Anforderungen aus medizinischer Sicht
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SIRT: Anforderungen aus medizinischer Sicht PD Dr. med. Ralf – Thorsten Hoffmann Stellvertretender Institutsdirektor Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden 1 Hintergrund – Warum SIRT ? Wirkprinzip – Anatomie Patientenauswahl – Voraussetzungen – Vorbereitende Untersuchungen Studienlage – Ergebnisse – Mögliche Komplikationen Rationale Primäre Lebertumoren und Metastasen häufig Metastasen nach Primärtumor 80 % – Überleben vor allem durch diese Metastasen bestimmt < 25 % Notwendigkeit für eine neue Tumoren geeignet für RFA / Lasertherapie < 25 % minimal invasive Therapie Ansprechen der Chemotherapie – 1.-line bis 80 % SIRT ?! – Rezidiv 100 % Resektion – Überlebensvorteil mäßig – Non-Responder häufig Bestrahlung (größere Volumina) – Cyberknife, FUS … nicht effektiv wissenschaftl. Aufarbeitung Hintergrund Deutschland Etwa 200.000 – 250.000 Tumoren / Jahr Metastasen bei 80% der Patienten im Verlauf etwa 10.000 – 15.000 HCC / Jahr 100.000 – 150.000 nicht resezierbare Metastasen pro Jahr Lebenserwartung abhängig von Tumorkontrolle Hintergrund Resektion LiTT RF Ablation Hintergrund Fortgeschrittene, aber auf die Leber beschränkte Erkrankung Hintergrund Chemotherapie nicht mehr erfolgreich Ionisierende Strahlung hoch effektiv, um Tumorzellen zu zerstören Leberparenchym sensibler als Tumorzellen Toleranz - Leberbestrahlung 31 Gy 5% Komplikationen 25 Gy 35 Gy 70-90 Gy 50 Gy Eff. Dosis: Hoden-CA, Lymphom, Myelom Kurative Dosis: Adeno-CA 43 Gray 50% Komplikationen Dawson LA et. al (2002) Int J Radiat Oncol Biol Phys Prä-OP Bestrahlung – CRC Toleranz - Leberbestrahlung n=203 Isotoxizitätskurve external beam conformal radiation 1.5 Gy 2 x tägl. Bestrahlungsvolumen < 20% = RILD gering bei über 100 Gy Dawson et al.: Analysis of radiation induced liver disease using the Lyman NTCP model. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002; 31: 810-21 Anforderungen selektive Applikation des Strahlers – hohe Strahlendosis am Tumor Strahlenquelle - Strahlendosis – Strahler Leberparenchym muss geschont werden – Leberfunktion ! Nachbarstrukturen (!) – Keine oder kaum Strahlung Konzept von SIRT Selektive Verabreichung einer hohen Strahlendosis an Lebermetastasen, unabhängig von ihrem Ursprung, ihrer Anzahl oder anatomischen Lage bei gleichzeitig geringer Strahlendosis im Bereich des gesunden Leberparenchym Physik Physik Unterschiedliche Isotope: T 1/2 Energie Iodine131 8.06 d 0.606 MeV Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV Holmium166 26.8 h 1.81 MeV Tochterkern Zirkonium90 Yttrium89 Mutterkern Yttrium90 n-Bombardierung Strahlenquelle biokompatible Resin-Mikrosphären – Yttrium 90 – Beta – Strahler max. Penetration im Weichgewebe ≈ 10 mm (Ø 2.5 mm) HWZ = 64,1 hrs. (2.67 Tage) 1 – 3 GBq Aktivität Strahlenquelle Ø 20 – 60 Mikrometer Ca. 50 Bq pro Partikel Ca. 40 – 80 Millionen Partikel X 1000 Y90 Sphären Handelsname SIRSpheres ® (SIRTEX) TheraSpheres® (MSD Nordion) 22 ± 10 µm 32 ± 10 µm 1.6 g/dl 3.6 g/dl 50 Bq 2500 Bq # Mikrosphären/ 3 GBq (70 mCi) per E 40-80 Mio ~1.2 Mio Material Y90 + Harz Y90 in Glasmatrix EU, USA, Asien EU/USA/Canada Größe Spezifisches Gewicht Aktivität/Partikel Zulassung X 1000 Y90 Handling Y90 Sphären – CE Zertifizierung seit 2002 – Medizinprodukt – Implantat Umgangsgenehmigung notwendig – Nuklearmedizin, Strahlentherapie Y90 Handling Strahlenschutzmaßnahmen – Personen: • d2-Gesetz • Acrylglass-Abschirmung – Angio-raum: • Zulassung zur Anwendung • Dekontaminationsmaßnahmen (Abkleben) – Patient • keine besonderen Maßnahmen • Mind. 48 Stunden auf Therapiestation Anatomie Anatomie der Tumorversorgung Zweigefäßversorgung der Leber: • Tumor > 90% aus Leberarterien • Mehr arterielle Gefäße im Bereich des Tumors • Ratio - 3:1 • normales Lebergewebe > 75% aus Pfortader Arterielle Versorgung ?? Mamma – Karzinom – diffuse Lebermetastasen Anatomie Anatomie SIR-Partikel => arterieller Fluß – Durchblutung mit hohem Einfluss auf Strahlendosis SIR-Partikel punktuelle Strahlenquelle – keine homogene Verteilung Rand des Tumors meist hypervaskularisiert Zentrum des Tumors häufig nekrotisch / schlecht vaskularisiert Courtesy of A. Kennedy, MD Dosimetrie Monte Carlo Dose Kernel Isodosen-Wolke im TU-Bereich: 300 Gy bis 1000 Gy steiler Dosisabfall auf 100 Gy 4mm außerhalb des TU Ø signifikante Hepatitis 8 mm außerhalb des TU Kennedy A, Coldwell D, Nutting C et al.. Int J Rad Oncol Biol Phys 2004; 60(5): 1520–1533. 123-MAR-PPP rev. 0 3-d Micro-Dosimetry in Explanted Livers 100 Gy Dose Volume 1000 Gy Dose Volume Kennedy A. Personal Communication. Dosimetrie Dosimetrie Empirische Dosisbestimmung – CT Leber (Tu – vs. Leber – Volumen) – Tc-99m MAA – Angiographie Body Surface Area Method – Körperoberfläche – Tumorbefall der Leber Partition Modell – Körperoberfläche – Tumorbefall der Leber – Tc MAA – Angiographie Dosimetrie Empirische Dosisbestimmung Kalkulation des hepatopulmonalen Shunts aus dem Tc MAA Szintigramm Dosimetrie Empirische Dosisbestimmung Kalkulation des Verhältnisses Tumor / Leber Empirische Dosisbestimmung Murthy R et al., Radiographics (2005);25:S41-S55 Empirische Dosisbestimmung Lungen Toleranz 3 von 5 Patienten mit >30Gy Lungendosis entwickelten eine Strahlenpneumonitis Keiner der Patienten mit unter 30 Gy hatte eine Strahlenpneumonitis Ho S et al.; Eur J Nucl Med (1997)24:293-298. Dosimetrie BSA - Methode BSA = 0.20247 x Körpergröße 0.75 x Gewicht 0.25 TI = (TV x 100) / (TV + LV) Aresin = (BSA – 0.2) + (TI/100) BSA – TI – TV – LV – Body surface area Tumor involvement Tumorvolumen Lebervolumen Murthy R et al., Radigraphics (2005);25:S41-S55 Dosimetrie Partitionsmodell MAA – SPECT Scan Kombination aus empirisch und BSA - Methode Kennedy A et al. Int. J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 60(5): 1552-63. Studien – Serien – Einzelfallbeschreibungen für Breast cancer Cancer of unknown primary Cholangiocarcinoma Colorectal cancer Endometrial Gastric Gall bladder GI sarcoma GIST Hepatocellular carcinoma Hepatic angiosarcoma Lung Melanoma: malignant Melanoma: ocular Melanoma: choroidal Mouth Neuroendocrine tumor Oesophagus Ovarian Pancreatic Prostate Renal Squamous cell Thymus Thyroid Beispiel PS *1966 39 jährige Patientin Mamma Ca ED 5/2001 Chemo Z.n. RFA 11/2004 Follow up nach 1 Jahr – PET – CT Interdisziplinärer Konsens MRT vor RE PS *1966 PS *1966 Katheterpositionierung für die Tc – MAA Angio PS *1966 Szintigraphie – Verteilungsmuster Leber – Lunge Shuntvolumen unter 10 % Durchführung - Y90Applikation Y90 Handling SIRT - Prozedur MRT 4m nach RE 9m nach RE Komplikationen Komplikationen Coiling der A. gastroduodenalis – Durchführung der Behandlung Komplikationen Keine ungewöhnlichen Gefäße (?) Technetiumangiographie unauffällig 2 Wochen später: – schwere Magenbeschwerden und Erbrechen – Gastroskopie Komplikationen Mehrere Magengeschwüre Mehrere Wochen Therapie - Ausheilung Ulzeration In Arteriole In Kapillare Courtesy PD Dr. S. Ihrler Pathologie, LMU Komplikationen Aberrantes Gefäß – wurde übersehen Komplikationen Gastroduodenale Komplikationen < 5% – Cholezystitis - Embolisation – Magen- und Duodenal- Ulzera - Embolisation Radiation induced liver disease – CAVE: Capecitabine (Xeloda) Lebensbedrohliche Strahlenpneumonitis – Tc – MAA – Angiographie !!! Murthy et al. Radiographics (2005); Lewandowski et al. (2004) J Vasc Interv Radiol; Nutting C et al. (2004) SIR Werbung Institut für Klinische Radiologie Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit PD Dr. 14/07/11 Konstantin Nikolaou Tokyo, 57
