannte Moulageanpassung. Zur
Immobilisation erhält der Patient eine eigens an ihn
angepasste Liege, die es dank eines Vakuumsystems
möglich macht, den Patienten bei jeder Bestrahlung
wieder in die gleiche Position zu bringen.
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DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
Die Bestrahlung in
der Gantry
Die Bestrahlung findet in einer der sogenannten „Gantries“ statt. Diese wiegen 150 Tonnen, haben einen
Durchmesser von 11 Metern und können innerhalb
einer Minute um 360° sub-millimetergenau um den
Patienten gedreht werden. Der Patient kann so aus
medizinisch optimalen Richtungen bestrahlt werden.
Im Gegensatz zur Röntgenbestrahlung wird hier mit
äußerster Präzision in allen drei Raumdimensionen
gezielt. Der Strahl kann mit Abweichungen von weniger als 1 Millimeter hochpräzise geführt werden. Für
die Protonenbestrahlung verwendet das RPTC ein
spezielles „Voxel-to-Voxel-Modulated“-Scanning-Verfahren, das die modernste Form der Protonentherapie
darstellt, um den Tumor punktgenau rasterartig – mit
bis zu 25.000 Zielpunkten im Tumor – abzufahren.
Die Eindringtiefe des Strahls wird über die variierbare
Protonengeschwindigkeit gesteuert. Dieses Verfahren erlaubt als einziges, die Therapiedosis – also die
Höchstdosis – streng auf den Tumor zu begrenzen.
Die Anzahl der Bestrahlungen richtet sich nach der Art
und Größe des Tumors. Durchschnittlich ist mit circa
16 Sitzungen insgesamt (Mo-Sa, eine pro Tag) zu rechnen. Der komplette Bestrahlungsvorgang nimmt typischerweise nur 15-20 Minuten in Anspruch, wobei die
Bestrahlung an sich nur etwa 60-90 Sekunden dauert
und völlig schmerzfrei ist. Pro Therapiesitzung sind
im Normalfall einschließlich Vorbereitung nicht mehr
als 30 bis 45 Minuten einzuplanen. In manchen Fällen
werden Diagnostik und Bestrahlung in einer leichten
Kurznarkose durchgeführt – etwa bei Kindern, denen
das Stillhalten meist schwerfällt. Bei Tumoren der
Lunge und der Leber spielen außerdem Atembewegungen eine erhebliche Rolle. Hier wird während einer
Kurznarkose die Lunge durch Sauerstoffzufuhr in einen
kontrolliert stabilen Zustand gebracht, der eine exakte
Bestrahlung des Tumors erlaubt. Ein Sauerstoffmangel
tritt nicht auf.
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DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
DER WEG DES PATIENTEN IM CENTER
Gästehaus
Für maximalen Komfort haben unsere ambulanten
Patienten die Möglichkeit eines der schönen Einund Zweibettzimmer oder eine der Suiten im angrenzenden GÄSTEHAUS AM RPTC zu buchen. Das
Gästehaus, welches sich in einer Grünanlage direkt
neben dem RPTC befindet, bietet den Komfort eines
gehobenen 3-4 Sternehotels mit zahlreichen Möglichkeiten zur Entspannung wie einer ruhigen Terrasse, der Hotelbar, oder einem hellen Wintergarten.
An der Lobby stehen kostenfreie Magazine und die
aktuellsten Zeitungen zur Verfügung. Zudem bietet
das Gästehaus einen Fitnessraum, Spielplatz und ein
Kinderspielzimmer. Das Internet ist kostenfrei.
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RINECKER
PROTON
THERAPY
CENTER
Das Team
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Wachwechsel: Von Prof. Herbst zu Prof. Bachtiary
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Unser Leitungsteam
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Unser Wissenschaftlicher Beirat
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Wachwechsel
Wachwechsel
MAnfred Herbst
Prof. Dr. med.
Aufsichtsrat Medizin ProHealth AG
WACHWECHSEL:
VON PROF. HERBST ZU PROF. BACHTIARY
Der Ärztliche Direktor unserer „Gründungszeit“, Prof.
Dr. med. Manfred Herbst ist in unseren Aufsichtsrat
gewechselt. Seine Nachfolgerin als Ärztlicher Vorstand ist Frau Prof. Dr. med. Barbara Bachtiary.
Das RINECKER PROTON THERAPY CENTER war
damals die erste zur Patientenversorgung, nicht zu
Studien- und Experimentalzwecken gebaute ProtonenScanning-Anlage in Europa. In den USA sind ähnliche
Vorläuferanlagen zwar schon seit Jahren in Betrieb, in
Deutschland aber lagen keine klinischen Erfahrungen
mit derartigen Therapiegeräten vor. Die Einstellung
von amerikanischen Chefärzten aber scheiterte an
behördlichen Vorschriften; das Verständnis des deutschen Strahlenschutzgesetzes wird behördlicherseits
Fremdsprachigen nicht zugetraut.
Vielerorts in Deutschland gab es immerhin schon
universitäre Projekte für Protonentherapieanlagen.
Im Jahr 2000 lehnte die Bayerische Landesregierung die Errichtung universitärer Protonenanlagen
ab: technisch zu komplex, anscheinend nicht in die
Personalstrukturen hiesiger Öffentlicher Einrichtungen passend. Zu den in ihren Zukunftsvisionen daher
gescheiterten universitären Protonen-Visionären
gehörte in vorderster Linie auch Herr Prof. Dr. med.
Manfred Herbst. Wir hatten das große Glück, ihn
nach seiner Emeritierung als Ordinarius für Strahlenheilkunde der Universität Regensburg für uns als
Ärztlichen Direktor und Vorstand Medizin gewinnen
zu können.
22
Er beriet uns während des Endteils des Aufbaus des
Centers, oft genug führte er unsere Hand, wenn es
darum ging, die Anlage auf die praktischen Belange
eines radioonkologischen Klinikbetriebs hin zu tunen.
Prof. Herbst therapierte den ersten, mit einem vollelektronischen, endentwickelten Protonen-ScanningSystem behandelten Patienten in Europa: an unserer
Anlage am 16. März 2009. Sein Engagement, seine
große klinische Erfahrung im Bestrahlungsbereich
und seine souveräne Intellektualität beim Einsatz
dieser fortgeschrittenen Methode prägt unsere Klinik für lange. Die hohe Strahlpräzision der Anlage,
die überlegene Leistungsfähigkeit veränderte den
klinischen Betrieb gegenüber allen konventionellen
Röntgenbestrahlungsmethoden mehr als im Voraus
geahnt: Die Möglichkeiten, mit dieser extrem exakten
Bestrahlung besser zu helfen als bisher, waren kaum
vorauszusehen. Noch heute sind ein Viertel unserer
Patienten Krebskranke, bei denen vorher eine Röntgenbestrahlung erfolglos geblieben war (aber wegen
Aufsättigung der Umgebung nicht wiederholt werden
konnte) oder die andernorts für eine Bestrahlung als
letztes wirksames Therapeutikum aus technischen
Gründen abgelehnt werden mussten.
Prof. Herbst verlässt uns nicht; obwohl an Körper und
Geist ewig jung erscheinend, zog er sich im August
2012 in unseren Aufsichtsrat zurück. Wir sind sehr
glücklich, ihn weiterhin an unserer Seite zu haben.
Seine Nachfolgerin ist Frau Prof. (Univ. Wien) Dr.
med. MSc. Barbara Bachtiary. Prof. Bachtiary stammt
Barbara Bachtiary
Prof. Dr. med.
Vorstand Medizin ProHealth AG
aus einem der größten radioonkologischen Behandlungscentren Europas am Allgemeinen Krankenhaus
Wien (AKH). Sie ist eine erfahrene Radioonkologin,
die für sich persönlich den Sprung zu der Fortentwicklung Protonen-Scanning gewählt hat. Ihre Aufgabe
zentriert sich nach mittlerweile 1.500 mit ProtonenScanning am RPTC behandelten Krebspatienten jetzt
auf die Einbindung dieser Protonentherapie in das
gesamte Spektrum der Radioonkologie. Nicht zuletzt
unsere kollegialen Außenbeziehungen und wissenschaftlichen Kooperationen, wie auch die Arbeit mit
unserem Wissenschaftlichen Beirat sind hier wichtig.
Gleichzeitig mit dieser Neubesetzung haben wir die
Chefarztstruktur der Klinik geändert. Erfahrungen im
praktischen Betrieb zeigten, dass die Wartungszeiten dieser Anlage sich als erfreulich kurz erwiesen
haben. Das heißt, die Anlage kann täglich und wöchentlich deutlich länger betrieben werden, als dies
der Arbeitszeit eines einzelnen verantwortlichen
Chefarztes zuzumuten ist. Einen zeitlich präformierten Ersatz des Chefarztes durch nur nachgeordnete
Ärzte wollten wir nicht anstreben. Wir haben daher
das Center in zwei selbstständige Kliniken aufgeteilt,
unter den Radioonkologen Dr. med. Alfred Haidenberger und Dr. med. Marc Walser. In beiden Kliniken
muss das Gesamtspektrum unserer Bestrahlungsmöglichkeiten gepflegt werden; gewisse Spezialisierungen der Chefärzte sind dennoch natürlich. In
dieser Konstruktion ist es entscheidend wichtig, über
diesen beiden Kliniken eine verbindende Leitung zu
haben: Frau Prof. Bachtiary ist als Vorstand Medizin
für die Koordination bezüglich Indikationskonzepten,
Qualitätskontrollen und Prozeduren zwischen den
beiden Abteilungen verantwortlich. Dem entspricht
die Aufnahme von Prof. Bachtiary in den Vorstand
unserer ProHealth AG, wo sie zudem auch die Vertretung ärztlicher Belange in der Geschäftsführung
sichert. Die ersten Monate mit dieser Struktur haben
gezeigt, dass sie funktioniert und über die gesamte
Anlagenbetriebszeit täglich/wöchentlich eine hohe
Behandlungsqualität sichert.
Hans Rinecker
PD Dr. med. Dr. med. habil.
Aufsichtsratsvorsitzender ProHealth AG
Barbara Bachtiary
Prof. Dr. med.
Vorstand Medizin ProHealth AG
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LEITUNGSTEAM
LEITUNGSTEAM
UNSER LEITUNGSTEAM
Qualität hat bei uns oberste Priorität. Daher haben
wir nicht nur eine Anlage mit der besten derzeit
verfügbaren Bestrahlungstechnologie, sondern,
neben unserem Wissenschaftlichen Beirat für die
wissenschaftliche Begleitung unserer Arbeit, auch
ein Team von erfahrenen Spezialisten aus den Gebie-
ten der Radioonkologie, Diagnostik, Medizinphysik,
Anästhesie und Qualitätssicherung. Technik, wissenschaftliche Beratung und hochkompetente Ärzte und
Physiker arbeiten Hand in Hand, um den Patienten
des RPTC die bestmögliche Therapie zukommen zu
lassen. Lernen Sie unser Leitungsteam kennen:
Ao. Univ.-Prof. Dr. Barbara Bachtiary
Medizinischer Vorstand ProHealth AG
Frau Prof. Dr. med. Barbara Bachtiary ist seit 2012
Ärztlicher Vorstand der ProHealth AG. Nach dem
Studium der Biologie und der Humanmedizin an
der Universität Wien wurde Prof. Bachtiary 2003
von der Universitätsklinik für Strahlentherapie der
Medizinischen Universität Wien zum Facharzt für
Strahlentherapie-Radioonkologie ernannt. Im Anschluss folgte ein Forschungsaufenthalt in Kanada bis
2005 und eine darauffolgende Stelle als Oberärztin
für Radioonkologie an der Abteilung für Strahlentherapie der Medizinischen Universität Wien. 2006
erfolgten die Habilitation und die Ernennung zur
„Außerordentliche Universitätsprofessorin“, 2008
wurde Prof. Bachtiary die Leitung der Ambulanz für
HNO-Tumore an der Abteilung für Strahlentherapie
der medizinischen Universität Wien übertragen bevor
sie 2011 ans RPTC wechselte. 2012 hat Prof. Bachtiary
die Protonenfachkunde erhalten.
1997 - 2003 Universitätsklinik für Strahlentherapie
der Medizinischen Universität Wien
seit 01/2003 Fachärztin für Strahlentherapie
2003 - 2005 Clinical Research Fellow, Department
of Radiation Oncology, Princess
Margaret Hospital, Ontario, Kanada
2005 - 2011 Oberärztin für Radioonkologie an der
Medizinischen Universität Wien
seit 2008 Leitung der Ambulanz für HNO-
Tumore
seit 06/2011 am RPTC in München
seit 04/2012 Protonenfachkunde
seit 2012 24
Ärztlicher Vorstand der ProHealth AG
25
LEITUNGSTEAM
LEITUNGSTEAM
Dr. med. Alfred Haidenberger
Leitung Klinik I
Dr. med. Marc Walser
Leitung Klinik II
Dr. med. Alfred Haidenberger ist seit Juli 2012
Chefarzt und Leiter der Strahlenklinik I am RPTC.
Seine Ausbildung mit dem Abschluss zum Facharzt
für Strahlentherapie hat er an der Universitätsklinik
Innsbruck absolviert. Nachdem er als Oberarzt langjährige Erfahrung im Bereich der herkömmlichen
Strahlentherapie gesammelt hat, erarbeitete sich
Dr. Haidenberger im Jahre 2010 die Fachkunde für
Protonentherapie, die ihm von der Bayerischen Ärztekammer verliehen wurde.
Dr. med. Marc Walser arbeitet seit November 2010
als Strahlentherapeut am RPTC und ist dort seit Juli
2012 Leiter der Strahlenklinik II. Nach seinem Medizinstudium an der Universität Zürich absolvierte Dr.
Walser seine Ausbildung zum Facharzt für Strahlentherapie am Universitätsklinikum Erlangen und am
Universitätsspital Zürich. Bevor er ans RPTC wechselte, arbeitete er in der Strahlentherapie in Amberg
als Oberarzt und Chefarztstellvertreter. Im Mai 2011
erlangte er die Fachkunde für Protonentherapie.
Medizinstudium in Innsbruck, 1999 MD
1999 - 2005 Universitätsklinik für Radioonkologie
Dr. Haidenberger war in Österreich in mehreren wissenschaftlichen Gremien und Expertenteams aktiv
tätig, war 9 Jahre Vorstandsmitglied der Österreichischen Gesellschaft für Strahlentherapie/Radioonkologie (ÖGRO), Gründungsmitglied beim Tiroler
Arbeitskreis Experimentelle Onkologie (TEXO) und ist
seit 2010 Präsident des Vereines Zukunftsorientierte
Radioonkologie (ZORO).
2003 - 2006 Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie
Innsbruck
seit 12/2005 Facharzt für Strahlentherapie
Universität Erlangen
2006 - 2007 Klinik für Radioonkologie Universitäts-
spital Zürich
2005 - 2007 Oberarzt für Radioonkologie an der
Universitätsklinik Innsbruck
2007 - 2009 Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie
Universität Erlangen
2007 - 2008 Oberarzt für Radioonkologie im
Krankenhaus Wiener Neustadt
2008 - 2010 Oberarzt für Radioonkologie im
seit 11/2009 Facharzt für Strahlentherapie
2009 - 2010 Strahlentherapie am Gesundheitszent-
Krankenhaus Vöcklabruck
seit 07/2010 am RPTC in München
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Medizinstudium an der Universität Zürich, 2002 Diplom
rum St. Marien Amberg
seit 11/2010 am RPTC in München
seit 02/2011 Fachkunde für Protonentherapie
seit 05/2011 Fachkunde für Protonentherapie
seit 2012 Leitung Klinik I am RPTC
seit 2012 Leitung Klinik II am RPTC
27
LEITUNGSTEAM
LEITUNGSTEAM
Dr. med. Christian Zechmann
Leitung Diagnostik
Dr. med. Morten Eckermann
Leitung Anästhesie
Dr. med. Christian Zechmann ist seit 2013 Leiter der
Diagnostik am RPTC. Nach seiner Ausbildung zum
medizinisch technischen Radiologie-Assistenten studierte Dr. Zechmann Humanmedizin an den Universitäten Heidelberg und Mannheim. Nach Abschluss des
3. Staatsexamens folgte die Facharztweiterbildung
für Radiologie an der Fakultät für Klinische Medizin
Mannheim, der Universität Heidelberg sowie dem
Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.
Bei letzterem war er zuletzt als Oberarzt tätig. Anschließend wechselte Dr. Zechmann in die Abteilung
Nuklearmedizin der Universität Heidelberg, wo er
seinen Schwerpunkt in der Diagnostik des Prostatakarzinoms um die Techniken der PET/CT (Cholin und
Gallium-PSMA) vertiefen konnte. Nach Erlangung der
Fachkunde Nuklearmedizin übernahm Herr Dr. Zechmann die Leitung der Diagnostik am RPTC. Durch
seine Arbeit an den Universitäten Mannheim und
Heidelberg und dem Deutschen Krebsforschungszentrum bringt er eine umfassende Erfahrung im Bereich
der Onkologischen Radiologie mit.
Dr. med. Morten Eckermann leitet seit 2009 die
Anästhesieabteilung am RPTC. Nach seinem Studium
an der Universität Regensburg und der Technischen
Universität München und mehrjähriger Assistenzarztzeit in der Chirurgie erfolgte die Facharztausbildung zum Anästhesisten im Verbund der Städtischen
Krankenhäuser in München.
2004 Universitätsklinikum Mannheim
(Institut für Klinische Radiologie)
2004 - 2006 Abteilung Radiologie am Deutschen
Krebsforschungszentrum Heidelberg
2005 - 2006 Rotation an die Abteilung Radiologie
an der Universitätsklinik Heidelberg in
die konventionelle Röntgendiagnostik
und Angiographie
Seit 1999 arbeitete er als Oberarzt in der Anästhesieabteilung der CHIRURGISCHEN KLINIK DR.
RINECKER, bevor er 2009 die Leitung der Anästhesie
am RPTC übernahm. Mit seinem Team hat er hier
mehr als 2.700 Narkosen durchgeführt, die Technik
und Ergebnisse der weltweit nur im RPTC realisierten
Protonenbestrahlung atemverschieblicher Tumore
unter Atemstillstand in Allgemeinanästhesie wurden
auf diversen internationalen Kongressen vorgestellt.
Medizinstudium an der Universität Regensburg und
der TU München
1989 - 1992 Chirurgischer Assistenzarztzeit in
den Bereichen Allgemein- und Unfallchirurgie, Plastische Chirurgie mit
Schwerverbrannten-Intensivmedizin.
Weiterbildung zum Facharzt für
Anästhesiologie im Verbund der Städtischen Krankenhäuser in München
2007 - 2008 Funktionsoberarzt am Deutschen
Krebsforschungszentrum Heidelberg
seit 08/1998 Facharzt Anästhesie
seit 07/2008 Facharzt für Radiologie
2008 - 2009 Oberarzt am Deutschen Krebsfor-
1999 - 2009 Oberarzt an der CHIRURGISCHEN
KLINIK DR. RINECKER
schungszentrum Heidelberg
2009 - 2012 Nuklearmedizin an der Universitäts-
seit 2009 Leitung Anästhesie am RPTC
klinik Heidelberg
seit 01/2013 Leitung Diagnostik am RPTC
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29
LEITUNGSTEAM
LEITUNGSTEAM
Markus Wilms
Leitung klinische Qualitätssicherung
Christian Skalsky
Leitung Medizinphysik
Markus Wilms ist seit 2009 Fachoberarzt im
Rinecker Proton Therapy Center in München. Nach
dem Studium der Humanmedizin an der LudwigMaximilians-Universität in München war Herr Wilms
Assistenzarzt in der Radiologischen Gemeinschaftspraxis Ingolstadt tätig. 2004 wurde Herr Wilms Facharzt für Strahlentherapie, seit 2009 hat er ebenso die
Fachkunde für Protonentherapie.
Dipl.-Phys. Christian Skalsky ist seit Dezember
2008 als Medizinphysiker am RPTC tätig, seit März
2010 leitet er die Abteilung für Medizinphysik am
RPTC. Nach dem Physikstudium an der Universität
Regensburg und dem Abschluss der Diplomarbeit
über Protonentherapie an der Klinik und Poliklinik
für Strahlentherapie und Radioonkologie am Universitäts-Klinikum Regensburg war Herr Skalsky dort
als Physiker an der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie tätig bevor er 1996 als
Medizinphysiker an das Institut für Strahlentherapie
und Nuklearmedizin am Klinikum Rosenheim wechselte. Dort war Herr Skalsky von 2000 - 2005 unter
anderem auch als Dozent im Fach Physik an der
Berufsfachschule für Krankenpflege/-hilfe und von
2004 – 2006 als verantwortlicher Physiker für die
technische Umstrukturierung des Instituts für Strahlentherapie und Nuklearmedizin in das Medizinische
Versorgungszentrum am Klinikum Rosenheim GmbH
für Strahlentherapie und Nuklearmedizin tätig. Nach
der Umstrukturierung arbeitete er bis zum Wechsel
an das RPTC dort als verantwortlicher Medizinphysiker. Von 2004 bis 2008 war Herr Skalsky zudem betreuender Medizinphysik-Experte der Nuklearmedizin
an der Klinik Bad Trissl und am Inn-Salzach-Klinikum.
Studium an der LMU München
1998 - 2005 Assistenzarzt in Radiologischer
Gemeinschaftspraxis Ingolstadt
seit 06/2004 Facharzt für Strahlentherapie
2005 - 2009 Facharzt am RPTC
seit 06/2006 Beauftragter für Qualitätsmanage-
ment am RPTC
seit 05/2009 Protonenfachkunde
seit 2009 Fachoberarzt am RPTC
seit 10/2011
Leitung klinische Qualitätssicherung
Studium an der Universität Regensburg
1996 Medizinphysiker an der Klinik und
Poliklinik für Strahlentherapie und
Radioonkologie der Universität
Regensburg
1996 - 2006 Medizinphysiker im Institut für
Nuklearmedizin und Strahlentherapie
am Klinikum Rosenheim
2004 - 2008 Betreuender Medizinphysik-Experte
der Nuklearmedizin an der Klinik Bad
Trissl und am Inn-Salzach-Klinikum
2006 - 2010 Medizinphysiker im Medizinischen
Versorgungszentrum am Klinikum
Rosenheim für Strahlentherapie und
Nuklearmedizin
seit 03/2009Protonenfachkunde
seit 2010 30
Leitender Medizinphysiker am RPTC
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WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
UNSER WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
Ein weiteres Unternehmens-Highlight des vergangenen Jahres war die Einrichtung des Wissenschaftlichen Beirats. Es ist dem RPTC gelungen, einen Kreis
hervorragender Berater zusammenzurufen.
Aufgabe dieses Beirats ist es, die klinischen
Tätigkeiten des RPTC wissenschaftlich zu begleiten.
Hauptziele sind dabei eine beständige Verfahrensoptimierung, und die Definition des RPTC als Leistungserbringer innerhalb der Radioonkologie in
Deutschland und Europa. Es gilt, die Leistungsfähigkeit der Protonentherapie im Kontext der verschiedenen heute zur Verfügung stehenden Behandlungsmöglichkeiten zu definieren.
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Das RPTC hat mit über 1.500 behandelten Patienten
in vier Jahren nunmehr nicht nur eine hohe Zahl an
Patienten bestrahlt, weltweit die meisten mit vollelektronischem Protonen-Scanning, sondern verfügt auch
über aussagekräftige Daten aus der Nachbeobachtung. Daher wurde jetzt der wissenschaftliche Beirat
zur Bewertung unserer Erfahrungen eingerichtet.
Die Teilnehmer sind hervorragende Persönlichkeiten
aus den Bereichen der Medizin und des Gesundheitswesens im Allgemeinen. Die Gruppe der Ärzte und
Medizinphysiker wird durch ärztliche Vertreter der
gesetzlichen Krankenkassen ergänzt, um das Protonen-Scanning auch aus der Sicht der Kostenträger
einzuwerten.
Ao. Univ.-Prof. Dr. Barbara Bachtiary
Medizinischer Vorstand ProHealth AG
Beruflicher Werdegang:
• Seit 07/2012 Ärztlicher Vorstand der ProHealth AG
• Seit 04/2012 Protonenfachkunde
• Seit 06/2011 Tätigkeit als Fachärztin für Radioonkologie am RPTC
• 2005 - 2011 Oberärztin für Radioonkologie an der
Abteilung für Strahlentherapie der Medizinischen
Universität Wien; seit 2008: Leitung der Ambulanz
für HNO-Tumore
• 2006 Habilitation: Lehrbefugnis für Strahlentherapie und Radioonkologie
• 2003 - 2005 Clinical Research Fellow, Department
of Radiation Oncology, Princess Margaret Hospital,
Ontario Cancer Institute, Toronto, Canada
• 01/2003 Anerkennung zur Fachärztin für Strahlentherapie-Radioonkologie
• 1997 - 2003 Assistenzärztin in Ausbildung zur
Fachärztin für Strahlentherapie-Radioonkologie
an der Universitätsklinik für Strahlentherapie der
medizinischen Universität Wien
• 1997 Anerkennung zur Ärztin für Allgemeinmedizin
(jus practicandi)
Frau Prof. Dr. Barbara Bachtiary vertritt die ProHealth
AG und damit das RPTC im Wissenschaftlichen
Beirat.
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WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
Prof. Dr. med. Christian G. Chaussy
Facharzt für Urologie
Jürgen Malzahn
Leiter der Abteilung „Stationäre Versorgung,
Rehabilitation“ im AOK-Bundesverband, Berlin
Beruflicher Werdegang:
Beruflicher Werdegang:
• S
tudium an der Ludwig-Maximilians-Universität
München, 1972 Promotion, danach am Institut für
Chirurgische Forschung.
• 1975 Entwicklung der Extrakorporalen Stoßwellenlithotripsie, Februar 1980 Behandlung des ersten
Patienten
• 1981 Professor für Urologie in München, 1984 Professor für Urologie an der University of California
Los Angeles, 1986 – 2010 Leiter der Urologie am
Klinikum Harlaching in München
• Beratende Professur Universität Regensburg, Professur an der Keck School of Medicine California
• Ab 1996 in Harlaching Behandlung von Prostatakrebs durch Ultraschall (High Frequency Focused
Ultrasound, HIFU).
• Weitere Auszeichnungen: Maximilian Nitze Preis
der Deutschen Gesellschaft für Urologie, von dort
auch Ritter von Frisch Preis. Lifetime Achievement
Award der Endourological Society und Präsident
seit 2012 dort, Ehrenmitglied des Royal College of
Surgeons Edinburgh, Ehrenprofessur an der Medizinischen Hochschule Peking, Ehrenmitglied der
chinesischen urologischen Gesellschaft.
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Die Behandlung des Prostatakarzinoms ist zurzeit
hoch kompetitiv: Ersatz der operativen Prostatektomie durch Röntgenbestrahlung. Versuch extreme
Hypofraktionierung mit Photonen - wie mit Protonen.
Wir freuen uns, mit Herrn Professor Chaussy einen
weltweit geachteten Urologen gefunden zu haben,
der uns bei der Dosiswahl für die Prostatabestrahlung
beraten kann.
• S
eit 2007 Abteilungsleiter Stationäre Versorgung/
Rehabilitation im AOK Bundesverband, Berlin
• 2000 – 2007 Wechsel ins Referat Krankenhäuser
des AOK-Bundesverbandes und Mitarbeit beim
DRG System
• 1997 – 2000 Tätigkeit im Referat KrankenhausFallmanagement des AOK-Bundesverbandes
• Studium der Humanmedizin in Berlin und Frankfurt
am Main
Herr Malzahn ist Vertreter der AOK, dem größten
bundesweit agierenden Einzelanbieter gesetzlicher
Krankenversicherungen. Die AOK ist ein entscheidender Partner des RPTC bei der Zurverfügungstellung
der Protonenbestrahlung für gesetzlich Versicherte.
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WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
Prof. Dr. med. Oliver Micke
Chefarzt der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie am Franziskus Hospital, Bielefeld
Dr. med. Klaus-Peter Thiele
Stellvertretender Leiter des Kompetenz-Zentrums
Onkologie der MDK Gemeinschaft, Medizinischer
Dienst der Krankenkassen (MDK), Nordrhein
Beruflicher Werdegang:
Beruflicher Werdegang:
• S
eit 2006 Chefarzt der Klinik für Strahlentherapie
und Radioonkologie am Franziskus Hospital, Bielefeld
• Oberarzt an der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie – Radioonkologie, Universtitätsklinikum
Münster
• Wissenschaftliche und klinische Ausbildung am
Universitätsklinikum Münster, Memorial SloanKettering Cancer Center in New York und Karolinska Cancer Center in Stockholm
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Prof. Micke ist eine Kapazität auf dem Gebiet der
Strahlentherapie des Pancreaskarzinoms sowie in
der Neuroonkologie. Gerade die Protonentherapie im
Scanningverfahren hat am RPTC zu neuen, erfolgreichen Therapiekonzepten für das Pancreaskarzinom
geführt. Auch die Bestrahlung von Tumorerkrankungen im Schädel- wie im Wirbelsäulenbereich gilt
international als klassische Domäne der Protonentherapie.
• S
eit 2000 Stellvertretender Leiter KompetenzZentrum Onkologie. MDK Nordrhein
• Assistenzarzt Uniklinik Düsseldorf, Abt. Hämatologie, Onkologie und Klinische Immunologie
Dr. Thiele ist als stellvertretender Leiter des Kompetenz-Centrums Onkologie der MDK-Gemeinschaft,
MDK Nordrhein auch Mitglied im gemeinsamen
Bundesausschuss der Ärzte und Krankenkassen
(GBA). In den wissenschaftlichen Beirat beauftragt
von der AOK Bayern. Dr. Thiele ist damit von großer
Bedeutung für eine Eingliederung der Protonentherapie in das deutsche öffentliche Gesundheitssystem.
37
WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT
Prof. Dr. rer. nat. Jan J. Wilkens
Leiter Medizinphysik der Klinik für Strahlentherapie
und Radiologische Onkologie, Technische Universität
München
Prof. Dr. med. Normann Willich
Geschäftsführer der Deutschen Gesellschaft für
Radioonkologie (DEGRO)
Leiter Register zur Erfassung radiogener Spätfolgen
bei Kindern und Jugendlichen (RISK)
Beruflicher Werdegang:
Beruflicher Werdegang:
• S
eit 2009 Associate Editor – „European Journal of
Medical Physics“
• Seit 2008 W2-Professor für das Fachgebiet
“Advanced Technologies in Radiation Therapy”
Technische Universität München
• 2004-2008 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am
Deutschen Krebsforschungszentrum
• 2006 Post Doctoral Research Associate an der
Washington University in St. Louis
• 2005 Fachanerkennung für Medizinische Physik”
der Deutschen Gesellschaft für Medizinische
Physik e.V. (DGMP)
• 2003 Research Fellow am Massachusetts General Hospital, North-East Proton Therapy Center
(NPTC), Boston (USA)
• 2001-2004 Promotion in Physik an der Universität
Heidelberg (summa cum laude)
• 2000-2002 Studium “Medizinische Physik und
Technik”, Universität Kaiserslautern
• 1995-2001 Studium der Physik, Universität München und University of Nottingham; Diplom
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Prof. Dr. Wilkens hat sich ausgezeichnet durch eine
langjährige Erfahrung im Bereich der Partikeltherapie
mit verschiedenen Ionenarten, sowie einem Forschungsschwerpunkt in der technischen Weiterentwicklung von Protonenbeschleunigung. Auf Grund
der aufwändigen und komplexen Technologie des
Protonenscanningverfahrens am RPTC nimmt die
Medizinphysik hier eine besondere Stellung ein.
• S
eit 2011 Geschäftsführer der DEGRO (Deutsche
Gesellschaft für Radioonkologie)
• 1991 – 2011 Direktor der Poliklinik für Strahlentherapie und Radiologie der Universität Münster
• 1989 Habilitation in München
• 1981 – 1989 Training Radiation Oncology Medical
School, University of Munich
• 1981 Promotion in Augsburg
• 1976 – 1981 Weiterbildung in Chirurgie und Radiologie in Augsburg
• 1974 – 1975 Medical residency in Pediatrics, Neurology/Psychiatry
• Anaesthesiology, Internal Medicine, Surgery in
Berlin, Oberhausen, Kiel, Augsburg, Germany
• 1967 – 1974 Medizinstudium an der Universität Kiel
Prof. Willich ist ein ausgewiesener Experte für Radioonkologie bei Kindern und Leiter des Registers zur
Erfassung radiogener Spätfolgen bei Kindern und
Jugendlichen (RISK). Protonentherapie gilt heute als
der Goldstandard bei der Behandlung von Kindern.
39
RINECKER
PROTON
THERAPY
CENTER
DIE Technik
42
Die Welt des Protonen-Scannings - 2013
52
Wie oft muss der Patient bestrahlt werden?
56
Problem: Krebs als Folge einer Strahlentherapie
41
PROTONEN-SCANNING
PROTONEN-SCANNING
DIE WELT DES PROTONEN-SCANNINGS – 2013
Zusammenfassung für Patienten
Im Gegensatz zu Röntgen erlaubt das
Protonen-Scanning ein Zielen der Strahlung
in allen drei Dimensionen. Dies bedeutet
eine Vermeidung von Bestrahlungsschäden
in der Umgebung und erlaubt eine höhere
Tumordosis. Der physikalische Vorteil von
Protonenbestrahlungen kann nur mit dem
technischen Scanning-Verfahren voll ausgeschöpft werden, wie in der derzeit weltweit
leistungsfähigsten Anlage am Münchner
RPTC verwirklicht. Die Vorteile für den
Patienten sind der Entfall der Neutronenbelastung über den Gesamtkörper und keinerlei
Überstände der Tumordosis in das Gesunde.
Derzeit wird die Hälfte aller Krebserkrankungen bestrahlt, entweder alleine oder in Kombination mit den
beiden anderen Säulen der Krebsbehandlung, der
Operation und der Chemotherapie. Bei einer über das
Leben summierten Krebserkrankungswahrscheinlichkeit von 38% bei Frauen bzw. 45% bei Männern
wird in entwickelten Ländern mindestens jeder Fünfte
bestrahlt. Die Bestrahlung wird heute fast ausschließlich mit Röntgen vorgenommen, was nur in etwa der
Hälfte der Krebspatienten zum lebenserhaltenden
Erfolg führt.
Der entscheidende Schritt:
Von Röntgen zu Protonen
Falls die Tumore früh genug in ihrem Krankheitsverlauf erkannt und behandelt werden, das heißt,
solange nicht bereits eine ausgedehnte Metastasierung vorliegt, sind diese Probleme in aller Regel
auf eine naturgesetzliche Eigenschaft der Röntgenstrahlen zurückzuführen, die auch die modernsten
Verfahrensarten wie die Intensity Modulated Radiotherapie (IMRT) oder die häufig unter Produktnamen
laufenden Methoden (Cyberknife, Rapid Arc) nicht
vollständig überwinden können.
Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen,
wie das Licht, nur kurzwelliger, energiereicher und
viel durchdringender. Ihre Wirkung besteht darin,
im Körpergewebe das elektrische Gleichgewicht der
molekularen Bestandteile zu zerstören (Ionisation)
und damit die Bildung „radikaler“ Molekülbruchstü-
42
cke auszulösen, die das genetische Material der Zelle
beschädigen und diese zum Absterben bringen. Bei
diesem physikalischen Vorgang werden die Röntgenstrahlen absorbiert, gleichsam aufgesaugt und
genau das führt dazu, dass ihre örtliche Stärke, die
Ortsdosis, im Körper schnell abnimmt. Damit ist die
Dosis immer unter der Haut am höchsten, im tiefer
sitzenden Tumor hat sie schon abgenommen, hinter
dem Tumor wird immer noch gesundes Gewebe bestrahlt. Mit anderen Worten: Röntgenstrahlen sind
zweidimensional, nach oben wie unten, nach links
und rechts zielbar, nicht aber in Strahlrichtung, nicht
in der dritten Dimension.
Diese Situation ist äußerst unbefriedigend: Jede
Röntgenbestrahlung legt eine Zerstörungsspur durch
den Körper, eine Konzentration innerhalb des vom
gesunden Gewebe umgebenen Tumors ist unmöglich.
Dabei gilt es zu bedenken, dass sämtliche Strahlungseffekte, im Gegensatz zum Beispiel zu Chemotherapeutika, nicht tumorspezifisch sind. Sie wirken auf das
gesunde Gewebe genauso stark! Das hat zwar den
Vorteil, dass jeder Tumor, wenn man denn weiß, wo er
sitzt, wirksam bestrahlt werden könnte. Während alle
Zellen Reparaturmechanismen für Strahlenschäden
besitzen, die unterschiedlich wirksam sind, könnten
diese doch durch technisch einfach zu bewerkstelligende Dosiserhöhungen überspielt werden. Das heißt
einerseits, dass Resistenzentwicklungen – die die
Chemotherapie so belasten – nicht auftreten können.
Das heißt andererseits aber, dass in der klinischen
Praxis die auf den Tumor mit Röntgen anwendbare
Dosis regelhaft durch die Nebenwirkungen, durch die
Schäden im Gesunden begrenzt wird.
Wie kann mit Röntgen der Tumor dann überhaupt aus
seiner Umgebung sozusagen herausgelöst werden?
Einfach dadurch, dass man aus verschiedenen Richtungen konzentrisch auf ihn einstrahlt. Dies ist durch
die genannten neueren Methoden optimiert worden.
In allen Fällen aber bedeutet die mit Röntgen durch die
Nutzung vieler Strahlrichtungen erzielbare Konzentration im Tumor nur einen Austausch der Dosishöhe im
Gesunden gegen die Menge des bestrahlten gesunden
Gewebes. Das heißt einfach, die gesunden Zellen der
Umgebung bekommen dann zwar eine niedrigere Dosis, dafür werden mehr gesunde Zellen erfasst. Diese
unvermeidbare Erhöhung des bestrahlten Volumens
sollte nicht leicht genommen werden: Jede für eine
Zelle nicht tödliche Bestrahlung belegt diese auch
mit dem Risiko einer späteren Tumorauslösung eben
durch die Bestrahlung. Siehe unten: „Problem: Krebs
als Folge einer Strahlentherapie“. Ein „Röntgen-Strahlenbad“ bedeutet zudem im Individualfall zahllose
Nebenwirkungen. Beispielsweise, bei der Bestrahlung
von Tumoren im Halsbereich die Erfassung mehr oder
minder aller Speicheldrüsen, eine extrem belastende
Behandlungsfolge, oder die Erfassung hoher Volumina
gesunder Hirnanteile, was wiederum gerade bei Kindern zu späteren Intelligenzdefekten führt und vieles
mehr.
Der Atomphysiker Robert Wilson schlug 1946 vor,
durch die Nutzung eines ziemlich exotisch erschei-
43
PROTONEN-SCANNING
PROTONEN-SCANNING
nenden physikalischen Effektes, diese Unzulänglichkeiten der Röntgentherapie zu umgehen. 1905 hatte
der englische Physiker William Henry Bragg folgenden
Effekt bei Protonen entdeckt: Protonen, das sind die
an sich harmlosen Atomkerne des Wasserstoffs, des
häufigsten Elementes im Kosmos und in uns (nicht
zu verwechseln sind sie mit den sogenannten Photonen, den von Einstein so benannten Energiepaketen
der elektromagnetischen Strahlung, damit des Lichts
und von Röntgen). Werden Protonen in komplizierten Strahlungsquellen, den mit elektromagnetischer
Energie arbeitenden Zyklotronen oder Synchrotronen
auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt (bis
180.000 km/Sek. im RPTC), dringen sie bis zu 38 cm
in den menschlichen Körper ein. Auch sie ionisieren
– sie wirken in den Zellen grundsätzlich gleich wie
Röntgen. Durch ihre bei der hohen Geschwindigkeit
zunächst recht niedrige Ionisierung werden sie aber
nicht absorbiert, sondern einfach verlangsamt, und
je langsamer sie werden, umso mehr stören sie die
Elektronenhüllen der Atome, und umso mehr werden
sie gebremst. Diese Bremsung eskaliert zu einem
scharfen Gipfel der örtlichen Ionisation.
schwindigkeit der Protonen in der Tiefe zu justieren
(Abbildung 1). Endlich eine Bestrahlung, die nicht
nur zwei, sondern dreidimensional gezielt und damit
im Tumor konzentriert werden kann! Für den Patienten bedeutet das, ihn vom Durchschlageffekt der
Röntgenstrahlung zu befreien; hinter dem Tumor (in
Strahlrichtung gesehen) erfährt der Patient keinerlei
Strahlungsbelastung mehr und vor dem Tumor ist die
Strahlendosis im Gegensatz zu Röntgen nicht höher,
sondern niedriger (Abbildung 2).
rilisieren, oder anders gesagt, wie das Dosisverhältnis
Zielgebiet zu gesunder Umgebung ist. Diese Werte
hängen natürlich von der gegebenen Anatomie ab;
von dem Verhältnis Tumorvolumen zu Körperumfang
im Bestrahlungsgebiet. In der Praxis wird bei allen
Röntgenmethoden etwa das Drei - bis Fünffache der
Tumordosis in die gesunde Umgebung gestrahlt. Mit
Protonen wird, abhängig von der angewandten Methode, siehe unten, ein Verhältnis eins zu eins oder
besser erreicht.
Die Lage dieses Bragg-Peaks, dieses Ionisationsgipfels nun ist einfach durch Einstellung der Ge-
Wir erkennen, dass die Effizienz einer Bestrahlungsmethode einfach davon abhängig ist, wie viel gesunde
Zellen geschädigt werden, um eine Tumorzelle zu ste-
Noch ist das „gelobte Land“ der Strahlentherapeuten
nicht erreicht, aber der größte Teil des Weges schon
zurückgelegt.
Gemessene Bragg-Peaks am RPTC
Dosisverteilung im Verlauf Röntgen / Protonen
90 MeV
95 MeV
Tumor
100 MeV
105 MeV
Röntgen
110 MeV
115 MeV
120 MeV
80
125 MeV
130 MeV
Dosis (%)
135 MeV
140 MeV
60
145 MeV
150 MeV
160 MeV
40
170 MeV
180 MeV
190 MeV
200 MeV
20
210 MeV
220 MeV
230 MeV
250 MeV
0
0
50
100
150
200
250
Tiefe in Wasser (mm)
44
300
350
400
450
Abbildung 1: Am RPTC vermessene Dosisverteilungen. Man
erkennt den typischen Verlauf;
bei Einstrahlung von links ergibt
sich im Einlaufbereich zunächst
eine niedrige Dosis-Deposition.
Am Ende der Laufbahn zeigt
sich die typische Dosis-Eskalation: der Bragg-Peak. Gezeigt
sind die Bragg-Peaks für eine
Auswahl von am RPTC einstellbaren Protonengeschwindigkeiten (kinetische Energien in
MeV). Die Eindringtiefe kann
damit beliebig variiert werden.
Abbildung 2: Gezeigt ist ein Vergleich
von Röntgenstrahlung und Protonenstrahlen hinsichtlich der Dosisverteilung im Verlauf der Eindringtiefe in den
Körper bei Einstrahlung von links. Zu
erkennen ist der typische Bragg-Peak
bei einer gewählten Eindringtiefe von
25 cm, der die Dosis hauptsächlich im
Tumor deponiert sowie der typische,
physikalisch bedingte, exponentielle
Abfall der Dosis bei Röntgenstrahlung.
Damit ergibt sich dort eine höhere
Dosisbelastung vor dem Tumor sowie
eine immer noch erhebliche Dosisbelastung hinter dem Tumor.
Linearbeschleuniger
15 MV
Bragg-Peak
1
Protonen
190 MeV kinetische
Energie =
25cm Eindringtiefe
Energiedosis
100
Strahlrichtung
0
0
10
20
30
40
Eindringtiefe (cm)
45
PROTONEN-SCANNING
PROTONEN-SCANNING
Die Optimierung: Vom ProtonenScattering zum Protonen-Scanning
ten Plastikteil, das die (in Strahlrichtung gesehene)
Tumorhinterwand widerspiegelt (Abbildung 3).
Die Anwendung von Protonen zur Krebsbestrahlung
geschah zunächst mit einer Zielmethodik, die heute
als Scattering-System bezeichnet wird. Mit dem
Scattering-System ist bis heute der Großteil der
95.000 mit Protonen weltweit therapierten Krebsfälle behandelt worden; diese Anlagen sind in Betrieb
und wurden bis in jüngster Zeit noch in Betrieb genommen. Kein Hersteller bietet sie für die Zukunft an.
Historisch ist es schwer, nachzuvollziehen, warum
zunächst diese Methode gewählt wurde. Die Alternative, das erst in jüngster Zeit zum Einsatz gekommene
Protonen-Scanning beruht schließlich auch auf einer
altehrwürdigen Technik: dem Lenkverfahren für die
Elektronenstrahlen in den alten Röhrenfernsehern.
Mit diesen komplexen Gerätschaften handelt man sich
eine ganze Reihe von Nachteilen und Problemen ein:
Die Strahlenquellen (Zyklotrone oder Synchrotrone)
liefern die Protonen als bleistiftdünnen Strahl, der so
auch in Vakuumröhren, die von Magneten umgeben
sind, zum Patienten geleitet wird. Beim Scattering
wird dieser Strahl zunächst durch speichenradartig geformte rotierende Filter geschickt, die durch
unterschiedliche Verlangsamung der Protonen den
Bragg-Peak nacheinander in die verschiedenen Tiefenschichten des Tumors justieren. Anschließend
werden ein oder zwei weitere speziell geformte Filter
passiert, um den Strahl gleichmäßig über mehr oder
minder große Bestrahlungsfelder zu verbreiten. Dann
wird ein dritter Filter durchquert, der aus einer randbegrenzenden Schablone besteht und einem gefräs-
46
• Die Begrenzerschablonen und der die tumorkonformale Anpassung bewirkende Filter muss für
jede Strahlrichtung bei jedem Patienten, das heißt
auch mehrfach für einen Fall, individuell gefräst
werden. Dies führt zu Verzögerungen zwischen der
Gewinnung der Fertigungsdaten bei der Therapieplanung und dem Bestrahlungsbeginn und erhöht
das Risiko von Positionsveränderungen im Tumor
(Wachstum) bzw. in der Umgebung (Gewichts- und
Volumenverluste).
• Die gesamte Maschinerie muss für jeden Patienten
und für jeden Feldwechsel ausgetauscht werden,
wozu die um den Patienten zirkulierenden schweren Strahlführungsapparaturen (die sogenannten
Gantries) meist in eine Nullstellung gedreht werden
müssen. Dies verzögert den Behandlungsablauf und
strahlenbelastet das Personal, da die Schablonen bei
häufigerem Gebrauch kurzzeitig radioaktiv werden.
gering, aber: (im Folgenden werden Dosen in Gray
angegeben, dies sind absorbierte Dosen. Bei Protonen, die den Körper nicht mehr verlassen, entsprechen diese per Definition in etwa den Sievert Dosen,
die die Einstrahldosis angeben und üblicherweise
zur Quantifizierung der Strahlengefährdung verwendet werden). Bei einer therapeutischen lokalen
Dosis von bis zu 80 Gray bedeutet die Neutronendosis „nur“ 0,3%, immerhin ca. 240 auf den Körper
Scattering- und Scanning-Technik im Vergleich
Dosis-“Überstände“
Scattering-Technik
mit festem Kollimator
Harvard, Loma Linda
Scanning-Technik
Und für den Patienten:
• Wann immer beschleunigte Protonen auf Materie treffen, das heißt auf die Filter, kollidieren sie
mit Atomkernen, wodurch Neutronenstrahlung
entsteht. Diese ist teilweise in Richtung Patient konzentriert. Zwar ist der Anteil dieser Strahlenverluste
des Patienten wirkende Millisievert-Neutronendosis. Bereits ab 5000 Millisievert (ausgedehnte Körper-Teilbestrahlung) treten erhebliche körperliche
Schäden mit Todesfolge auf 1. Siehe unten Beitrag:
„Problem: Krebs als Folge der Strahlentherapie“.
• Der entscheidende Nachteil des Scattering-Systems
ist, dass mit dem gefrästen Bolus der Dosisstopp
sehr genau „konform“ der Tumorhinterwand, dies in
Strahlrichtung gesehen, angepasst werden kann. Bei
Abbildung 3:
Veranschaulichung
der beiden Protonentherapietechniken:
Scattering und
Scanning.
RPTC München
Scanningmagnete
47
PROTONEN-SCANNING
PROTONEN-SCANNING
einem nicht überall tiefengleichen, das heißt etwa
würfelförmigen, Tumor treten jedoch bei diesem
Verfahren unweigerlich vordere Überstände in Höhe
der Tumordosis auf (Abbildung 4).
• Dies ist immer noch besser als bei Röntgen, wo
die vordere Dosis naturgemäß höher ist als die
Tumordosis, aber massiv nachteilig im Vergleich
zum Scanning-Verfahren.
Die unbestritten technisch und strahlenbiologisch
beste Applikationsform für Protonen ist das Scanning-Verfahren (Synonyme Pencil-Beam-scanning,
Raster-Scanning und andere). Dies funktioniert mit
sozusagen null mechanischem Aufwand, dafür aber
mit einer komplexen elektronischen Steuerung, die
auf schwere Magnete (am RPTC 0,8 to) wirkt. Der
bleistiftdünne Strahl wird mit zunächst hoher, dann
mit immer niedrigerer Eintrittsgeschwindigkeit durch
rein magnetische Ablenkung mäanderförmig über
den Tumor geführt, wobei ein X- und ein Y-Achsen-
magnet genutzt werden. Dieser Vorgang wird Tiefenschicht für Schicht wiederholt; die Schichteinstellung
erfolgt durch patientenferne Regulation der Protonengeschwindigkeit. Das Ergebnis sind einzelne überlappende Spots, deren Abstand der Strahlfleckgröße
exakt angepasst wird. Bei einem sehr großen Tumor
(5,5 l am RPTC) werden somit in einer Bestrahlungssitzung 25.000 Spots abgetastet. Die Elektronik steuert und archiviert die Dosis jeden einzelnen Spots. Die
Dosisverteilung ist dementsprechend Spot für Spot
Protonen-Scanning
Protonen Scattering
Bolus
Dosisüberstände
bei Scattering
Scanning
Kugelförmiger
Tumor
Protonen Scattering
Bolus
Scanning
Dreieckförmiger
Tumor
x-Richtung (mm)
48
• Es gibt keine signifikante Neutronenbelastung über
den Gesamtkörper.
• Es gibt keinerlei vordere Überstände der Tumordosis.
KEINE
Dosisüberstände
bei Scanning
Abbildung 4: Veranschaulichung der Dosisüberstände
beim Scattering-Verfahren.
Dargestellt sind Therapieplanvergleiche gerechnet
auf einen homogenen Patientenkörper mit zum Einen
einem kugelförmigen Tumor
und zum Anderen einem
dreieckförmigen Tumor.
Abbildung 5: Der Protonenstrahl wird beim Scanning
mäanderförmig zu den im
Therapieplan berechneten
Positionen bewegt – gescannt.
Dies erfolgt für jede Tiefenschicht, wodurch der Tumor
dreidimensional abgetastet
wird. In der Abbildung entsprechen die blauen Punkte
den Spot-Mittelpunkten,
die Verbindungslinien den
Bewegungen.
y (Schritte)
y-Richtung (mm)
Dosisüberstände bei Scattering
völlig beliebig. An jeder Stelle des Tumors kann die
Dosis in weiten Bereichen frei gewählt werden, jedes
Dosisbild ist gestaltbar (es könnte sogar der Ortsdosisverlauf von Röntgen simuliert werden) (Abbildung 5 und Abbildung 6 auf Seite 50). Der entscheidende Vorteil ist für den Patienten:
x (Schritte)
49
PROTONEN-SCANNING
PROTONEN-SCANNING
Dies ist das heute einzige Verfahren, das durch
Beschränkung der Therapiedosis allein auf das
gewünschte Zielvolumen die optimale Patientenschonung gewährleistet und gleichzeitig die optimale
Dosis im Tumor. Am RPTC liegt durch die eingesetzte
elektronische Steuerung und Überwachung die
Präzision der Tiefenschichten, in der Z-Achse, bei
0,5 Millimeter. Alle auch kleinen Toleranzen in der
Strahlzulieferung werden durch Nachsteuerung der
Scanning-Magnete auf 1,0 Millimeter in den X- und
Y-Achsen begrenzt. Die Abweichungen der Dosis
Spot to Spot liegen unter 5%. Die Homogenität der
Dosisverteilung durch die Spots ist besser als 2% der
Dosis.
y (cm)
Scanning-Muster
x (cm)
50
Abbildung 6: Scanning-Muster eines
tatsächlichen klinischen Falles. Dargestellt
sind die Mäander des Protonenstrahls für
einige beispielhafte Tiefenschichten. Wird
aufgrund des Bestrahlungsplanes und einer
bereits stattgefundenen Bestrahlung von
tiefer gelegenen Schichten an bestimmten
Spot-Positionen keine Dosis benötigt, so
werden diese Spots bei ausgeschaltetem
Strahl übersprungen (zu erkennen an den
roten Punkten).
Die Protonenbestrahlung hat mit dem vollelektronischen Scanning-System ihre Reife erreicht. Welche
Systeme existieren weltweit zurzeit?
• Das RPTC in München ist als Beispiel genannt.
• Die Anlage des Scripps University in San Diego,
Kalifornien wird 2013 mit Präzisionswerten in der
gleichen Größenordnung in Betrieb gehen.
• MD Anderson in Houston, USA, die weltweite Nr. 1
im Krebstherapien Ranking, betreibt ebenfalls eine
moderne Scanning-Anlage, die technisch bedingt
noch einen etwas breiteren Strahl aufweist.
• In der Forschungsanlage des Paul Scherrer Instituts
in Villingen, Schweiz - die Scanning-Pioniere - wird
ein partielles Scanning-System angewandt, das
elektronisch die X- und Z-Achsen steuert, für die
Y-Achse wird noch ein mechanischer Vorschub des
Gesamtpatienten eingesetzt.
• Im Deutschen Krebszentrum Heidelberg wird ein
vollelektronisches Scanning-System genutzt. Da
die Anlage jedoch technisch primär auf Heavy Ions
ausgelegt ist, nicht auf Protonen, werden oben
genannte Präzisionswerte nicht erreicht.
• Anlagen mit dem sogenannten „Uniform Scanning“
sind im Prinzip keine Scanning Anlagen, lediglich die
Filter zur Strahlspreizung werden durch ein festeingestelltes elektronisches Strahl „Wobbling“ ersetzt.
Literaturverzeichnis:
1) UNSCEAR: Genetic and Somatic Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of
Atomic Radiation (1986)
UNSCEAR: Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of
Atomic Radiation (1988)
ICRP Publication 60: 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Annals of
the ICRP 21 (1991)
51
GEHEIMNIS DER HYPOFRAKTIONIERUNG
GEHEIMNIS DER HYPOFRAKTIONIERUNG
WIE OFT MUSS DER PATIENT BESTRAHLT WERDEN?
DAS GEHEIMNIS DER HYPOFRAKTIONIERUNG
Zusammenfassung für Patienten
Neuere Analyseverfahren für die Notwendigkeit von Bestrahlungswiederholungen - heute
bis zu 41 Mal - zeigen gleiche Erfolge bei
wesentlich verringerten Zahlen der täglichen Bestrahlungssitzungen und damit eine
wesentlich verringerte Behandlungsdauer.
Dies gilt sowohl für die Röntgen- wie für die
Protonenbestrahlung. Die für Protonen-Scanning typische Strahlkonzentration im Tumor
erleichtert die Verkürzung der Behandlungsdauer: erfolgt die Schonung des Gesunden bei
Protonen doch bereits durch die räumliche
Konzentration der Strahlungswirkung. Das
RPTC hat z.B. bei Prostatakarzinomen die
übliche Behandlungszahl von 41 Sitzungen
bereits auf 21 reduziert. Wir arbeiten dran,
uns vorsichtig noch kürzeren Behandlungsdauern zu nähern - wegen der höheren
Sterilisationseffektivität der Behandlungsverkürzung im Tumor erlaubt es dies auch, mit
kleineren Gesamtdosen auszukommen.
52
Naturgemäß ist es für jeden Patienten wichtig, wie oft
er bestrahlt werden muss; das heißt, wie lang seine
Krebsbehandlung dauert. In der Regel werden die
Bestrahlungen einmal täglich vorgenommen. Verfahren mit Bestrahlungswiederholungen am Tage wurden
versucht, konnten sich aber nicht durchsetzen. Während theoretisch eine pausenfreie Bestrahlungsfolge
sinnvoll erscheint, sind in der Praxis Gruppierungen
der Sitzungen üblich: Fünf Wochentage, dann zwei
freie Tage am Wochenende. Das RPTC strebt langfristig eine sechs plus eins Lösung an – Überlegungen,
die auch von betrieblichen Gegebenheiten wie Zeitbedarf für Wartungsarbeiten usw. abhängen.
Wie viele Einzelbestrahlungen hat der Patient nun zu
erwarten? Er kann mit drei bis zu einundvierzig Bestrahlungswiederholungen konfrontiert werden. Um
diese überraschende Vielfalt zu erklären, konzentrieren wir uns auf die ausschließlich strahlenbiologischen
Gesichtspunkte. Leider gibt es auch andere: Während
in Deutschland bei gesetzlich versicherten Patienten
die Vergütung für Protonenbestrahlungen mittels
Pauschalbeträgen pro Fall durchgesetzt worden ist –
dies gilt noch nicht für alle Privatpatienten – werden in
den USA die Bestrahlungssitzungen einzeln vergütet.
Als nahezu einzige Abweichung von der hierzulande
üblichen pauschalen Vergütungsnorm werden auch
in Deutschland Röntgenbestrahlungssitzungen in
Gruppen, das heißt, von der Zahl abhängig bezahlt. Es
ist damit für den Behandelnden vorteilhaft, möglichst
viele Einzelbestrahlungen an einem und demselben
Patienten vorzunehmen. Aber lassen wir dies beiseite.
Bei der Bestrahlung von Gehirntumoren gibt es
Sonderaspekte, die für eine Vielzahl von Einzelbestrahlungen sprechen: Es kann nach der Bestrahlung
zu einer wenn auch geringfügigen Schwellung im
Bestrahlungsbereich kommen, die sich in dem knochenbegrenzten Raum des Hirnschädels negativ auswirken
kann. Für andere Tumore im Körper gilt dies nicht.
Scanning wie im RPTC, tritt zudem die Tumordosis
nirgendwo außerhalb des gewollten Zielgebiets auf
(im Gegensatz zur älteren Scattering-Methode bei
Protonen). Damit stellt sich die Frage neu, wann eine
Aufteilung der Strahlendosis, und warum sie noch
sinnvoll ist und in welchem Maße: dreimal oder gar
einundvierzig Sitzungen?
Am RPTC wurden bisher schon Tumore bis 5,5 l Volumen bestrahlt, eine Ausnahme allerdings. Eine so große
Zellmenge einer praktisch einzeitigen Sterilisation
auszusetzen, würde wahrscheinlich die vorhandenen
biologischen Abbausysteme des Körpers überlasten.
Die entscheidende Frage ist immer, welches Gewebe,
gesund oder tumorös, sich wie schnell erholt. Die
Erholungsmechanismen sind bekannt. Eine wenig
diskutierte Rolle spielt die Gefäßversorgung der
Tumore. Nahezu alle Körperzellen, so auch die der
Tumore, sind auf die Versorgung mit unmittelbar
angrenzenden kleinsten Blutgefäßen, den Kapillaren
angewiesen. Der Abstand Zelle zum nächsten Gefäß
beträgt in der Regel nur 200 Mikrometer. Ein Tumor kann sich daher nur dann über mikroskopische
Größenordnungen hinaus ausbreiten, wenn es ihm
gelingt, durch entsprechende Botensubstanzen das
Blutgefäßsystem zur Bildung von Neugefäßen anzuregen. Blutgefäße, möglicherweise besonders solche
nachträglich gewachsene, sind strahlenempfindlich.
Beispielsweise können Blutschwämme durch Strahlung zur Thrombosierung, zum Verschluss gebracht
werden. Dieser wenig untersuchte Mechanismus
würde an sich für die Anwendung der Bestrahlung in
möglichst wenigen, aber möglichst hohen Einzeldosen sprechen. Von diesem Mechanismus abgesehen
hat jede Zelle ein extrem erfolgreiches Reparaturverfahren, das den von der Strahlung entscheidend
getroffenen Zellbestandteil, das Genmaterial, wie-
Die meisten Tumore allerdings, in der Regel wesentlich
kleiner, könnten in einer Sitzung abgetötet werden.
Von Sonderfällen abgesehen, rechtfertigt sich die Aufteilung der Bestrahlungseinwirkung auf verschiedene
Sitzungen an mehreren Tagen nur durch den Versuch,
miterfasstem gesundem Gewebe zwischen den einzelnen Bestrahlungssitzungen eine Erholungschance
zu geben. Dies kann Gewebe im Zielgebiet, das sich
räumlich vom Tumor nicht abdifferenzieren lässt, oder
Gewebe im Zugangsweg für die Strahlung, bzw., bei
Röntgen auch im Strahlenaustrittsbereich betreffen.
Da bei Protonen, wie bereits vielfach erörtert, die
Strahlendosis im Zuflussbereich niedriger ist als bei
Röntgen, und hinter dem Tumor keine Strahlung mehr
auftritt, muss die Notwendigkeit dieser Vielfachbestrahlung neu diskutiert werden. Bei der moderneren
Methode der Protonenbestrahlung, dem Protonen-
53
GEHEIMNIS DER HYPOFRAKTIONIERUNG
GEHEIMNIS DER HYPOFRAKTIONIERUNG
der in Ordnung bringt. Das genetische Material, die
DNA liegt während ihrer überwiegenden Ruhezeit
in sogenannten Doppelsträngen vor, die sich spiralig
umeinander winden. Die genetische Information ist
doppelt, nämlich in beiden der eng aneinanderliegenden Stränge gespeichert: Die den Code bildenden
Moleküle der Sprossen dieser gewundenen Leitern
ergänzen sich gegenseitig. Nun gibt es Enzyme, die
bei einer strahlenbedingten Zerstörung eines dieser
Stränge mit einer Sicherheit von 1:20.000 nach der
Information des zweiten Stranges den betroffenen
wieder reparieren. Hätten wir diesen Mechanismus
nicht, könnten wir niemals ein Sonnenbad nehmen.
Die DNA der Hautzellen würde zu sehr geschädigt.
Selbst Doppelstrangbrüche werden enzymatisch
nach den Informationen des zweiten Gens mit einer
allerdings niedrigeren Sicherheit von 1:20 repariert.
der Zellen beispielsweise einer Zellkultur, aber auch
des menschlichen Gewebes, bei einer bestimmten
Dosis absterben. Wie bei vielen Wirkungsbeziehungen ergibt dies eine s-förmige Kurve: Bei zunehmender Strahlungsintensität passiert zunächst wenig, die
wenigen Schäden werden zuverlässig repariert, dann
kommt es zu einem dosisabhängigen, sogenannten linearen Anstieg der Wirkung, die letzten Prozent oder
Promille der Zellen zu sterilisieren, benötigt man dann
deutlich mehr Dosis (quadratischer Anstieg). Ohne
damit eine Kausalbeziehung direkt mathematisch
erklären zu wollen, lässt sich der obere, therapeutisch
interessante Teil der Kurve durch einen mathematischen Wert abbilden, der (für Formelliebhaber) wie
folgt aussieht:
Die je nach Zelltyp unterschiedlich präzise funktionierenden Reparaturmechanismen entscheiden, wie
strahlenempfindlich oder strahlenresistent (kann
bei Tumoren durch eine höhere Strahlendosis ohne
weiteres ausgeglichen werden) die verschiedenen
gesunden oder tumorösen Gewebe sind. Die Strahlenbiologen haben alles daran gesetzt, diese Reparaturkapazität sprich Strahlungsempfindlichkeit Gewebe für Gewebe zu testen.
Formel 1: Wahrscheinlichkeit P für einen klinischen Effekt (z.B.
Tumorkontrolle) bei einer Tagesdosis von D, n Fraktionen, einer
Tumorzellmenge von N0 sowie den Gewebeparametern α und β.
Hierzu muss man tief in ein kompliziertes Gebiet der
Strahlenbiologie eintauchen. Die Beziehung zwischen
physikalischer Strahlendosis und biologischem Effekt
kann damit ausgedrückt werden, wie viele Prozent
54
Die Erholungsfähigkeit von Gewebe lässt sich mit diesem Alpha/Betaverhältnis nun quantifizieren. Sie ist
höchst unterschiedlich, hier einige Beispiele:
• gesundes Gewebe 6-10 Gray
• Mehrzahl der Karzinome 10 Gray
• Prostatakarzinome 1,5 Gray
Je höher der Wert, desto sinnvoller wäre es, die nötige
Bestrahlungsdosis auf viele Einzelsitzungen aufzutei-
len, das heißt, zu hyperfraktionieren. Bei niedrigen
Werten aber mit möglichst wenig Sitzungen, aber
höheren Dosen zu arbeiten: Hypofraktionierung.
Der aufgeführte Wert gerade beim Prostatatumor
spricht für eine Hypofraktionierung! Die vorsichtige
Aufteilung der Bestrahlung in verschiedene Sitzungen aber kommt nach diesen mathematischen Betrachtungen auch mit – biologischen – Kosten (noch
einmal eine Formel):
Formel 2: Die biologisch äquivalente Dosis zu einer Einzeldosis
von 2 Gray EQD2 ist abhängig sowohl von der Fraktionszahl n,
der geänderten Tagesdosis D, als auch vom gewebeabhängigen
Wert α und β.
Die Formel sagt einfach, dass abhängig von diesem
gewebetypischen Alpha/Betaverhältnis bei Aufteilung einer Bestrahlung in mehreren Sitzungen immer
eine höhere addierte Gesamtdosis notwendig ist und
zwar, wiederum von diesem Wert abhängig, unter
Umständen erheblich mehr. Um das auszudrücken,
führte man den Begriff der Effektivdosis ein. Am Beispiel der Prostatakarzinome bedeutet dies:
• Bei einundvierzig Bestrahlungen benötigt man
eine physikalische Gesamtdosis von 82 Gray (als
Vergleichsstandard), um eine adäquate Therapiesicherheit zu erreichen.
• Bei einundzwanzig Fraktionen, wie bisher am RPTC
durchgeführt, wird für die gleiche Therapiesicherheit, für die gleiche Effektivdosis von wiederum 82
Gray nur mehr eine physikalische Dosis von 63 Gray
benötigt.
• Bei einer extremen Hypofraktionierung von nur fünf
Sitzungen würde für diese gleiche Effektivdosis von
wiederum 82 Gray nur mehr eine physikalische
Dosis von 35 Gray notwendig.
Die vorhandene Literatur zur Hypofraktionierung hat
tatsächlich in jüngster Zeit an 1.100 amerikanischen
Patienten1 bewiesen, dass die Rückführung von einundvierzig Bestrahlungstagen auf nur fünf zumindest
gleich gute Ergebnisse zeigt. Dies bei Röntgen. Die
Zukunft der Protonen geht – vorsichtig – ebenfalls in
die Richtung dieser Hypofraktionierung. Da die physikalische Dosis, die bei Protonentherapie ins Gesunde
streut sowieso anatomieabhängig nur ca. 1/3 – 1/5
der bei Röntgen unvermeidbaren Schadensdosis beträgt, sollte diese Hypofraktionierung mit Protonen
auch mit höchster Patientensicherheit und schonend
durchgeführt werden können.
Literaturverzeichnis:
1) Katz A, et al.: Five-year Biochemical Control Rates for
Stereotactic Body Radiotherapy for Organ Confirmed
Prostate Cancer: A Multi-institutional Pooled Analysis
ASTRO (2012)
55
KREBS ALS FOLGE EINER STRAHLENTHERAPIE
KREBS ALS FOLGE EINER STRAHLENTHERAPIE
PROBLEM: KREBS ALS FOLGE
EINER STRAHLENTHERAPIE
Zusammenfassung für Patienten
Das Problem der Auslösung von Krebs in
bisher gesundem Gewebe durch die therapeutisch gemeinte - und erfolgreiche - Strahlentherapie selbst ist seit langem bekannt. Es
wird heute durch sorgfältige, mathematische
Analysen genauer quantifizierbar. Auch
wenn sich diese Analysen auf nicht absolut
sichere Dosis / Wirkungsbeziehungen im
Nieder-Dosisbereich beziehen, eines ist
gewiss: Röntgenverfahren setzen natürlich insbesondere Kinder und Jugendliche
mit längerer Lebenserwartung dem bis zu
12-fachen Risiko einer Krebsauslösung aus,
im Vergleich zu Protonen-Scanning.
56
Alle Formen der äußeren Strahlentherapie nutzen
als therapeutisches Wirkmittel ionisierende Strahlung. Diese löst gleichermaßen in allen lebenden
Zellen die Bildung sogenannter chemischer Radikale
aus, die die Zelle schädigen oder sterilisieren. Dabei
differenziert die Strahlungswirkung nicht zwischen
tumorösen und gesunden Zellen, was einerseits die
Resistenzbildung von Krebszellen gegen die Therapie
ausschließt, andererseits durch die Nebenwirkungen
der Strahlung in der Regel die auf den Krebs selbst
applizierbare Dosis begrenzt. Dies, da keine der verwendeten Therapiemethoden eine Konzentration der
Strahlung ausschließlich in den Tumor ermöglicht.
Um die Einsatzbreite und Effektivität der Strahlentherapie zu verbessern, wurden gerade in jüngerer Zeit
zahlreiche methodische Fortschritte in die Therapie
eingeführt. Bei der Röntgentherapie mit elektromagnetischer Strahlung konnte durch exakte Anformung
des Strahlquerschnittes (Multileaf-Verfahren) die Anpassung des Zielgebietes auf die Tumorform optimiert
werden. Da der naturgesetzliche exponentielle Dosisabfall in der dritten Dimension, in Strahlrichtung selbst,
bei der elektromagnetischen Strahlung nicht verändert
werden kann, wird versucht, durch Bündelung aus mehr
und mehr Strahlrichtungen (z.B. Cyberknife) und sorgfältiger Einzeldosierung dieser verschiedenen Strahlrichtungen (Intensity-Modulated Radiation Therapy,
IMRT) eine klinisch vorteilhafte Strahlkonzentration im
Tumor- und Zielgebiet zu erreichen. Allerdings, dabei
wird nur der Umfang des bestrahlten Volumens von
gesundem Umgebungsgewebe ausgetauscht gegen
Dosishöhe ebendort: Das Verhältnis Nutzstrahlung im
Tumor und gesamte Schadensstrahlung in der gesunden Umgebung hängt nur von der Körpergeometrie ab
und lässt sich mit Röntgenmethoden nicht verbessern.
Mit Protonen wird die Zielbarkeit zusätzlich in Strahlrichtung, in der dritten Dimension durch das Phänomen des Bragg-Peaks ausgeschöpft. Hinter dem
Tumor wird kein Gewebe mehr bestrahlt, vor dem
Tumor ist die Strahlungsdosis niedriger, nicht höher
als im Tumor wie bei Röntgen. Allerdings geschah dies
bei den frühen Protonen-Techniken (Scattering oder
sogenannte Uniform-Scanning-Verfahren) durch Kontrolle des Partikelstrahls mithilfe zahlreicher mechanischer Schablonen. Dieses Verfahren ermöglichte eine
deutliche Wirkungskonzentration im Tumor, konnte
jedoch eine Formanpassung des Zielgebietes nur an
die strahlenquellenferne Hinterwand des Tumors
erzielen, vorne wurde die hohe Tumordosis immer
noch ins gesunde Gewebe verteilt. Das schablonengestützte Formen des Protonenstrahls zudem generierte
eine Neutronenstrahlung, die sich weit über das Zielgebiet hinaus in den Körper des Patienten verteilte.
Siehe oben „Die Welt des Protonen-Scanning - 2013“.
Die bei den verschiedenen Methoden im Gesunden
auftretende Schadenstrahlung darf nicht vernachlässigt werden. Bei den Röntgenverfahren insbesondere
und bei kleinen Bezirken vor dem Tumor beim Protonen-Scattering, erstreckt sich die volle Tumordosis ins
gesunde Gewebe. Bei der üblichen Zweifelder (Strahlrichtungen) -Bestrahlung des Prostatakarzinoms z.B.
von beiden Seiten des Körpers erhält bei Röntgen der
gesamte Körperabschnitt Hüftgelenk / Prostata /
gegenseitiges Hüftgelenk die gleiche Dosis wie der
Tumor selbst. Vergleiche Dosisbilder Röntgen / Protonen unter „Fallbeispiele“. Mit naturgemäß großen
Schwankungsbreiten treten somit bei routinemäßigen
Bestrahlungen mit Röntgen im gesunden Gewebe
unerwünschte Dosisbereiche von bis über vielleicht 40
Gray auf. Diese Dosen sind nur deshalb nicht tödlich
(siehe Tabelle 1), weil die Bestrahlungsbereiche nur
Klinische Frühsymptome von Strahlenwirkungen
Dosis
Gy
Latenzzeit
Charakteristische Wirkungen
Hauptsymptom
<1
> 5 Std.
geringe Änderung des Blutbildes
1-2
> 3 Std.
deutliche Abnahme der Zahl der Leukozyten und Thrombozyten
2-10
0,5-2 Std.
schwere Schäden im Blutbild, Kopfschmerzen, Schwäche, Fieber, Infektionen,
Müdigkeit, innere Blutungen, Haarausfall, Durchfall, Erbrechen
10-15
0,5 Std.
Durchfall, Fieber, Elektrolytstörungen
> 50
Minuten
Krämpfe, Zittern, Bewegungsstörung, Schlafbedürfnis, Koma
Tabelle 1: Klinische
Frühsymptome von
Strahlenwirkungen
bei Gesamtkörperbestrahlung 1, 2
57
KREBS ALS FOLGE EINER STRAHLENTHERAPIE
KREBS ALS FOLGE EINER STRAHLENTHERAPIE
Teile des Gesamtkörpers erfassen. Immerhin sind die
Nebenwirkungen so gravierend, dass sie bei Auswahl
der Therapieentscheidungen berücksichtigt werden
müssen und der Patient entsprechend aufgeklärt
werden muss (Abbildung 1).
Eine weitere Nebenwirkung ist aus der klinischen
Praxis bekannt, wenn auch bisher quantitativ nicht
vollumfänglich erfasst: Die im gesunden Gewebe bei
der Strahlentherapie durch die nicht sterilisierende,
aber zellschädigende Mitbestrahlung ausgelösten
Sekundärkarzinome. Unter diesem Begriff werden
auch in den Bindegeweben strahleninduzierte Tumore
verstanden, die histologisch als Sarkome bezeichnet
werden müssten. Die klinische Beobachtung solcher
Spätkarzinome, die nach Jahren auftreten können,
hat schon 1999 zu der Forderung geführt, Kinder und
Jugendliche nicht mehr mit Röntgen, sondern mit
Protonenmethoden zu therapieren3.
Organbezogene Strahlenschäden
Demenz
Hörverlust
Kiefergelenkarthrose
Strahlenpneumonitis
Leberschädigung
Störung der Darmbewegung
(Obstipation, Durchfall),
Verwachsungsbauch
Potenzstörung,
Unfruchtbarkeit,
Miktionsbeschwerden,
Mastdarmstörungen
Haarausfall
Erblindung, gestörte
Tränen-Sekretion
Schluckbeschwerden,
trockener Mund
Perikarditis
Querschnittslähmung
Funktionsverlust der Niere
Sensibilitätsstörung
Allgemein:
Hautverfärbung,
schwer heilende Wunden,
lokale Infekte
58
Abbildung 1: Organbezogene Strahlenschäden: Kurzzeit- und Langzeitschäden sind
hier zusammengefasst, ihre Ausprägung
ist immer von der Dosishöhe im Gesunden
abhängig. Hinzu kommt das generalisierte
Risiko der Bildung von Sekundärkarzinomen
über einen längeren Zeitraum, siehe rechts.
Es war jedoch schwierig, das wirkliche Risiko der
Sekundärkarzinome zu quantifizieren. Dies schon
deshalb, weil in der Nähe des Ursprungtumors später
auftretende Karzinome als Tumorrezidive eingestuft
werden, ohne sie durch histologische Gewebeproben
exakt zu klassifizieren.
In neuerer Zeit wurde die Quantifizierung des Sekundärtumorrisikos durch exakte Analyse der Dosiswerte
im gesunden Gewebe unternommen4. Dabei wurde
die Dosisberechnungsmethode des sogenannten
Monte-Carlo-Verfahrens eingesetzt. Hierbei wird mit
sehr großem Rechenaufwand das Verhalten einzelner
Photonen bei Röntgen beziehungsweise von Protonen
verfolgt, wodurch ein sehr exaktes statistisches Bild
der Dosisverteilung entsteht. Dabei wurden sowohl
die Ortsdosisverteilungen bei Röntgen, wie bei Protonen auch die oben erwähnte Neutronen- Freisetzung
berücksichtigt. Die Wahrscheinlichkeit der Tumorentstehung wurde für die einzelnen betroffenen Organe
berechnet.
Als typisches Beispiel wurde die Bestrahlung eines
Kindes mit einem ausgedehnten (Feldgröße 502 cm2)
Feld entlang dem Rückenmark genutzt. Eine Lebenserwartung von 73 Jahren wurde zugrunde gelegt. Der
Fall stellt damit die Obergrenze des zu erwartenden
Tumorrisikos dar. Die prozentualen Risiken pro Lebensjahr zeigt Tabelle 2. Die kumulativen Risiken bei einer
Lebenserwartung von 73 Jahren sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die Unterschiede zwischen den verschiedenen
älteren und moderneren (IMRT) Röntgenverfahren
Risiko von Sekundärkarzinomen
Strahlentherapieverfahren
Jährliches Risiko
(% pro Jahr)
konventionelle Strahlentherapie
(CRT)
0,75
Intensitäts-modulierte
Strahlentherapie (IMRT)
0,43
Protonen-Scattering (PSPT)
0,07
Protonen-Scanning (IMPT)
0,06
Tabelle 2: Risiko für die Entwicklung eines Sekundärkarzinoms
bei verschiedenen Strahlentherapiearten. Aufgeführt sind die
prozentualen Risiken pro Lebensjahr 4.
Kumulative Risiken von Sekundärkarzinomen
Strahlentherapieverfahren
Kumuliertes
Risiko (%)
konventionelle Strahlentherapie
(CRT)
54,8
Intensitäts-modulierte
Strahlentherapie (IMRT)
31,4
Protonen-Scattering (PSPT)
5,1
Protonen-Scanning (IMPT)
4,4
Tabelle 3: Risiko für die Entwicklung eines Sekundärkarzinoms
bei verschiedenen Strahlentherapiearten. Gezeigt sind die kumulativen Risiken bei einer Lebenserwartung von 73 Jahren 4.
59
KREBS ALS FOLGE EINER STRAHLENTHERAPIE
KREBS ALS FOLGE EINER STRAHLENTHERAPIE
im Tumorrisiko werden hierbei deutlich, ebenso wie
die wesentlich niedrigeren Risiken der Protonenverfahren. Die Verbesserung des Protonenscannings
gegenüber der Scattering-Methode ist auf den etwa
90-prozentigen Entfall der beim Scattering generierten Neutroneneinstrahlung in der Größenordnung
von 250 Millisievert zurückzuführen sowie auf den
Entfall der Tumor-frontalen Hochdosisüberstände
beim Scattering.
Bei diesen Auswertungen handelt es sich, wie dargestellt, um rein mathematische Verfahren, die die
tatsächliche Ortsdosisverteilung exakt wiedergeben.
Wesentlich unsicherer ist die zugrunde gelegte Beziehung zwischen der erhaltenen Dosis – im Nieder-
dosisbereich – und dem Spätkarzinomrisiko selbst.
Diese Daten beruhen auf der Auswertung zahlreicher
Strahlenschäden, die allerdings meist unter Kriegsbedingungen (Hiroshima, Nagasaki) oder in Unfallsituationen (einschließlich Tschernobyl und jüngst
Fukushima) gewonnen worden sind. Das Problem
hierbei war in der Regel die exakte Rekonstruktion
der tatsächlich erhaltenen Dosis. Zu pessimistische,
oder zu optimistische, Annahmen hierbei hätten
sich allerdings gleichlaufend auf die Kalkulation der
Sekundärkarzinom-Risiken bei den verschiedenen
Verfahren, auch Röntgen versus Protonen, ausgewirkt. Für die klinische Entscheidungsfindung für oder
gegen die genutzte Methodik macht es deshalb Sinn,
die Sekundärkarzinom-Risikoüberhöhung gegenüber
dem risikoärmsten Verfahren, dem Protonen-Scanning, zu normieren und letzteres Verfahren als „eins“
zu setzen. Ergebnis siehe Tabelle 4.
Literaturverzeichnis:
1)
UNSCEAR: Genetic and Somatic Effects of Ionizing
Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (1986)
UNSCEAR: Sources, Effects and Risks of Ionizing
Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (1988)
ICRP Publication 60: 1990 Recommendations of the
International Commission on Radiological Protection. Annals of the ICRP 21 (1991)
2) Vogt/Schultz: Grundzüge des praktischen Strahlenschutzes
3)Hug E. B., Slater J. D.: Proton radiation therapy for pediatric malignancies: status report. Strahlenther Onkol. 175
(1999)
4)Newhauser W. D., et al.: The risk of developing a second
cancer after receiving craniospinal proton irradiation.
Phys. Med. Biol. 54 (2009) 2277
Relative Risiken von Sekundärkarzinomen
Strahlentherapieverfahren
Verhältnis der
Risiken
konventionelle Strahlentherapie
(CRT)
12,4
Intensitäts-modulierte
Strahlentherapie (IMRT)
7,1
Protonen-Scattering (PSPT)
1,2
Protonen-Scanning (IMPT)
1,0
Nach heutigem Stand der Wissenschaft sind diese
Zahlen die besten Daten, die dem Kliniker zur Entscheidung zwischen den Verfahren der Strahlentherapie dienen können.
Tabelle 4: Vergleich der relativen Risiken für die Entwicklung eines
Sekundärkarzinoms bei verschiedenen Strahlentherapiearten.
Bis über 12-fache Erhöhung des Risikos für die Entwicklung eines
Sekundärkarzinoms im Vergleich zum Protonen-Scanning 4.
60
61
RINECKER
PROTON
THERAPY
CENTER
Die Therapie
64
Übersicht Behandlungen am RPTC
70
Bestrahlung von Kindern am RPTC
76
Ergebnisse aus 500 bestrahlten Prostatakarzinomen
86
Ergebnisse der neuartigen Protonenbestrahlung des Pancreas
92
Fallbeispiele aus dem RTPC
63
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN AM RPTC
Auch nach dem vierten Betriebsjahr gehören die Prostatakarzinome mit 500 Fällen, entsprechend 33% der
behandelten Tumore, zu den häufigsten Indikationen
am RPTC. Dies ist nicht zuletzt der hohen Schonung
des Gesunden, die mit Protonen möglich ist, und den
dadurch verringerten Nebenwirkungen bei gleicher
oder verbesserter Effektivität, geschuldet. Weiter
bilden die Tumore des Zentralen Nervensystems
(ZNS) mit 210 Fällen, gleich einem Anteil von 14%,
die zweithäufigste Gruppe. Auch bei Tumoren des
ZNS bringen die Präzision, die mit Protonen erreicht
werden kann und die geringere Strahlenbelastung im
gesunden Gewebe erhebliche Vorteile, da sich wichtige Nervenstrukturen besser schonen lassen und so
Nebenwirkungen reduziert werden können. Die Zahl
der Tumore im Thoraxbereich – überwiegend der Lungen – erhöhte sich konstant, so dass diese Indikation
mit 185 auch nach dem vierten Betriebsjahr 13% der
Gesamtfälle bildet. Einen starken Anstieg konnten wir
bei Pancreaskarzinomen und extracranialen Chordomen und Chondrosarkomen verzeichnen. Nach 32
Pancreasfällen Ende des dritten Betriebsjahres wur-
den alleine im vierten Betriebsjahr 52 Fälle behandelt.
Dieser Anstieg um mehr als 100% spiegelt die Möglichkeiten, die sich durch die Protonentherapie im
Scanning Verfahren bei der Behandlung von Pancreaskarzinomen ergeben, wieder. Mehr dazu oben bei
„Ergebnisse der neuartigen Protonenbestrahlung des
Pancreas“. Bei den extracranialen Chordomen und
Chondrosarkomen hat sich die Zahl der behandelten
Fälle von 29 auf 59 ebenfalls mehr als verdoppelt. Bei
diesen seit 2009 am RPTC behandelten Patienten
konnte eine lokale Kontrollrate von 100% erreicht
werden. Die Behandlung wurde von allen Patienten
ausgezeichnet toleriert; es traten keine signifikanten
Nebenwirkungen auf. Dies stimmt mit den Erfahrungen aus Studien überein. 2009 publizierte Ares und
Kollegen (Paul Scherrer Institut) die Ergebnisse von
64 Patienten welche mit spot-scanning Protonentherapie behandelt wurden1. Nach einem medianem
follow-up von 38 Monaten zeigte sich eine lokale
5-Jahres-Kontrollrate von 81% für Chordome und
95% für Chondrosarkome bei minimaler Toxizität. Ein
Report von Kindern und Jugendlichen, die mit dersel-
Behandelte Patienten
Leistungsparameter
14
Patienten gesamt:
1500
1%
49
3%
217
15%
ZNS-Tumore
124
8%
Kopf-Hals-Tumor
Tumore im Thoraxbereich / Lungen
Pankreas-Tumore
500
187
33%
13%
sonstige gastrointestinale Tumore
Extracraniale Sarkome/Chondrosarkome
sonstige Tumore im Skelett/Weichteilsystem
84
6%
142
9%
121
63
Prostata-Tumore
sonstige urogenitale Tumore
Lymphatisches System
1500
Gesamtbestrahlungszeit für Patientenbehandlungen
1685 h 12 min
Gesamtanzahl von Fraktionen
26.620
Gesamtanzahl von Einstrahlrichtungen (Felder)
57.233
Gesamtanzahl von applizierten Tiefenschichten
1.882.202
Gesamtanzahl von einzeldosiskontrollierten
Scanning-Spots
141.423.398
Kleinstes behandeltes Zielgebiet
1 ml
Maximales behandeltes Tumorvolumen
5.654 ml
8%
4%
Abbildung 1: Gesamtstatistik der am RPTC bis April 2013 behandelten Indikationsgruppen.
64
Gesamtzahl abgeschlossene Patientenbehandlungen
Tabelle 1: Übersicht relevanter Leistungsparameter als Statistik über die Gesamtbetriebszeit des RPTC.
65
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN
ben Technik therapiert wurden, zeigte eine lokale Kontrollrate von 100% bei ebenfalls minimaler Toxizität2
(Rutz et al, 2008). Im Vergleich zur Protonentherapie
sind die Ergebnisse der Röntgentherapie deutlich
schlechter: Zorlu et al (2000) berichtete über 5-Jahres Progressionsfreies Überleben von nur 23%3.
Auch die Ergebnisse der Behandlung von Chordomen
mittels stereotaktischer Radiochirurgie sind enttäuschend: 30-50% lokale 5-Jahres Kontrollrate4, 5. Eine
Ausnahme sind nur die Ergebnisse der fraktionierten
stereotaktischen Radiochirurgie mit Photonen in der
Behandlung von kleinen Chondrosarkomen, mit der
ebenfalls eine lokale Kontrollrate von 100% erreicht
werden kann.
Nachdem im ersten Betriebsjahr mit nur einer der vier
Gantries und 298 Patienten begonnen wurde, wurden mittlerweile bereits über 1.500 Patienten aus 44
Nationen behandelt. Die Patienten profitieren dabei
von der modernsten derzeit verfügbaren Protonentherapie, dem Protonen-Scanning. Dabei fungiert der
punktförmige Protonenstrahl wie ein Pinsel der das
Tumorareal - ähnliche wie bei der „Punktmalerei“ mit
Farbe – Punkt für Punkt mit der optimalen Dosis ausfüllt. Durch diese hochpräzise Platzierung der Dosis
im Tumor wird die Streuung minimiert. So wird das
Tumorwachstum gestoppt und umliegendes gesun-
des Gewebe bestmöglich geschont. Mit über 1.500
behandelten Patienten und 141.423.398 einzeldosiskontrollierten Scanning-Spots hat das RPTC weltweit
mehr Erfahrung mit dieser Methode als irgendein
anderes Protonentherapiezentrum (Tabelle 1 auf Seite
65 und Abbildung 2). Diese Präzision ermöglicht es
auch, kleinste ebenso wie sehr große Tumore ideal zu
bestrahlen (Abbildung 3).
w
Scanning-Spots pro Feld
Tumorvolumina
Anzahl Spots
Abbildung 2: Häufigkeitsverteilung der Anzahl der Spots, in die die am RPTC behandelten Tumore unterteilt wurden.
(Statistik über Gesamtbetriebszeit bis April 2013).
66
Mittelwert 279 ml
Minimum 1 ml
Maximum 5654 ml
Anteil
Anteil
Mittelwert2471
Minimum32
Maximum24861
Tumorvolumen in ml
Abbildung 3: Häufigkeitsverteilung der Tumorvolumina von am RPTC behandelten Patienten
(Statistik über Gesamtbetriebszeit bis April 2013).
67
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN
ÜBERSICHT BEHANDLUNGEN
Anlagenverfügbarkeit 2012
Geplante Behandlungstage
(inkl. Totalausfalltage)
275
Summe Totalausfalltage
3
Summe Teilausfalltage anteilig*
2,13
*Definition Teilausfalltag: Zwei oder mehrere Patienten konnten an diesem Tag nicht behandelt werden.
Verfügbarkeit
98,1 %
Tabelle 2: Für das Kalenderjahr 2012 ergaben sich nur wenige
Ausfalltage. Insgesamt wurde so eine Verfügbarkeit von 98,1 %
erreicht.
Die Zahl der einzelnen Bestrahlungen ist abhängig
von der Indikation und bestimmt sich aus der Therapiedosis, der Dosistoleranz des Umgebungsgewebes
und der Schnelligkeit, mit der sich die Zellen jeweils
(Tumor- und gesunde Zellen) regenerieren. Die am
RPTC angewendete Fraktionszahl stützt sich auf
etablierte Therapieprotokolle aus der Protonen- und
Photonenwelt, bei letzteren wird lediglich die Dosis
mit dem für Protonen üblichen Faktor 1,1 umgerechnet (Abbildung 4). Um Risikoorgane noch besser zu
schonen, wird, falls erforderlich, aus mehreren Richtungen (Feldern) bestrahlt (Abbildung 5).w
Fraktionen
Literaturverzeichnis:
1)Ares et al.: Effectiveness and safety of spot scanning
proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base: first long-term report. Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 75 (2009) 1111-1118
4)Debus et al.: Stereotactic fractionated radiotherapy for
chordomas and chondrosarcomas of the skull base. Int J
Radiat Oncol Biol Phys. 47 (2000) 591-596
5)Krishnan et al.: Radiosurgery for cranial base chordomas
and chondrosarcomas. Neurosurgery 56 (2005) 777-784
2)Rutz et al.: Postoperative spot-scanning proton radiation
therapy for chordoma and chondrosarcoma in children
and adolescents: initial experience at paul scherrer institute. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 71 (2008) 220-225
3)Zorlu et al.: Conventional external radiotherapy in the
management of clivus chordomas with overt residual
disease. Neurol Sci. 4 (2000) 203-7
Felder
Anzahl Fraktionen
Abbildung 4: Häufigkeitsverteilung der am RPTC zur Anwendung kommenden Fraktionszahlen
(Statistik über Gesamtbetriebszeit bis April 2013).
68
Mittelwert2,15
Minimum1
Maximum6
Anteil
Anteil
Mittelwert17,7
Minimum1
Maximum46
Anzahl Felder
Abbildung 5: Häufigkeitsverteilung der am RPTC verwendeten Anzahl von Einstrahlrichtungen (Felder)
(Statistik über Gesamtbetriebszeit bis April 2013).
69
BESTRAHLUNG VON KINDERN
BESTRAHLUNG VON KINDERN
BESTRAHLUNG VON KINDERN AM RPTC
Zusammenfassung für Patienten
Die Bestrahlung von Kindern und Jugendlichen
mit Protonen statt - allen verschiedenen Röntgenverfahren ist internationaler Standard.
Gründe sind geringere Wachstumsschäden,
bei Bestrahlungen am Kopf die Vermeidung
von strahlenbedingten Intelligenzdefekten und
die massive Reduktion der bei den Kindern
besonders zu befürchtenden, von der Therapiestrahlung selbst ausgelösten Bildung von
Zweitkarzinomen.
Dank der hohen Strahlpräzision und der Möglichkeit,
die Dosis besser in den Tumor zu konzentrieren als
dies auch mit der modernsten Form der Photonenbestrahlung möglich ist, ist die Protonentherapie ideal
für Fälle, in denen die Dosisbelastung außerhalb des
Tumors unbedingt minimiert werden und gesundes
Gewebe maximal geschont werden muss.
Dies ist insbesondere bei Tumoren, die von strahlenempfindlichem Gewebe umgeben sind sowie
bei Kindern und Jugendlichen der Fall. Denn neben
den akuten strahlungsbedingten Nebenwirkungen
spielen auch Spätnebenwirkungen eine erhebliche
Rolle. Denn Kinder und Jugendliche sind aufgrund
ihres Wachstums und ihrer hohen Lebenserwartung
besonders anfällig für Strahlenschäden und Folgetumore. Je mehr Zeit vergeht, desto höher ist das Risiko,
dass sogenannte Sekundärtumore als Folge der bei
der Behandlung außerhalb des Tumors auftretenden
Strahlung entstehen. Siehe oben: „Problem: Krebs als
Folge einer Strahlentherapie“.
Bei einer Protonentherapie wird dieses Risiko gegenüber einer Photonenbestrahlung minimiert. So hat eine
Planvergleichsstudie1 bei einem 43 Monate alten Jungen gezeigt, dass die Dosisbelastung mit Protonen im
Innenohr von 100% auf 2,4%, der Hirnanhangsdrüse
von 62% auf 0,1% und die Herzbelastung von 18% auf
0,1% gesenkt werden konnte. Auch die in Loma Linda
durchgeführten Untersuchungen zur Verträglichkeit
einer Protonenbestrahlung bei intrakraniellen Tumoren im Kindesalter zeigten hervorragende Ergebnisse2 .
70
Da die Bestrahlungen von Kindern, außer bei Chordomen und niedriggradigen Chondro-sarkomen der
Schädelbasis, am RPTC und weltweit, im Hinblick
auf die Tumordosis nach Standards der Photonenbestrahlung erfolgt, ist die Tumordosis die gleiche wie
bei einer Photonenbestrahlung was zu vergleichbaren
Kontrollraten führt. Dies allerdings bei einer nachweislich signifikant besseren Schonung des gesunden
Gewebes und kritischer Strukturen wie Gehirn - und
Intelligenz - , Rückenmark, Leber, Niere, Lunge, etc..
Die Ergebnisse aus einer Studie zu Chordomen und
niedriggradigen Chondrosarkomen der Schädelbasis
haben bereits gezeigt, dass durch eine mit Protonen mögliche Anhebung der Dosis im Tumor eine
signifikante Verbesserung der Heilungsrate erreicht
werden kann3, 4, 5, was darauf hoffen lässt, dass die
Protonentherapie in Zukunft auch bei weiteren pädiatrischen Tumoren nicht nur zu einer Minimierung der
Akut- und Spätnebenwirkungen führt, sondern auch
zu verbesserten Heilungsraten.
Die nachweisliche Minimierung der Nebenwirkungen und Spätfolgen durch eine Protonentherapie bei
Kindern hat die Deutsche Gesellschaft für Radioonkologie (DEGRO) dazu schon 2008 veranlasst, bei
der Strahlenbehandlung von pädiatrischen Tumoren
grundsätzlich Protonen gegenüber Photonen zu empfehlen.
Am RPTC werden Kinder mit Krebserkrankungen
gemäß internationaler Protokolle mit dem schonen-
71
BESTRAHLUNG VON KINDERN
BESTRAHLUNG VON KINDERN
den Protonen-Scanning-Verfahren bestrahlt. Zudem
arbeitet das RPTC bei der Erstellung des Therapiekonzeptes, welches neben der Bestrahlung oft auch
weitere Aspekte umfasst, und während der Behandlung eng mit dem renommierten Kinderkrankenhaus
Schwabing, der größten pädiatrischen Klinik Münchens zusammen.
Bei Kleinkindern wird die Protonentherapie in Narkose durchgeführt, um zu verhindern, dass sich der
Tumor durch Bewegung verschiebt. Dafür steht dem
RPTC ein eigenes, erfahrenes Anästhesieteam zur
Verfügung.
Bildgebung vor der Protonentherapie
Fallbeispiel: Rhabdomyosarkom
Februar und März 2011 eine Protonentherapie. Das
Kind hatte die Behandlung sehr gut toleriert.
Der 5 Jahre alte Patient war an einer seltenen Krebserkrankung der linken Wange erkrankt (gering differenziertes embryonales Rhabdomyosarkom). Der
Tumor hatte das linke Kiefergelenk infiltriert, den
Knochen der Schädelbasis durchbrochen und reichte
bis an die harte Hirnhaut (Abbildung 1).
Nach der Tumorbiopsie und Diagnosestellung im Juni
2010 erhielt der Patient zwischen Oktober 2010 und
April 2011 eine Chemotherapie gemäß der CWSGuidance. Parallel dazu erhielt der Patient zwischen
Tumorregion
Die Nachsorgeuntersuchung im Dezember 2011 in
der Kinderonkologie Schwabing zeigte, dass sich
der Tumor komplett zurückgebildet hatte und somit
eine Vollremission erreicht wurde. Als einzige Nachwirkung der Protonentherapie ist ein chronischer
Paukenerguss, also eine Ansammlung von Flüssigkeit
im Mittelohr, dokumentiert. Folgen dieser Nebenwirkung können eine Hörminderung, ein Druckgefühl im
Ohr sowie Schmerzen oder Schwindel sein.
Im Vergleich mit einer herkömmlichen Strahlentherapie hatte der Patient durch die besonderen physikalischen Eigenschaften der Protonentherapie eine
deutlich geringere Dosis am Rückenmark erhalten.
Die Mundhöhle konnte besser geschont werden und
die gegenüberliegende Gesichtshälfte konnte komplett aus dem Bestrahlungsfeld gehalten werden.
Insgesamt war die applizierte Gesamtdosis am gesunden Gewebe deutlich geringer als bei der konventionellen Strahlentherapie wodurch auch das Risiko
der Entstehung von Zweittumoren nach der Behandlung reduziert wurde. Siehe hierzu Planvergleich
der durchgeführten Protonenbestrahlung am RPTC
(Abbildung 2 auf Seite 74) mit einer theoretischen
Berechnung für Röntgen (Abbildung 3 auf Seite 75).
Literaturverzeichnis:
1) St Clair WH, Adams JA, Bues M, Fullerton BC, La Shell S,
Kooy HM, Loeffler JS, Tarbell NJ: Advantage of protons
compared to conventional X-ray or IMRT in the treatment
of a pediatric patient with medulloblastoma. Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 58 (2004) 727
2) McAllister B, Archambeau JO, Nguyen MC, et al.: Proton
therapy for pediatric cranial tumors: preliminary report
on treatment and disease-related morbidities. Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 39 (1997) 455
3) Noel G, Feuvret L, Calugaru V, Dhermain F, Mammar
H, Haie-Meder C, Ponvert D, Hasboun D, Ferrand R,
Nauraye C, Boisserie G, Beaudre A, Gaboriaud G, Mazal
A, Habrand JL, Mazeron JJ.: Chordomas of the base of
the skull and upper cervical spine. One hundred patients
irradiated by a 3D conformal technique combining photon
and proton beams. Acta Oncol. 44 (2005) 700
4) Hug EB, Muenter MW, Archambeau JO, DeVries A,
Liwnicz B, Loredo LN, Grove RI, Slater JD.: Conformal
proton radiation therapy for pediatric low-grade astrocytoma. Strahlenherapie und Onkologie 178 (2002) 10
5) Hug EB, Sweeney RA, Nurre PM, Holloway KC, Slater JD,
Munzenrider JE: Proton radiotherapy in management of
pediatric base of skull tumors. Int J Radiat Oncol Biol Phys.
52 (2002) 1017
Abbildung 1: Die Kernspintomografie-Aufnahmen in axialer, koronarer und sagitaler Darstellung zeigen die Ausdehnung des Rhabdomyosarkoms der linken Wange vor der Bestrahlung mit Protonen.
72
73
BESTRAHLUNG VON KINDERN
BESTRAHLUNG VON KINDERN
Abbildung 2: Dargestellt sind die Querschnitte der Dosisverteilung der
am RPTC erzeugten Bestrahlungsplanung für die Protonenbehandlung.
So wurde der Kinderpatient mit Protonen bestrahlt.
Gewebeanteile
100 %
GTV1
95-100 %
PTV1
90-95 %
PTV2
80-90 %
Hirnstamm
60-80 %
Auge links
40-60 %
20-40 %
10-20 %
Wie im RPTC bestrahlt
Gewebeanteile
95-100 %
PTV1
90-95 %
PTV2
80-90 %
Hirnstamm
60-80 %
Auge links
Myelon
40-60 %
Myelon
Linse links
20-40 %
Linse links
Chiasma
10-20 %
Chiasma
Kiefergelenk
Röntgen
Sehnerv links
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Kiefergelenk
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
100.00
60.00
40.00
0.00
0.00
Dosisbereiche
GTV1
20.00
60.00
40.00
20.00
20.00
40.00
Dosis (Gy(RBE))
74
Abbildung 3: Dosisverteilung einer theoretisch berechneten Vergleichsplanung mit Röntgenstrahlung. So hätte eine Dosisverteilung bei einer
Röntgenbestrahlung aus fünf Einstrahlrichtungen ausgesehen. Man
erkennt deutlich die höhere Dosisbelastung von gesundem Gewebe,
insbesondere dem Hirnstamm.
100 %
Sehnerv links
Volumen (%)
Protonen
Dosisbereiche
60.00
80.00
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
Dosis (Gy)
75
PROSTATAKARZINOME
PROSTATAKARZINOME
ERGEBNISSE AUS 500 BESTRAHLTEN
PROSTATAKARZINOMEN
Zusammenfassung für Patienten
Die 500 ersten Patienten mit ProtonenScanning am RPTC bei der Behandlung von
Prostatakrebs haben bewiesen:
• bessere Verträglichkeit
• weniger Nebenwirkungen
• Therapiesicherheit wie hoch dosierte
Röntgentherapie
• halbierte Behandlungsdauer
• gut verträgliche Erweiterung des Bestrahlungsfeldes in den Lymphknotenbereich
bei Risikofällen.
76
Wir haben im Jahresbericht 3 versucht (Seite 67 ff.)
einen Überblick über die Vielfalt der angebotenen Therapieformen beim Prostatakarzinom zu geben: konservativ abwartend, Hormon- und/oder Chemotherapie,
Operation, Bestrahlung mittels eingebrachten Isotopen und letztlich die Bestrahlung von außen mit Röntgen oder Protonen. Alle diese Therapieformen können,
beziehungsweise müssen bei fortgeschrittenen Fällen
zwei- oder sogar dreifach kombiniert werden.
Wie seinerzeit erwähnt, zeigte eine gesundheitssoziologische Studie in den USA bestürzende regionale
Unterschiede, von Bundesland zu Bundesland, in der
Verteilung der angebotenen Therapien. Von daher
ist es offensichtlich für den Patienten unerlässlich,
sich selbst in die Abwägung der Therapieeffektivität,
der Risiken und der Nebenwirkungen der verschiedenen Behandlungsformen einzubringen. Die am RPTC
geübte mit dem Scanning-Verfahren technisch optimierte Protonentherapie hat das Potenzial, sich als die
Überlegene der möglichen Strahlentherapien zu etablieren. Wir berichten deshalb jährlich von den Ergebnissen unserer ansteigenden Patientenzahlen und länger werdenden Verlaufsbeobachtungen. Die Frage ist,
welche Fortschritte diese Protonentherapie innerhalb
der Gesamtheit der äußeren Strahlentherapien erzielt. Letztere hat sich bereits als in der onkologischen
Effektivität der operativen Behandlung gleichwertig
erwiesen1. Die Strahlentherapie ist zudem generell frei
von Letalrisiken und im Vergleich (wiederum mit der
Prostataektomie) in Bezug auf Inkontinenz und Verlust
der Sexualfunktion nebenwirkungsärmer2.
Als optimierte Bestrahlungsform sollte daher das
Protonen-Scanning das Potenzial haben, effektive
Tumorheilung mit Risiko- und Nebenwirkungsarmut
zu vereinen. Diese Risiko- und Nebenwirkungsarmut
ist zudem ein Vorteil gegenüber der ebenfalls im vorlaufenden Jahresbericht beschriebenen sogenannten
„active surveillance“, die viele Patienten zwar auch
von eingreifenden Behandlungen freihält, andererseits aber mit einer auch subjektiv empfundenen
anhaltenden Morbidität und wiederholten Vielfachpunktionen belastet.
Wohin entwickelt sich das Protonen-Scanning?
Patientencharakteristika
Am RPTC wurden ab dem klinischen Betriebsbeginn
am 16.03.2009 bis 02.04.2013 die ersten 500 Patienten mit Prostatakarzinom bestrahlt. Die folgende
Auswertung umfasste 500 Patienten: Das internationale Klientel des RPTC aus bisher 44 Nationen
erschwert in charakteristischer Weise eine vollständige posttherapeutische Nachbeobachtung: Einige
Patienten übergaben nicht alle angeforderten Daten.
Für ausführliche Patienten- und Tumorcharakteristika
siehe Tabelle 1.
Patienten- und Tumorcharakteristika
Gesamte Patientenzahl
(03/09 bis 04/13)
Anteil %
[von 500]
Alter
66 Jahre
(44-86)
Stadium
T1
192
38,4
T2 und pT2
183
36,6
T3 und pT3
103
20,6
T4 und pT4
14
2,8
Lymphknotenmetastasen
negativ
431
86,2
positiv
62
12,4
Fernmetastasen
negativ
450
90,0
positiv
51
8,4
≤ 10 ng/ml
289
57,8
11-20 ng/ml
106
21,2
> 20 ng/ml
83
16,6
2-6
185
37,0
7
188
37,4
8-10
112
22,4
niedrig
115
23,0
mittel
175
35,0
hoch
201
40,2
ja
178
35,6
nein
294
58,6
ja
70
14,0
nein
430
86,0
ja
16
3,2
nein
484
96,8
Initialer PSA
Gleason Score
Risikogruppe
Hormontherapie
Prostatektomie
Tabelle 1: Patienten- und Tumorcharakteristika von 500 Patienten,
welche im Zeitraum 03/09 bis 04/13 aufgrund eines Prostatakarzinoms am RPTC mit Protonentherapie behandelt wurden
(auswertbare Parameter).
n = 500
Frühere Bestrahlung
77
PROSTATAKARZINOME
PROSTATAKARZINOME
Angewandtes hypofraktioniertes
Therapieverfahren
fünfmal wöchentlich. Die Tagesdosen betrugen standardmäßig 3,0 Gray (RBE) (relative biological effectiveness, berücksichtigt das biologische Wirkungsverhältnis von Protonen im Vergleich zu Röntgen).
Regelhaft wurden die Patienten der Protonen-Scanning-Therapie am RPTC mit zwei opponierenden
Feldern von links und rechts unterzogen (Abbildung 1).
Bei Rezidiven und Sonderfällen (z.B. Hüftprothesen)
wurden abweichende Feldgeometrien genutzt. Die
Therapie erfolgte regelhaft in jeweils 21 Sitzungen
Protonen
Der Grund dafür, dass wir uns für die höhere Einzeldosis von 3 Gray (RBE) entschieden haben, liegt darin,
dass das Prostatakarzinom auf eine Hypofraktionierung positiv reagiert. Dies drückt sich im sogenann-
Wie im RPTC bestrahlt
ten alpha/beta Wert aus welcher für das Prostatakarzinom bei α/β = 1,5 Gray, für Spätkomplikationen am
Enddarm aber α/β = 3 Gray beträgt. Aufgrund dieser
Unterschiede in der Fraktionierungsempfindlichkeit
können durch die Hypofraktionierung die Nebenwirkungen reduziert und/oder die Tumorkontrolle erhöht
werden, siehe auch oben „Wie oft muss der Patient
bestrahlt werden?“. Die am RPTC durchgeführte
Hypofraktionierung mit 21 Fraktionen ist eine deutProtonen
liche Verbesserung gegenüber den in der gängigen
Röntgentherapie vorgenommenen 41 Fraktionen. Die
biologische Effektivdosis entspricht dabei einer Dosis
von 82 Gray bei konventioneller Fraktionierung.
Die verwendeten Feldgrößen richteten sich nach
dem Risiko einer Beteiligung der Lymphabflusswege
(Abbildung 2). Dieses wird auf der Basis der PSA
Werte, der Gleason-Scores und des Tumorstadiums
Wie im RPTC bestrahlt
Dosisbereiche
100.00
100 %
100.00
100 %
80.00
95-100 %
80.00
95-100 %
60.00
90-95 %
80-90 %
40.00
60-80 %
20.00
40-60 %
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
Dosis (Gy(RBE))
80.00
20-40 %
10-20 %
Gewebeanteile
Volumen (%)
Volumen (%)
Dosisbereiche
90-95 %
60.00
80-90 %
40.00
60-80 %
20.00
40-60 %
0.00
0.00
20.00
40.00
Dosis (Gy(RBE))
60.00
80.00
20-40 %
10-20 %
Gewebeanteile
CTV1
GTV1
PTV1
PTV1
Rektum
CTV1
Blase
CTV2
Rektum
Abbildung 1: Dargestellt ist die Dosisverteilung eines Bestrahlungsplans mit Protonen für ein
Prostatakarzinom eines am RPTC behandelten Patienten. Deutlich sind zu erkennen die 2
opponierenden, lateralen Einstrahlrichtungen (Felder) von links und von rechts.
78
Abbildung 2: Dargestellt ist die Dosisverteilung eines Bestrahlungsplans mit Protonen für ein Prostatakarzinom mit potentieller
Lymphknotenbeteiligung eines am RPTC so behandelten Patienten. Deutlich sind zu erkennen die 2 opponierenden, lateralen
Einstrahlrichtungen (Felder) von links und von rechts. Das Protonen-Scanning-Verfahren erlaubt simultan den Bereich der Lymphknoten in den beiden gewählten Einstrahlrichtungen mit einer gewollt niedrigeren Dosis (gelber Bereich) gezielt mitzubestrahlen.
79
PROSTATAKARZINOME
PROSTATAKARZINOME
kalkuliert. Wenn das Risiko einer mikroskopischen
Tumorausdehnung in den Beckenlymphknoten größer
als 15% liegt, wird am RPTC eine Bestrahlung der pelvinen Lymphabflusswege empfohlen. Insgesamt wurden bei 250 Patienten (53%) die Lymphabflusswege
mitbestrahlt. Hierbei betrug die applizierte Standarddosis 52,5 Gray (RBE), welche mit einer Fraktionierung
von 21 x 2,5 Gray (RBE) verabreicht wurde.
Verträglichkeit: Akute und
chronische Nebenwirkungen
ren Nebenwirkungen mit vorübergehendem akuten
Harnverhalten oder sehr starkem Harndrang kam es
bei fünf Patienten.
Bei einem Patienten musste die Therapie aufgrund
einer stärkeren Blutung aus dem Enddarm abgebrochen werden, dieser Patient litt an einer vorbestehenden Colitis-Ulcerosa. Die akuten Nebenwirkungen
dauerten in der Regel nicht länger als 3-4 Wochen
und bildeten sich nach Ende der Protonentherapie
wieder komplett zurück, siehe Tabelle 2.
Spätnebenwirkungen
Akute Nebenwirkungen
Nebenwirkungen während der Strahlentherapie
betreffen vor allem die Harnwege. Nur bei wenigen
Patienten traten während der Therapie leichte Nebenwirkungen an der Harnröhre auf, wie vermehrter
Harndrang und Brennen beim Urinieren. Bezüglich
der Darmfunktion wurden gelegentlich weicher Stuhl
oder Reizungen am Enddarm berichtet. Zu stärke-
Spätnebenwirkungen der Strahlentherapie treten
Monate oder Jahre auch nach der Protonentherapie
auf und betreffen vorwiegend den Enddarm oder die
Harnwege. Sie werden nach den Kriterien der Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) klassifiziert
und in leichte (Grad 1), moderate (Grad 2), schwere
(Grad 3) und sehr schwere (Grad 4) eingeteilt7:
Leichte Nebenwirkungen (Grad 1) sind im Bereich
der Harnwege leicht erhöhter Harndrang, im Bereich
des Enddarms leichter Durchfall (maximal 5x/Tag)
und gelegentlich Blutbeimengungen.
Moderate Nebenwirkungen (Grad 2) sind im
Bereich der Harnwege häufiger Harndrang und gelegentlich Blut im Urin, im Bereich des Enddarms mäßiger Durchfall (mehr als 5x/Tag) viel rektaler Schleim
oder häufig Blutbeimengungen.
Schwere Nebenwirkungen (Grad 3) sind im Bereich
der Harnwege sehr häufiger Harndrang oder häufig
Blut im Urin und im Bereich des Enddarms starke Blutungen, welche eine chirurgische Intervention notwendig machen oder eine narbige Verengung des Darms.
Sehr schwere Nebenwirkungen (Grad 4) wären im
Bereich der Harnwege und des Darms Gewebeuntergang (Nekrose) oder Fistelbildungen.
In der Literatur wird die Häufigkeit von moderaten
Spätnebenwirkungen (Grad 2) bei Röntgenbestrahlung im Bereich der Harnwege und des Enddarms
von 7-19% beschrieben. Schwere Spätnebenwirkungen (Grad 3) nach konventioneller Röntgentherapie
betragen 5-15% 3, 4, 5, 6.
Am RPTC konnten wir während der medianen Nachbeobachtungszeit von 9 Monaten nur bei 16 (3,4%)
Patienten moderate Spätnebenwirkungen (entsprechend RTOG Klassifikation Grad 2) nach Protonentherapie beobachten7: 7 Patienten hatten stark gehäuften
Harndrang und benötigten medikamentöse Therapie.
3 Patienten entwickelten ein akutes Harnverhalten
und benötigten für eine kurze Zeit eine Harnableitung
bzw. einen Harnröhreneingriff. Sechs Patienten hatten
eine stärkere Enddarmentzündung mit zeitweisen
Blutungen, welche sich nach Gabe von lokalen entzündungshemmenden Zäpfchen wieder besserte.
Lediglich 3 Patienten (0,6%) hatten eine schwere
Spätnebenwirkung, die sich als starke Enddarmblutung manifestierte und die Gabe von Blutkonserven
notwendig machte (siehe Tabelle 3). Im Bereich der
Harnwege wurden keine schweren Spätnebenwirkungen entsprechend der RTOG Klassifikation beobachtet. Bezüglich der Sexualfunktionen berichteten nur
wenige Patienten über eine Abnahme der Erektionsfähigkeit, wobei viele dieser Patienten eine antihormo-
Späte Nebenwirkungen
Akute Nebenwirkungen
80
Akut
Lokalisation
während bis
3 Monate nach
Ende der
Protonentherapie
Harnableitende
Wege
Enddarm
Spät
Art der Nebenwirkung
n
Anteil %
Grad 2
Stark gehäufter Harndrang
Harnverhalt
6
1,2%
Grad 3
Starke Blutung und Therapieabbruch bei Colitis ulcerosa
1
0,2%
Tabelle 2: Art und Häufigkeit der schweren akuten
Nebenwirkungen (≥Grad 2,
EORTC/RTOG) nach
Protonentherapie (n=500).
>3 Monate nach Ende
der Protonentherapie
Lokalisation
Art der Nebenwirkung
n
Anteil %
Stark gehäufter Harndrang
7
1,4%
Harnverhalt
4
0,8%
Harnableitende
Wege
Grad 2
Enddarm
Grad 2
Entzündung des Enddarms
6
1,2%
Grad 3
Transfusionspflichtige
Blutung aus dem Enddarm
3
0,6%
Tabelle 3: Art und Häufigkeit der schweren späten
Nebenwirkungen (≥Grad 2,
EORTC/RTOG) nach
Protonentherapie (n=500).
81
PROSTATAKARZINOME
PROSTATAKARZINOME
nelle Therapie erhielten, sodass eine kausale Abgrenzung zur Protonentherapie schwierig ist.
Insgesamt waren die aufgetretenen Nebenwirkungen
der Protonenbestrahlung deutlich geringer als jene der
konventionellen Röntgentherapie. Natürlich sind diese
Ergebnisse aufgrund der noch relativ kurzen Nachbeobachtungszeit mit Vorbehalt zu betrachten, bestätigen aber unsere Erwartungen: Das Protonen-Scanning
am RPTC sichert die Freiheit von jeder Operationsletalität, es verringert die Gefahr einer Harnkontinenz
wie auch Impotenz und hat geringere allgemeine
Beschwerden im Vergleich zur konventionellen Röntgenbehandlung zur Folge, siehe Tabelle 3 auf Seite 81.
Patientenzahl
(03/09 bis 03/11)
Anteil %
66,5
(44-85)
Stadium
T1
74
37,7
T2 und pT2
72
36,7
T3 und pT3
41
20,9
T4 und pT4
3
1,5
Lymphknotenmetastasen
negativ
172
87,8
positiv
20
10,2
Fernmetastasen
negativ
179
91,3
positiv
16
8,2
≤ 10 ng/ml
115
58,7
11-20 ng/ml
36
18,4
> 20 ng/ml
29
14,8
2-6
73
37,2
7
81
41,3
8-10
35
17,9
niedrig
46
23,5
mittel
78
39,8
hoch
64
32,7
ja
66
33,7
nein
125
63,8
ja
25
12,8
nein
171
87,2
ja
2
1,0
nein
194
99,0
Gleason Score
Risikogruppe
Hormontherapie
82
n=196
Alter
Initialer PSA
Tabelle 4: Patienten- und Tumorcharakteristika von 196 Patienten welche im
Zeitraum 03/09 bis 03/11 aufgrund eines
Prostatakarzinoms am RPTC mit Protonentherapie behandelt wurden (=Patientenkollektiv mit medianer Nachbeobachtungszeit
von 21 Monaten, auswertbare Parameter).
Erste Ergebnisse
Patienten- und Tumorcharakteristika
Prostatektomie
Frühere Bestrahlung
Der PSA Wert ist ein wichtiger Parameter bei der
Behandlung des Prostatakarzinoms, da durch ihn der
Erfolg der Therapie beobachtet werden kann. Ein PSA
Rezidiv liegt definitionsgemäß dann vor, wenn der
PSA Nadir (der Mindestwert) um mindestens 2 ng/ml
ansteigt (RTOG-ASTRO-Konsensus).
Um bereits heute Aussagen über einen längeren
Nachbeobachtungszeitraum treffen zu können,
wurde eine Untergruppe von 196 Patienten ausgewertet, die vom Betriebsbeginn am 16.03.2009 bis
zum 30.03.2011 am RPTC behandelt worden war.
Diese Gruppe wurde im Median über 21 Monate
nachbeobachtet. 66 dieser Patienten erhielten eine
begleitende Hormontherapie, bei 25 handelte es sich
um Nachbestrahlungen nach Prostatektomie. 16 wiesen bereits Fernmetastasen auf.
Das Verhalten des Prostataspezifischen Antigens
(PSA) nach Protonentherapie zeigte sich bei dieser
Untergruppe durch einen Abfall im Median von
7,9 ng/ml auf 0,5 ng/ml nach definitiver (alleiniger)
Protonentherapie; bei Patienten mit vorlaufender
Prostatektomie war ein Abfall von 8,3 ng/ml auf 0,1
ng/ml zu beobachten, palliative Fälle sind hierin eingeschlossen.
Während der medianen Nachbeobachtungszeit von
21 Monaten (95% Konfidenzintervall 18-23) traten
in der gesamten Gruppe (inklusive Nach- und Rezidivbestrahlungen) bei 13 der insgesamt 196 Patienten
(6,8%) ein PSA Rezidiv, siehe Tabelle 5.
Für detaillierte Patienten- und Tumorcharakteristika
siehe Tabelle 4 links.
PSA Rezidive nach Protonentherapie
Niedriges Risiko
n=46
Mittleres Risiko
n=78
Hohes Risiko
n=64
PSA Rezidiv
2
4,3%
2
2,6%
9
14,1%
Kein PSA Rezidiv
44
95,7%
76
97,4%
55
85,9%
Tabelle 5: PSA Rezidive nach Protonentherapie in Abhängigkeit von der Risikogruppe (n=196, mediane Nachbeobachtung 21 Monate, auswertbar 188).
83
PROSTATAKARZINOME
PROSTATAKARZINOME
Wie erwartet, waren die meisten Rezidive in der
Hoch-Risiko Gruppe zu finden (n=9). In der NiedrigRisikogruppe wurde bei 2 Patienten und in der Mittleren Risikogruppe ebenfalls bei 2 Patienten ein PSA
Rezidiv beobachtet. 95,7% der Patienten der NiedrigRisikogruppe, 97,4% der Patienten der MittlerenRisikogruppe und 85,9% der Patienten der HochRisikogruppe waren nach 21 Monaten PSA-rezidiv-frei.
Studien mit 1.557 eingeschlossenen Patienten bei
einer Nachbeobachtungszeit von 15 Jahren eine
5-Jahresüberlebensrate von 94-96% in der NiedrigRisikogruppe, von 94% in der Mittleren-Risikogruppe
und von 64-83% in der Hoch-Risikogruppe8.
Entwicklungsrichtungen des ProtonenScannings beim Prostata-Karzinom
tonenbestrahlung können diese aber reduziert werden, sodass die Bestrahlung der Lymphabflusswege
einen weiteren Vorteil für unsere Patienten bringen
kann. Wir empfehlen deshalb bereits heute die routinemäßige Bestrahlung der Lymphabflusswege in der
hohen-und mittleren Risikosituation. Für die Zukunft
werden wir eine standardisierte Erweiterung des Bestrahlungsfeldes entlang der Lymphknotenstationen
auch für unsere Niedrig-Risiko Patienten diskutieren.
Zur Definition der Risikogruppen siehe Tabelle 6.
Vergleich mit der Literatur:
Ein Vergleich unserer vorläufigen ersten Ergebnisse
mit Publikationen nach Ergebnissen bei Röntgenbestrahlungen ist derzeit naturgemäß dadurch
erschwert, dass diese Studien weitaus längere Nachbeobachtungszeiten aufweisen. Trotzdem entsprechen unsere Resultate den internationalen Ergebnissen. So ergab eine Metaanalyse aus 5 randomisierten
Die zunehmende Etablierung unseres Verfahrens
erlaubt es, die Nachbeobachtungsausfälle bei ausländischen Patienten – mit bereits jetzt beobachtbarer
Verbesserungstendenz – zu reduzieren.
Die Mitbestrahlung von Lymphabflusswegen auch bei
den niederen Risikogruppen wird nach den geltenden
Standards der konventionellen Strahlentherapie nicht
geübt, da die Nebenwirkungen am Darm dort den
positiven Effekt übersteigen. Durch die gezielte Pro-
Prognosefaktoren des Prostatakarzinoms
84
Niedriges Risiko
Mittleres Risiko
Mittleres Risiko
PSA Wert
≤10 ng/ml
11-20 ng/ml
>20 ng/ml
Gleason Score
Max. 6
7
>8
Tumorstadium
cT1c oder cT2a
cT2b
>cT2c
Tabelle 6: Prognosefaktoren des
Prostatakarzinoms.
Seit einigen Jahren wird für externe Bestrahlung des
Prostatakarzinoms mit Röntgen eine Änderung der
Fraktionierung diskutiert. Mittlerweile liegen die Ergebnisse aus mehreren Phase II Studien vor, in denen
Patienten mit nur 5 Fraktionen und Gesamtdosen von
35 bis 37 Gray bestrahlt wurden.9
Da die Zielpräzision des Protonen-Scannings zu einer
um einen nur beschränkt anatomieabhängigen Faktor
von ca. 3-5 niedrigeren Strahlendosis im gesunden
Umgebungsgewebe führt, streben wir an, die derzeit
bei konventionellen Prostatabestrahlungen international untersuchten Hypofraktionierungsregimes mit
nur fünf Bestrahlungen ebenfalls zu nutzen. Aufgrund
des günstigen Alpha/Beta-Verhältnisses bei Prostatakarzinomen von nur 1,5 Gray scheint diese Hypofraktionierung in einer hohen Effektivdosis am Tumor
zu resultieren, die eine Reduktion der physikalischen
Dosis auf nur 35 Gray ermöglicht.
Literaturverzeichnis:
1.) D
eutsche Gesellschaft für Urologie (DGU): S3-Leitlinie
Prostatakarzinom, Version 2.0 (2011)
2.) Klein EA, Kupellian PA.: Localized prostate cancer: radiation or surgery? Urol Clin North Am; 30(2) (2003) 315
3.) D
earnaley DP, Sydes MR, Graham JD et al.: Escalateddose versus standard- dose conformal radiotherapy in
prostate cancer: first results from the MRC RT01 randomised controlled trial. Lancet Oncol 8 (2007) 475
4.) Elliott SP, Malaeb BS: Long-term urinary adverse effects
of pelvic radiotherapy. World J Urol 291 (2011) 35
5.) G
uckenberger M, Flentje M.: Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) of localized prostate cancer: a review and
future perspectives. Strahlenther Onkol 183 (2007) 57
6.) G
uckenberger M, Ok S, Polat B et al.: Toxicity after
intensity-modulated, in- age-guided radiotherapy for
prostate cancer. Strahlenther Onkol 186 (2010) 535
7.) www.rtog.org/ResearchAssociates/AdverseEventReporting/RTOGEORTCLate RadiationMorbidityScoring
Schema.aspx
8.) Roach M, Lu J, Pilepich MV, Asbell SO et al.: Four prognostic groups predict longterm survival from prostate
cancer following radiotherapy alone on Radiation Therapy
Oncology Group clinical trials. Int J Radiat Oncol Biol Phys
47 (2000), 609
9) Katz A, et al.: Five-year Biochemical Control Rates for
Stereotactic Body Radiotherapy for Organ Confirmed
Prostate Cancer: A Multi-institutional Pooled Analysis
ASTRO (2012)
85
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
ERGEBNISSE DER NEUARTIGEN
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
Zusammenfassung für Patienten
Die Röntgenbestrahlung von Karzinomen der
Bauchspeicheldrüse ist unbefriedigend – es
war nicht möglich, eine wirklich sterilisierende Dosis in den Tumorbereich zu strahlen
– das Risiko für die nahen und empfindlichen
Umgebungsorgane war zu groß. Unsere
ersten 84 Fälle, Bestrahlung vor oder nach
operativen Verfahren zeigen jedoch eine sehr
gute Verträglichkeit der im Tumor konzentrierten Protonenbestrahlung. Wir hoffen, für
die Zukunft zu Lösungen zu kommen, die die
Protonenbestrahlung alleine, mit Chemotherapie kombiniert, als Behandlungsmethode
bei nicht nur absoluten, sondern auch relativen Gegenanzeigen für operative Eingriffe
entwickeln.
Die mittlere Überlebenszeit von unbehandelten Patienten mit Pancreaskarzinomen liegt bei 3 Monaten,
während die Überlebensraten nach radikaler Operation zwischen 10 und 20 Monaten betragen. Insgesamt ist von einer 5-Jahres-Überlebensrate von zirka
3–4% auszugehen. Patienten mit Tumoren, die auf
das Pancreas beschränkt sind und einen Durchmesser von weniger als 3 cm haben, haben eine bessere
Prognose als solche Patienten mit größeren Tumoren
oder Infiltration des Retroperitoneums. Am günstigsten ist die Prognose für Patienten mit R0-Resektion.
Das Ziel einer präoperativen/neoadjuvanten Strahlentherapie bei Pancreaskarzinomen, die als prinzipiell
resektabel eingestuft werden, ist die Verbesserung
der Resektabilität durch eine Verkleinerung des
Tumors, die potenzielle Vermeidung intraoperativer
Tumorzellverschleppung, eine frühere Therapie der
Systemerkrankung und eine möglicherweise höhere
Operabilitätsrate als bei der postoperativen/adjuvanten Therapie. Einhergehend mit diesen potenziellen
Vorteilen ist die damit mögliche positive Beeinflussung des rezidivfreien Überlebens und des Gesamtüberlebens.
Prinzipiell kann davon ausgegangen werden, dass
bei einer präoperativen Radiotherapie günstigere
biologische Verhältnisse (unveränderte Vaskularisation, Sauerstoffsättigung) im Tumor bestehen, die
zu einem besseren Ansprechen, besonders auf die
Strahlen-, aber auch auf die Chemotherapie, führen.
86
Beim frühen operablen Pancreaskarzinom ist die
Datenlage klar vorliegend, Therapie der Wahl ist
bisher die Operation. Beim lokal fortgeschrittenen
inoperablen Pancreaskarzinom ist die Datenlage
hingegen sehr different und frustran. Es gibt in der
Literatur keinen eindeutigen Standard bezüglich eines
therapeutischen Vorgehens. Bekannt ist aber, dass
eine Kombination aus Strahlentherapie und Chemotherapie besser ist als eine Monotherapie. Eine
Kombination führt aber im Verlauf auch zu größeren
Toxizitäten. Somit ist die Radiotherapie mit ihren
mittlerweile modernen Techniken stark gefordert.
Sicherheitssäume sind enger zu halten, Gesamtdosen
müssen gesteigert werden, das gesunde Gewebe wie
Myelon, Nieren, Leber, Dünndarm und Magen müssen optimal geschützt werden.
Offen ist noch die Frage des richtigen Zeitpunktes
der Radiotherapie (konkomitant versus sequentiell),
welche Chemotherapie und in welcher Dosierung,
Gesamtdosis der Radiotherapie, die Definition
des Bestrahlungsfeldes sowie der Stellenwert der
Protonentherapie.
wenig Energie abgeben, die meiste Energie im Ziel deponieren (Bragg-Peak) und hinter dem Ziel am Ende
ihrer Flugbahn keine Ionisation auftritt. Mittlerweile
wurden Tausende von Patienten mit verschiedenartigen Krebserkrankungen effektiv und sicher mit
Protonen behandelt. Die Liste der Indikationen nimmt
stetig zu und damit auch entsprechende gesicherte
Literatur.
Eine entsprechende Indikation beim Pancreaskarzinom gilt in folgenden Situationen:
1. d
efinitive Protonentherapie beim lokal fortgeschrittenem inoperablem Karzinom
2. Protonentherapie im neoadjuvantem Setting
3. Protonentherapie adjuvant in der R1 Situation
4. Protonentherapie beim Lokalrezidiv nach
Operation
Die Strahlentherapie sollte mit einer systemischen
Therapie in Form von Chemotherapie oder Targeted
Therapy kombiniert werden, wenn die entsprechenden Voraussetzungen vom Patienten erfüllt werden.
Indikation Protonentherapie:
In Studien zu klären sind folgende Indikationsstellungen:
Die Rationale für die klinische Applikation von Protonen im Behandlungsregime lieferte bereits Dr. Robert
Wilson 1946. Wilson beschrieb, dass Protonen auf
ihrer Flugbahn in Richtung vordefiniertes Ziel nur sehr
1. Protonentherapie bei R0 Resektion aber Sicherheitssaum < 1mm
2.Protonentherapie
beim Lokalrezidiv nach voraus-
gegangener Bestrahlung
87
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
Grundlage für Behandlungskonzepte
mit Protonen:
Wilkowski1 et al. demonstrierten bereits 2005 in
einer Metaanalyse, dass eine Dosiserhöhung in der
Strahlentherapie bzw. in der Chemotherapie oder in
beiden, zu einem deutlich besserem Ansprechen der
Therapie führt. Bis zu 1/3 der als inoperabel eingestuften Patienten konnten nach Therapie erfolgreich
einer Operation zugeführt werden. Dieser Erfolg
wurde aber mit einer deutlichen Zunahme von inakzeptablen Toxizitäten erkauft.
Ben-Josef2 et al. zeigten mit ihrer Arbeit im Jahre
2008, dass eine Intensivierung der Therapie eine
bessere lokale Kontrolle, ein besseres progressionsfreies Überleben als auch ein besserer overall survival
erreicht hat. Aber auch hier wurde der Erfolg aufgrund
inakzeptabler Nebenwirkungen geschmälert.
Kozak3 et al. haben im Jahre 2007 beeindruckend
gezeigt, dass durch den Einsatz von Protonen im
Behandlungskonzept beim Pancreaskarzinom eine
Dosiserhöhung und Hypofraktionierung sicher und
effektiv eingesetzt werden kann, ohne die Toxizität
zu erhöhen. In dieser dosimetrischen Studie wurde
demonstriert, dass die Belastung der Risikoorgane
signifikant geringer ist im Vergleich zu der herkömmlichen Strahlentherapie mittels Photonen.
Aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Protonen erreicht man somit die gewünschte höhere Dosis
88
im Tumor mit homogener Dosisauslastung bei gleichzeitiger optimaler Schonung des gesunden Gewebes.
Bei lediglich 1 Patienten (2%) musste die Dosis im
Primärtumor auf 15 x 3 Gray (RBE) reduziert werden
aufgrund der Chemotherapienebenwirkungen.
Behandlung am Rinecker Proton
Therapy Center:
26 (53%) Patienten erhielten konkomitant Gemzar
300 mg/m2/wöchentlich.
Vom Sommer 2009 bis Januar 2013 wurden 84
Patienten mit histologisch gesicherten inoperablen
Pancreaskarzinomen bestrahlt. 49 Patienten, die
entsprechende Einschlusskriterien erfüllten, wurden
in ein internes Protokoll eingeschlossen und entsprechend ausgewertet, die restlichen 35 Patienten wurden
nach individuellen Behandlungsprotokollen behandelt,
oder stehen noch vor der ersten Nachkontrolle.
Bei Patienten mit 10 Fraktionen im Primärtumorherd
und konkomitanter Bestrahlung der Lebermetastasen wurde die Therapie in Narkose (Apnoezustand)
36 Patienten (73%) erhielten 18 x 3 Gray (RBE) in die
Primärtumorregion, 6 Patienten (12%) wurden mit 10
x 4 Gray (RBE) im Primärtumor und mit 3 x 14 Gray
(RBE) an den Lebermetastasen bestrahlt, weitere 2
Patienten (4%) erhielten zu den 10 x 4 Gray (RBE)
im Primärtumor 3 x 12,5 Gray (RBE) im Bereich der
Lebermetastasen. 1 weiterer Patient (2%) wurde mit
10 x 4 Gray (RBE) am Primärtumor und mit 10 x 3,5
Gray (RBE) im Bereich der lokoregionalen Lymphabflusswege bestrahlt. Jeweils 1 Patient (somit 4%)
wurde mit 18 x 3 Gray (RBE) am Primärtumor und mit
1 x 22 Gray (RBE) bzw. 5 x 8 Gray (RBE) im Bereich der
Lebermetastasen bestrahlt, 1 Patient (2%) erhielt 10 x
4 Gray (RBE) im Primärtumor, 10 x 3,5 Gray (RBE) im
Bereich der lokoregionären Lymphabflusswege und
4 x 10 Gray (RBE) im Bereich der Lebermetastasen.
durchgeführt, um etwaige Atmungsverschieblichkeiten auszuschließen.
Initial wurden alle Patienten mittels MRT Abdomen
und PET/CT einem Staging unterzogen, vor Therapie
wurden die Leberfunktionsparameter abgenommen,
die Therapie selbst wurde unter Bildkontrolle und
Hochpräzisionslagerung durchgeführt. Übersicht
Patientenkollektiv siehe Tabelle 1.
Ergebnisse:
Übersicht Patientenkollektiv
Alter
n = 49
Mittelwert
58,5 Jahre
Bereich
40-82 Jahre
Geschlecht
weiblich
33 (67%)
männlich
16 (33%)
Bestrahlte Zielregion
Tumor alleine
28 (57%)
Tumor und Lymphabflusswege
9 (18%)
Tumor und Metastasen
12 (25%)
Protonen-Dosis im Zielgebiet
18 x 3 Gy (RBE)
36 (73%)
15 x 3 Gy (RBE)
1 (2%)
10 x 3 Gy (RBE) +
12 (25%)
+ Stereotaktische Protonentherapie für Metastasen und simultan
hypofraktionierte Protonentherapie der regionalen Lymphabflusswege
Tabelle 1: Ausgewertetes Patientenkollektiv
Toxizität
Akute Nebenwirkungen und Nebenwirkungen im follow-up sind nach RTOG/EORTC Kriterien klassifiziert
und in Tabelle 2 auf Seite 90 zusammengefasst. Das
mediane follow-up liegt bei 7,5 Monaten.
Eine hypofraktionierte Protonentherapie mit dem
Scanning Verfahren und Applikation einer effektiven
Tumordosis ist sicher und tolerabel durchzuführen.
Bei den bisher behandelten Patienten ist es zu keiner
therapiebedingten Unterbrechung der Behandlung
aufgrund unerwünschter Ereignisse gekommen.
Während der Therapie und bis zu 28 Monate später
wurden keine Grad 3 oder Grad 4 Nebenwirkungen
beobachtet. Bei 1 Patienten (2%) ist eine Radiodermatitis Grad 1 aufgetreten, 14 Patienten (29%) klagten
über Übelkeit und Appetitlosigkeit Grad 1, 5 Patienten
Grad 2 (10%), welche eher der Chemotherapie zu-
89
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
PROTONENBESTRAHLUNG DES PANCREAS
zurechnen sind. 30 Patienten (61%) beendeten die
Bestrahlung in gutem Allgemeinzustand ohne therapierelevante Nebenwirkungen. 3 Monate nach Therapie bis aktuell ist nur mehr eine Grad 2 Nebenwirkung
(2%) dokumentiert. Keine Spätkomplikationen im
Bereich der Risikoorgane wie Rückenmark, Nieren,
Leber, Duodenum und Magen sind dokumentiert,
mittels Blutbildkontrollen konnten schwere Komplikationen durch Kompression des Gallengangs ausgeschlossen werden. Nebenwirkungen siehe Tabelle 2.
Lokalkontrolle
Bei den 45 schon nachkontrollierten Patienten wurde
in allen Fällen eine Reduktion der Tumorgröße erzielt;
diese Ergebnisse wurden 3 Monate nach Ende der
Therapie mittels MRT und PET/CT bildgebend evaluiert. 6 Monate nach Therapie zeigte sich bei den dann
bereits erfassten 22 Patienten wiederum eine vollständige lokale Kontrolle, 18 Patienten (45%) waren
noch nicht in der 6 Monatskontrolle. Lokale Kontrolle
siehe Tabelle 3.
Gesamtüberleben
Eine Nachkontrolle nach 1 Jahr konnte bereits bei 9
Patienten durchgeführt werden. Die lokale Kontrolle
war wiederum bei allen bildgebend kontrollierten
Patienten gegeben. In diesem Zeitraum sind aber 14
Patienten verstorben, davon 1 Patient an einer MRSAInfektion während der adjuvanten Chemotherapie.
Weitere 12 Patienten verstarben an zum Zeitpunkt
der Therapie bekannten oder noch nicht aufgetretenen Metastasen. 1 Patient verstarb an einem DarmIleus ohne erkennbaren Bezug zur Strahlentherapie.
Zu 2 Patienten wurde der Kontakt verloren.
Zusammenfassung:
Eine hypofraktionierte Protonentherapie mit erhöhten Gesamtdosen ist eine sichere und effektive Therapie, die in Kombination mit einer Chemotherapie
Patienten mit lokal fortgeschrittenem Pancreaskarzinom angeboten werden sollte. Eine Therapie mit
Protonen erreicht eine homogene Dosisauslastung
im Tumor, erreicht hohe Gesamtdosen im Tumor bei
deutlich weniger Belastung der entsprechenden Risikostrukturen. Diese Risikostrukturen sind bei der Protonentherapie signifikant weniger dosislimitierend im
Vergleich zur Röntgenbestrahlung. Die Überlegenheit
der Protonentherapie ist an der hohen Sicherheit der
lokalen Tumorkontrolle belegbar.
Entsprechende Studien zur Optimierung der Gesamtdosis sowie Einzeldosis in der Protonentherapie, Art
und Dosierung der Chemotherapie nach erfolgreicher
Durchführung des Pilotprojektes bezüglich der Toxizität, werden derzeit bei uns vorbereitet.
Literaturverzeichnis:
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Heinemann V., et al.: Chemoradiation for Ductal Pancreatic Carcinoma: Principles of Combining Chemotherapy
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Dose. JOP. J Pancreas (Online) 6 (2005) 216-230
2.) Ben-Josef E., Griffith K., Francis I. R., et al.: Phase I
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radiotherapy (IMRT) with concurrent fixed dose-rate
gemcitabine (FDR-G) for unresectable pancreatic cancer.
ASCO Meeting Abstracts 27 (2009) 4602
3.) Kozak K. R., Kachnic L. A., Adams J., et al.: Dosimetric
Feasibility of Hypofractionated Proton Radiotherapy for
Neoadjuvant Pancreatic Cancer Treatment. Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 68 (2007) 1557-1566
Lokale Kontrolle
Nebenwirkungen
Toxizität
(RTOG#)
unter Therapie bis
Ende Protonentherapie
3 Monate nach Ende
Protonentherapie
6 Monate nach Ende
Protonentherapie
Anzahl Patienten
49
46**
40***
Grad 0
30 (61%)
41 (89%)
39 (98%)
Grad 1
14 (29%)
4 (9%)
1 (2%)
Grad 2
5* (10%)
1 (2%)
0
Grad 3
0
0
0
Grad 4
0
0
0
Tabelle 2: Ausgewertetes Patientenkollektiv - Ergebnisse Nebenwirkung, Festgestellte Nebenwirkungen
während und nach bis 6 Monate nach der Therapie
90
#Klassifikation nach Radiation
Therapy Oncology Group
* Patienten mit gleichzeitiger
systemischer Therapie
** 1 Patient verstorben aufgrund
fulminanter Lebermetastasierung, 2 Patienten aus follow up verloren
*** 6 Patienten verstorben (1x nicht
Strahlentherapie-bedingter Ileus,
1x MRSA-Infekt während bei
nachfolgender Chemotherapie,
4x Lebermetastasierung)
Lokale Tumorkontrolle 3 Monate post Protonentherapie (n=46)
Prozentsatz
45 Patienten (98%)
100%
1 Patient (2%)
Noch nicht in der 3 Monatskontrolle
Lokale Tumorkontrolle 6 Monate post Protonentherapie (n=40)
22 Patienten (55%)
100%
18 Patienten (45%)
Noch nicht in der 6 Monatskontrolle
Lokale Tumorkontrolle 12 Monate post Protonentherapie (n=35)
9 Patienten (26%)
100%
26 Patienten (74%)
Noch nicht in der 12 Monatskontrolle
Tabelle 3: Ausgewertetes Patientenkollektiv - Ergebnisse lokale Kontrolle
91
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Fallbeispiel:
Atypisches Meningeom Clivus
Progress mit klinischer Symptomatik nach initialer Radiotherapie. Eine
Operation war aufgrund der Lokalisation nicht möglich. Eine neuerliche
Bestrahlung mittels Röntgen wäre aufgrund der Hirnstammbelastung
nicht mehr durchführbar gewesen.
Dosisbereiche
Gewebeanteile
100 %
GTV1
95-100 %
PTV1
Mit Protonen konnte nochmals eine tumoreffektive Dosis appliziert werden, bei maximaler Schonung des Hirnstammes.
100 %
GTV1
95-100 %
PTV1
Hirnstamm
90-95 %
Hirnstamm
Chiasma
80-90 %
Chiasma
60-80 %
Sehnerv links
60-80 %
Sehnerv links
40-60 %
Sehnerv rechts
40-60 %
Sehnerv rechts
Protonen
20-40 %
Wie im RPTC bestrahlt
10-20 %
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
100.00
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
0.00
Dosis (Gy)
92
Gewebeanteile
90-95 %
10-20 %
15 Felder IMRT
Dosisbereiche
80-90 %
20-40 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Volumen (%)
Röntgen
Protonenschema
Nebenwirkung
Aktuell
68 Jahre, männlich
Atypisches Meningeom Clivus links Erstdiagnose 2006
03/06 Teilresektion
04/06 Radiotherapie mit Röntgen 27 x 2 Gy bis 54 Gy
07/10 Progress bildgebend; Kopfschmerz, Schwindel, Gangunsicherheiten
Bis zu diesem Zeitpunkt engmaschige Kontrolle & enger Kontakt zur heimatnahen
Neurochirurgie, da Verschlechterung der Symptomatik (v.a. Kopfschmerzen & Schwindel),
neuerliche Radiatio indiziert;
04/12 Beginn einer Reradiatio mit Protonentherapie
21 x 2,5 Gy (RBE) bis 52,5 Gy (RBE)
Keine therapieassoziierten Nebenwirkungen aufgetreten
05/12 Ende der Protonentherapie; Kopfschmerzen und Schwindel vollständig verschwunden;
Sehfähigkeit status idem;
01/13 bildgebend und klinisch stabile Situation
20.00
40.00
60.00
Dosis (Gy(RBE))
2 Feld Protonen-Scanning
93
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonenschema
Nebenwirkung
Aktuell
Fallbeispiel:
Kind: Embryonales Rhabdomyosarkom
Mit Röntgen hätte auch die
kontralaterale Seite Dosis
erhalten.
Bildgebung vor Protonentherapie
Röntgen
5 Jahre, männlich
Embryonales Rhabdomyosarkom (< 5 cm) der linken Wange mit epiduralem Kontakt zur
Schädelbasis und Infiltration des linken Kiefergelenkes
06/10 Tumorbiopsie und Diagnosestellung
10/10-04/11 Chemotherapie gemäß CWS – guidance
02/11-03/11 Protonentherapie gemäß Protokoll
05/11-10/11
Erhaltungschemotherapie gemäß CWS – guidance
28 x 1,8 Gy (RBE) bis 50,4 Gy (RBE)
Chronischer Paukenerguss, mittlerweile konsolidiert
12/12 Kinderonkologie Schwabing:
- kein Anhalt für Resttumor oder lokales Rezidiv
- es ist von einer Vollremission auszugehen
Sowohl das Innenohr als auch das Myelon (Rückenmark) konnten mit Protonen
besser geschont werden. Zusätzlich wurden Knochen und kontralaterales gesundes Gewebe entlastet. Um das Zweittumorrisiko so gering wie möglich zu halten,
sollten Kinder gemäß Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Radio-Onkologie
(DEGRO) mit Protonen bestrahlt werden.
Bildgebung nach Protonentherapie: Remission
Tumorregion
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Protonen
Wie im RPTC bestrahlt
Dosisbereiche
100 %
100.00
80-90 %
60.00
60-80 %
40.00
40-60 %
20.00
20-40 %
10-20 %
20.00
40.00
60.00
80.00
60-80 %
40.00
40-60 %
20.00
0.00
0.00
20-40 %
10-20 %
20.00
40.00
60.00
80.00
Dosis (Gy(RBE))
Gewebeanteile
Gewebeanteile
GTV1
GTV1
PTV1
PTV1
PTV2
PTV2
Hirnstamm
Hirnstamm
Auge links
Auge links
Myelon
Myelon
Linse links
Linse links
Chiasma
Chiasma
Sehnerv links
Sehnerv links
Kiefergelenk
94
90-95 %
80-90 %
60.00
Dosis (Gy)
5 Felder (Stehfeldplan)
95-100 %
80.00
Volumen (%)
Volumen (%)
90-95 %
100 %
100.00
95-100 %
80.00
0.00
0.00
Dosisbereiche
Kiefergelenk
2 Feld Protonen-Scanning
95
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonenschema
Fallbeispiel:
Bronchialkarzinom
Nebenwirkung
Aktuell
Das Lokalrezidiv war mit 66 Gy durch Röntgenstrahlung vorbelastet, eine
neuerliche Bestrahlung mittels Röntgen wäre aufgrund der Belastung des
umgebenden gesunden Lungengewebes sowie der Nähe zum Myelon (Rückenmark) nicht mehr möglich gewesen.
Dosisbereiche
Gewebeanteile
100 %
GTV1
95-100 %
PTV1
58 Jahre, männlich
Bronchialkarzinom (NSCLC) links zentral Erstdiagnose 02/2010
cT3 cN2 M0 R0
03/10 Start Chemotherpaie mit Cisplatin/Navelbine
06/10 kombinierte Radiochemotherapie mit Röntgen bis 66 Gy
01/11 Start Chemotherapie Taxotere bei Tumorprogress
06/11 Protonentherapie bei Progress unter Chemotherapie
PTV: 2 x 5 Gy (RBE) bis 10 Gy (RBE) +
4 x 8 Gy (RBE) bis 32 Gy(RBE) durchgeführt in Apnoe
keine therapieassoziierten Nebenwirkungen
Restaging 08/11:
- gute partielle Remission
- keine therapieassoziierten Nebenwirkungen dokumentiert
- guter Allgemeinzustand und Ernährungszustand
Mit Protonen war eine neuerliche Bestrahlung mit hoher Dosis möglich.
Myelon (Rückenmark) und Lunge werden maximal geschont, die gegenüberliegende Lunge bleibt strahlungsfrei.
Dosisbereiche
100 %
GTV1
95-100 %
PTV1
90-95 %
Myelon
90-95 %
Myelon
80-90 %
Lunge links
80-90 %
Lunge links
60-80 %
Lunge rechts
60-80 %
Lunge rechts
40-60 %
40-60 %
20-40 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Protonen
10-20 %
20-40 %
Wie im RPTC bestrahlt
10-20 %
100.00
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
Volumen (%)
Röntgen
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
9.00
18.00
27.00
36.00
45.00
0.00
Dosis (Gy)
5 Felder (Stehfeldplan)
96
Gewebeanteile
9.00
18.00
27.00
36.00
45.00
Dosis (Gy(RBE))
2 Feld Protonen-Scanning
97
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonenschema
Fallbeispiel:
Lungenmetastase
Nebenwirkung
Aktuell
Dosisbereiche
Gewebeanteile
100 %
GTV1
95-100 %
CTV1
90-95 %
PTV1
80-90 %
Lunge links
60-80 %
Lunge rechts
67 Jahre, männlich
Nierenzellkarzinom Erstdiagnose 10/2007
10/07 Tumornephrektomie
06/08 Start Chemotherpaie (Sutent) bei mediastinalen
Lymphknoten-Metastasen
08/10 Bestrahlung mit Röntgen der mediastinalen Lymphknoten bei Progress
10/12 Protonentherapie einer progredienten Lungenmetastase
3 x 14 Gy (RBE) bis 42 Gy (RBE) durchgeführt in Apnoe
keine Nebenwirkungen dokumentiert
Kontrolle Ende März 2013 vorgesehen
Bestrahlung einer singulären Lungenmetastase. Aufgrund der speziellen
Applikationstechnik mit Apnoe und Protonen, ist es möglich den Sicherheitssaum möglichst klein zu halten und gesundes Lungengewebe zu
schonen. Deutlich weniger Dosis im gesunden Gewebe im Vergleich zu
Photonen.
Dosisbereiche
100 %
GTV1
95-100 %
CTV1
40-60 %
Protonen
10-20 %
PTV1
Lunge links
60-80 %
Lunge rechts
20-40 %
Wie im RPTC bestrahlt
10-20 %
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
100.00
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
9.00
18.00
27.00
36.00
45.00
0.00
Dosis (Gy)
5 Felder (Stehfeldplan)
98
90-95 %
80-90 %
40-60 %
20-40 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Volumen (%)
Röntgen
Gewebeanteile
9.00
18.00
27.00
36.00
45.00
Dosis (Gy(RBE))
3 Feld Protonen-Scanning
99
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonenschema
Fallbeispiel:
Pancreaskopfkarzinom
Nebenwirkung
Aktuell
Aufgrund der Risikoorgane, die das Pancreas und somit das Pancreaskarzinom umgeben (Darm, Niere, Rückenmark), wäre eine Bestrahlung mit
Röntgen mit einer hohen Dosis nicht möglich gewesen.
Dosisbereiche
53 Jahre, weiblich
Pankreaskopfkarzinom ED 10/2011
pT3 N1 M0 R0
10/2011 Duodenopancreatektomie mit adjuvanter Gemzar Therapie
11/2012 Lokalrezidiv Pankreascorpus, inoperabel eingestuft
12/2012 Protonentherapie
PTV: 10 x 4 Gy (RBE) bis 40 Gy (RBE) durchgeführt in Apnoe
GTV: 10 x 4,4 Gy (RBE) bis 44 Gy (RBE) integrierter Boost
Keine therapieassoziierten Nebenwirkungen dokumentiert
Nachkontrolle derzeit
Gewebeanteile
Dosisbereiche
> 105 %
GTV1
> 105 %
GTV1
100-105 %
PTV1
100-105 %
PTV1
95-100 %
Niere links
95-100 %
90-95 %
Myelon
90-95 %
Myelon
Darm
80-90 %
Darm
70-80 %
Darm 1
70-80 %
Darm 1
50-70 %
30-50 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Protonen
30-50 %
Wie im RPTC bestrahlt
10-30 %
100.00
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
Volumen (%)
10-30 %
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
0.00
Dosis (Gy)
9 Felder IMRT
100
Niere links
80-90 %
50-70 %
Röntgen
Gewebeanteile
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
Dosis (Gy(RBE))
1 Feld Protonen-Scanning
101
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonentherapie
Protonenschema
Besonderheit
Nebenwirkung
Aktuell
Fallbeispiel:
Kind: Synovialsarkom
Bei einer Bestrahlung mit Röntgen hätte das linke Ovar chirurgisch verlegt
werden müssen, um eine Funktionserhaltung zu ermöglichen.
Dosisbereiche
Gewebeanteile
100 %
PTV
95-100 %
Mit Hilfe der Protonen kann das linke Ovar geschont werden. Der operative Eingriff konnte vermieden werden.
100 %
PTV
95-100 %
Ovar links
90-95 %
Adnexen links
90-95 %
Adnexen links
Adnexen rechts
80-90 %
Adnexen rechts
60-80 %
Uterus
60-80 %
Uterus
40-60 %
Blase
40-60 %
Blase
Protonen
20-40 %
Wie im RPTC bestrahlt
10-20 %
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
100.00
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
0.00
Dosis (Gy)
102
Gewebeanteile
80-90 %
10-20 %
9 Felder IMRT
Dosisbereiche
Ovar links
20-40 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Volumen (%)
Röntgen
15 Jahre, weiblich
Synovialsarkom linke Leiste
08/11
Tumorresektion, R1 Resektion
09/11Nachresektion
11/11-04/12
Chemotherapie nach dem CWS-Protokoll
04/12
Tumorboardbeschluss zur Protonentherapie
05/12-06/12 Protonentherapie Tumorbett linke Leiste
28 x 1,8 Gy (RBE) bis 50,4 Gy (RBE)
Schonung des linken Ovars, keine chirurgische Verlegung
Radiodermatitis Grad I
Komplette Remission, Nachsorge Kinderonkologie Schwabing
20.00
40.00
60.00
Dosis (Gy(RBE))
1 Feld Protonen-Scanning
103
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonenschema
Nebenwirkung
Aktuell
Fallbeispiel:
Prostatakarzinom
Dosisbereiche
Gewebeanteile
100 %
CTV1
95-100 %
PTV1
90-95 %
Rektum
80-90 %
Blase
60-80 %
59 Jahre, männlich
Prostatakarzinom ED 08/2011
pT1c cN0 cM0 Gleason Score 3 + 3 = 6 iPSA 11 ng/ml
08/2011 bioptische Sicherung
11/2011 Protonentherapie Prostata und Samenblasenbasen
Pollakisurie Grad 1
21 x 3,0 Gy (RBE) bis 63,0 Gy (RBE)
Keine therapieassoziierten Nebenwirkungen aufgetreten
02/2012PSA 3,36 ng/ml
08/2012PSA 0,88 ng/ml
Bei der isolierten Bestrahlung der Prostata konnte die Belastung der Risikoorgane Rektum und Harnblase durch eine Bestrahlung mit Protonen
gegenüber einer IMRT Röntgenbestrahlung deutlich reduziert werden.
Somit ist eine deutliche Verringerung der akuten Toxizität sowie der
Spättoxizität zu erwarten.
Dosisbereiche
Protonen
90-95 %
Rektum
80-90 %
Blase
10-20 %
100.00
100.00
80.00
80.00
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
0.00
Dosis (Gy)
104
PTV1
20-40 %
Wie im RPTC bestrahlt
Volumen (%)
Volumen (%)
10-20 %
5 Felder IMRT
CTV1
40-60 %
20-40 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
100 %
95-100 %
60-80 %
40-60 %
Röntgen
Gewebeanteile
20.00
40.00
60.00
80.00
Dosis (Gy(RBE))
2 Feld Protonen-Scanning
105
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Fallbeispiel:
Prostatakarzinom mit Erfassung
der Lymphabflusswege
Protonenschema
Nebenwirkung
Aktuell
Dosisbereiche
Gewebeanteile
100 %
GTV1
95-100 %
PTV1
90-95 %
CTV1
80-90 %
CTV2
60-80 %
Rektum
73 Jahre, männlich
Prostatakarzinom ED 02/2012
pT1c cN0 cM0 Gleason Score 3+4 = 7a iPSA 19,01 ng/ml
02/12 bioptische Sicherung
07/12 Protonentherapie Prostata und Samenblasenbasen sowie der regionalen Lymphabflusswege
Pollakisurie Grad 1, Dysurie Grad 1
Prostata 21 x 3,0 Gy (RBE) bis 63,0 Gy (RBE)
Lymphabflusswege: 21 x 2,5 Gy (RBE) bis 52,5 Gy (RBE)
Unter Therapie keine therapieassoziierten Nebenwirkungen aufgetreten
10/12 PSA 0,44 ng/ml
01/13 PSA 0,14 ng/ml
Bei der Bestrahlung der Prostata und der Lymphabflusswege mit Protonen konnte eine bessere Schonung von Rektum und Harnblase erzielt
werden. Zudem konnte der Darm bei der Bestrahlung der Lymphabflusswege ausgespart werden, trotz eines großen Zielvolumens kam es zu
keiner zusätzlichen Toxizität.
Dosisbereiche
40-60 %
Protonen
10-20 %
PTV1
90-95 %
CTV1
80-90 %
CTV2
60-80 %
Rektum
10-20 %
80.00
80.00
Volumen (%)
100.00
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
0.00
Dosis (Gy)
106
GTV1
20-40 %
Wie im RPTC bestrahlt
100.00
9 Felder IMRT
100 %
95-100 %
40-60 %
20-40 %
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
Volumen (%)
Röntgen
Gewebeanteile
20.00
40.00
60.00
80.00
Dosis (Gy(RBE))
2 Feld Protonen-Scanning
107
Fallbeispiele
Fallbeispiele
Patient
Diagnose
Therapieverlauf
Protonenschema
Nebenwirkung
Aktuell
Fallbeispiel:
Prostatakarzinom - Metastasen
Protonenschema
Dosisbereiche
Theoretisch berechneter Vergleichsplan
> 115 %
PTV1
100-115 %
PTV4
95-100 %
PTV5
Aufgrund der hohen Präzision und des steilen Dosisgradienten der Protonentherapie konnten die paraaortalen Lymphknotenmetastasen trotz
einer Vorbelastung durch Röntgen im Bereich der Prostata sowie der
Lymphknoten im Beckenbereich hochdosiert bestrahlt werden.
Gewebeanteile
> 115 %
PTV1
100-115 %
PTV4
95-100 %
PTV5
90-95 %
PTV6
90-95 %
PTV6
PTV7
80-90 %
PTV7
60-80 %
Niere links
60-80 %
Niere links
40-60 %
Niere rechts
40-60 %
Niere rechts
20-40 %
Myelon
20-40 %
Myelon
Protonen
Wie im RPTC bestrahlt
10-20 %
100.00
80.00
80.00
Volumen (%)
100.00
60.00
40.00
20.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
0.00
Dosis (Gy)
8 Felder (Stehfeldplan)
108
Dosisbereiche
80-90 %
10-20 %
Volumen (%)
Röntgen
Gewebeanteile
64 Jahre, männlich
Prostatakarzinom ED 08/2011 pT3b pN1 cM0 Gleason Score 5 + 4 = 9 iPSA 4,9 ng/ml
08/11 radikale Prostatektomie und Lymphadenektomie
11/11 konsolidierende Radiotherapie (Röntgen) 33 x 2 Gy bis 66 Gy inkl. iliakaler Lymphabflusswege
08/12 paraaortales Lymphknotenrezidiv, PSA 2,15 ng/ml
09/12 Protonentherapie paraaortale Lymphabflusswege mit integriertem Boost auf PET-positive Lymphknoten
Lymphabflusswege: 21 x 2,5 Gy (RBE) bis 52,5 Gy (RBE)
Boost: 21 x 3,0 Gy (RBE) bis 63,0 Gy (RBE)
Keine therapieassoziierten Nebenwirkungen aufgetreten
12/12 PSA 0,4 ng/ml
01/13 PSA 0,5 ng/ml (unter Antihormontherapie)
Bildgebend Metastase rechte Hüfte & 2 Rippenmetastasen, entsprechende Schmerzsymptomatik
03/13 Protonentherapie der ossären Metastasen
Metastasen Rippen (Wirbelsäulen-nah): 10 x 4,0 Gy (RBE) bis 40,0 Gy (RBE)
Metastase Hüfte rechts: 10 x 3,0 Gy (RBE) bis 30,0 Gy (RBE)
20.00
40.00
60.00
80.00
Dosis (Gy(RBE))
1 Feld Protonen-Scanning
109
Kontakt / Impressum
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München, Mai 2013
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Dr. med. Alfred Haidenberger
Dr. rer. nat. Jörg Hauffe
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