Das Universitätskrankenhaus Kuopio (KUH) in Finnland nutzt tangentiales VMAT zur Behandlung von Brustkrebspatientinnen und damit zur Senkung der Krankheitsrezidivrate und zur Erhöhung des Gesamtüberlebens
Die Abteilung für Radioonkologie am Universitätskrankenhaus Kuopio (KUH) in Ostfinnland behandelt seit mehr als einem Jahrzehnt die überwiegende Mehrheit (>98 %) seiner Krebspatienten bei verschiedenen Krankheitsindikationen mit einer bewährten Kombination aus volumetrischer Modulated-Arc-Therapie (VMAT) und täglicher niedrig dosierter Kegeltherapie -Beam-CT zur Bildführung. Wenn Sie etwas weiter hineinzoomen, wird deutlich, dass eine innovative Variante des VMAT-Themas – bekannt als tangentialer VMAT (tVMAT) – ebenfalls als bevorzugte Behandlungsmethode für die adjuvante Bruststrahlentherapie am KUH etabliert ist.
Diese Abhängigkeit von tVMAT, bei dem Strahlwinkel tangential (und nicht senkrecht) zur Krümmung der Brustwand verwendet werden, hat seinen Ursprung in klinischen Vorteilen entlang mehrerer Koordinaten. Zu diesen Vorteilen gehören hochkonforme Dosisverteilungen für eine verbesserte Abdeckung des Zielvolumens; reduzierte Kollateralschäden an normalem, gesundem Gewebe und angrenzenden gefährdeten Organen (OARs); sowie eine verbesserte Effizienz der Behandlungsdurchführung – denken Sie an kürzere Behandlungszeiten und eine geringere Integraldosis für den Rest des Körpers – im Vergleich zur intensitätsmodulierten Strahlentherapie (IMRT) mit fester Gantry.
Grundlagentechnologien, klinische Wirksamkeit
Wenn das die Schlagzeile ist, was ist dann mit der Hintergrundgeschichte? Der Umstieg auf einen tVMAT-Workflow für die Brustbestrahlungstherapie begann im Jahr 2013, als das KUH-Radioonkologieteam drei Geräte in Empfang nahm Elektra Infinity Linacs, gleichzeitig Installation von Elekta Behandlungsplanungssystem für Monaco (sechs Arbeitsplätze). Die KUH-Behandlungssuite umfasst außerdem ein Accuray CyberKnife-Gerät (für stereotaktische Radiochirurgie und stereotaktische Körperstrahlentherapie) und ein Flexitron-Brachytherapiegerät (hauptsächlich für gynäkologische Krebserkrankungen eingesetzt).
Mit einer adressierbaren regionalen Bevölkerung von 250,000 Menschen nimmt das KUH-Strahlentherapieprogramm jedes Jahr rund 1500 neue Patienten auf, wobei die adjuvante Strahlentherapie bei Brustkrebs etwa ein Fünftel der Fallzahl der Abteilung ausmacht. Vor der Einführung des Elekta-Linearbeschleuniger-Portfolios führte KUH eine Brustbestrahlung mit einer Feld-in-Feld-Technik der 3D-konformen Strahlentherapie (3D-CRT) durch (mit planarer MV-Bildgebung zur Bildführung, die in das Behandlungsgerät integriert ist).
Allerdings ist der Einsatz der 3D-CRT bei der Ganzbrustbestrahlung (WBI) nicht unproblematisch. „Bei der Feld-in-Feld-Technik gab es Planungseinschränkungen für WBI im Zusammenhang mit heißen und kalten Stellen im Planungszielvolumen [PTV]“, erklärt Jan Seppälä, Chefphysiker am KUH, wo er ein sechsköpfiges medizinisches Team leitet Physiker. „In einigen Fällen“, fügt er hinzu, „wurde die Zielabdeckung auch aufgrund von Herz- oder Lungendosisbeschränkungen beeinträchtigt.“
Ein Blick in die Zukunft zeigt, dass die umfassende Umstellung auf tVMAT mit täglicher Cone-Beam-CT-Bildgebung die adjuvante Bruststrahlentherapie am KUH grundlegend verändert hat. Obwohl sich die klinischen und arbeitsablaufbezogenen Vorteile herkömmlicher VMAT-Techniken auch bei Prostata-, Kopf-Hals-, Lungen- und anderen häufigen Krankheitsindikationen zeigen, haben Seppälä und Kollegen beim Aufbau der Evidenzbasis die Behandlung von Brustkrebs zu einem langfristigen Forschungsgebiet gemacht für die klinische Wirksamkeit von VMAT.
„Wir haben herausgefunden, dass tVMAT mit geeigneten Optimierungseinschränkungen und Strahleinstellungen im Behandlungsplanungssystem von Monaco die Dosen für das Herz, die Koronararterien und die ipsilaterale Lunge reduzieren kann“, erklärt Seppälä. „Die Technik verbessert auch die Dosisverteilung erheblich – sie reduziert Hotspots, verbessert die Abdeckung der Zielvolumendosis und vermeidet gleichzeitig eine hochdosierte Bestrahlung von gesundem Gewebe sowie ein Bad mit niedriger Dosis.“ All dies führt dazu, dass weniger Nebenwirkungen gemeldet werden, darunter Brustfibrose, Veränderungen im Aussehen der Brust sowie späte Lungen- und Herz-Kreislauf-Komplikationen.
Operativ beträgt die Gesamtbehandlungszeit für Brust-tVMAT – einschließlich Patienteneinrichtung, Kegelstrahl-CT-Bildgebung, Bildabgleich und Behandlungsabgabe – etwa 10 Minuten ohne Atemanhalten und etwa 15 Minuten mit Atemanhalten. Die durchschnittliche Einschaltzeit beträgt weniger als zwei Minuten.
„Wir verwenden für jeden Patienten eine tägliche Kegelstrahl-CT-Bildführung, wobei die Bilddosis jeweils so niedrig wie möglich optimiert wird“, bemerkt Seppälä. Die Kegelstrahl-CT hebt alle Brustverformungen oder anatomischen Veränderungen während des Behandlungsverlaufs hervor und ermöglicht dem Team eine Neuplanung, wenn große [>1 cm] systematische Veränderungen auf der Patientenoberfläche auftreten, die sich wahrscheinlich auf die Dosisverteilungen auswirken.
Es geht um Ergebnisse
Mittlerweile ist klar, dass sich die Toxizität und die kosmetischen Ergebnisse nach einer Brustbestrahlung im letzten Jahrzehnt an der KUH erheblich verbessert haben – wie eine kleine Studie von Seppäläs Team und Kollegen von der Universität Ostfinnland belegt. Ihre Daten, die in einer Posterpräsentation auf der letztjährigen ESTRO-Jahrestagung vorgestellt wurden, liefern eine vergleichende Toxizitätsanalyse von 239 links- oder rechtsseitigen Brustkrebspatientinnen, wobei eine Kohorte mit tVMAT (im Jahr 2018) und die andere Kohorte mit 3D behandelt wurde CRT (im Jahr 2011).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Patienten, die 2018 mit der tVMAT-Technik behandelt wurden, weniger akute Toxizitäten – Hautrötung, Dermatitis und Symptome einer Hypästhesie (Taubheitsgefühl) – aufwiesen als die Patienten, die 2011 mit der 3D-CRT behandelt wurden. Auch die späte Gesamttoxizität war in der Patientengruppe 2018 geringer und die späten kosmetischen Ergebnisse besser. „Mit tVMAT“, sagt Seppälä, „haben wir viel weniger Hauttoxizität als früher mit früheren 3D-CRT-Techniken.“ Was uns jedoch immer noch fehlt, ist die systematische und detaillierte Erfassung der vom Patienten berichteten Ergebnisse oder der täglichen Bilder der Haut des Patienten nach jeder Fraktion.“
Für Seppälä ist die umfassende Analyse dieser von Patienten gemeldeten Lebensqualitätsmetriken das „fehlende Puzzleteil“ – und letztlich von grundlegender Bedeutung für die kontinuierliche Verbesserung des tVMAT-Behandlungsprogramms am KUH. Ein typisches Beispiel ist die anhaltende Umstellung auf Ultrahypofraktionierungsbehandlungsschemata in der Bruststrahlentherapie, wobei einige KUH-Patientinnen jetzt nur fünf Fraktionen (x 5.2 Gy) statt 15 Fraktionen (x 2.67 Gy) gemäß der Norm erhalten Datum.
Um diese Bemühungen zu unterstützen, wird derzeit daran gearbeitet, die klinische Umsetzung zu evaluieren Elektra ONE Patientenbegleiter, unterstützt von Kaiku Gesundheit, ein System zur Überwachung patientenberichteter Ergebnisse und zur intelligenten Symptomverfolgung für Krebskliniken. „Dieses Softwaretool würde es uns ermöglichen, reale Ergebnisdaten direkt von Patienten zu erfassen“, sagt Seppälä. „Diese Daten sind für die Quantifizierung des Erfolgs von entscheidender Bedeutung, beispielsweise die Korrelation kosmetischer Ergebnisse mit einer Änderung des Fraktionierungsschemas.“
Unterdessen ist Innovation im Bereich maschinelles Lernen eine weitere Priorität auf der tVMAT-Entwicklungs-Roadmap von KUH, wobei das Medizinphysik-Team derzeit KI-basierte Dosisvorhersagen implementiert, um die Behandlungsplanung auf individueller Patientenbasis zu unterstützen. Der Treiber hierfür ist der Drang nach einheitlicheren, standardisierten Dosisverteilungen sowie nach effizienteren Arbeitsabläufen zur Rationalisierung des Patientendurchsatzes.
„Wir automatisieren die Behandlungsplanung teilweise – hauptsächlich im Hinblick auf die Optimierung“, schließt Seppälä. „Die Herausforderung besteht darin, das Optimierungssystem an seine Grenzen zu bringen, um niedrige Dosen an kritischen Strukturen wie dem Herzen und der ipsilateralen Lunge sicherzustellen. Auf diese Weise können wir die Gesamtqualität und Konsistenz unserer Behandlungsplanung in Monaco erheblich verbessern.“
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- Quelle: https://physicsworld.com/a/adjuvant-breast-radiotherapy-kuh-unlocks-the-clinical-upsides-of-tangential-vmat/
