Klinik für RadioOnkologie und Strahlentherapie
Institut für Innovative Radiotherapie (iRT)
Innovative RadioOnkologie (Strahlentherapie) zur Behandlung des Prostatakarzinoms
Prof. Dr. Stephanie E. Combs
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Nach: Holthusen, H. und Braun, R. ( 1933 ) :
Grundlagen und Praxis der Röntgenstrahldosierung, Thieme Verlag, Leipzig
Holthusen-Kurve: Dosis-Wirkungs-Beziehung W
ah
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inlic
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[%
]
„Optimale Dosis“ [Gy] 90 80 70 60 50 40 30 20 10
20
40
60
80
100
100 100
Heilung
Therapeutische
Breite
Nebenwirkungen
Tumorkontrolle
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Standard heute: 3D - geplante Strahlentherapie
- 3D - Schnittbildgebung – Computertomographie, MRT etc.
- Patient im „dreidimensionalen Koordinatensystem“
- Festelegung von „Zielvolumen“ und Normalgewebe
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Stereotaktische Präzisionsstrahlentherapie
- Neurochirurg am Karolinksa in Stockholm, Schweden
- Kooperation mit dem Physiker Börje Larsson
- Entwicklung des Gamma-Knife 1968
- Leksell Gamma Knife
- anfangs für die stereotaktische Radiochirurgie von Hirntumoren
- 201 Cobalt-60-Quellen
- Gamma knife/Cyber Knife, Linearbeschleuniger
- „stereotaktische Koordinaten“
- Radiochirurgie (1 Sitzung) oder Fraktionierte Therapie
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Moderner Linearbeschleuniger:
- Bildgeführte Therapie (Image Guided Therapy)(IGRT)
- Anpassung an Veränderungen (Adaptive Radiotherapy)
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Homogene
Dosisapplikation
Inhomogene
Dosisapplikation
bei der IMRT
Niedrige Intensität
Hohe Intensität
Intensitätsmodulierte Radiotherapie
(IMRT)
Bessere Dosiskonformalität
Dosisreduktion an Risikoorganen
Reduktion von Nebenwirkungen
Dosiseskalation
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Binärer MLC mit 64 Leaves (40cm Feldbreite)
Feldlängen 1cm, 2.5cm, 5cm
Max. Bestrahlungslänge 160cm
Fokus-Isozentrum 85cm
Bestrahlung mit
„Tomotherapie“
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5D Strahlentherapie: Ionenstrahlen
1946 Ionentherapie zur Behandlung von Tumoren
1954 Lawrence Berkeley Laboratory, USA beginnt
Protonentherapie
1975 Lawrence Berkeley Laboratory, USA beginnt
Therapie mit schweren Ionen
1990 Eröffnung des Protonentherapiezentrums
Loma Linda (USA)
1994 Eröffnung des 1. Zentrums für
Schwerionentherapie in Chiba (Japan)
1997 Protonentherapie in Villigen/Schweiz
1997: Schwerionentherapie an der GSI in Darmstadt
2009: Patientenbetrieb am Heidelberger Ionenstrahl Therapiezentrum (HIT)
IMRT IMPT
Miralbell et al., IJROBP 2000
Prä
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Physikalische und biologische Vorteile von Ionenstrahlen
- inverses Dosisprofil
- hohe lokale Dosisdeposition im
„Bragg Peak“
- Schonung von Gewebe im
Eingangskanal und hinter dem
Zielvolumen
Combs SE et al. Chirurg, 2007
- Schwerionen: höhere
biologische Wirksamkeit (RBW)
- schwer zu reparierende
strahlenbiologische Schäden,
e.g. Doppelstangbrüche
M. Scholz et al. Rad. Res. 2001
Niedrig-LET Hoch-LET
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Prostatakarzinom
Was brauchen wir für die
Behandlung?
• Staging – TNM
• PSA-Wert, PSA-Kinetik
• Histologie: Gleason-Score
• Anatomie, Größe der Prostata
Operation – Hormontherapie - Radiotherapie
2017: Operation – Hormontherapie – iRT/RadioOnkologie
Low-risk
- Wait and see
- Seeds
- Operation
- HT
- Radiotherapie
Intermediate Risk
- Operation
- HT
- Radiotherapie
High Risk
- Operation
- HT
- Radiotherapie
Definitive Strahlentherapie
als Alternative zur Operation
Salvage Strahlentherapie
Bestrahlung der
Prostataloge
nach Prostatektomie
Lymphknoten, Metastasen...
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Genaue Bildgebung für die Strahlentherapie:
CT, MRT und 68Ga- PSMA-PET
• CT-Bildgebung wird für die Bestrahlungplanung gemacht
• MRT: Bessere Darstellung von Lympknoten, Samenblasen, Prostata
• 68Ga-PSMA-PET Bildgebung hat einen großen Einfluss auf die
Stadieneinteilung und somit auch auf die Bestrahlungsplanung
Choline-PET-CT (links) mit deutlicher Anreicherung eines iliakalen Lymphknotens. 68Ga-PSMA-PET (rechts) bestätigt den Verdacht des Befalls nicht.
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Integration der 68Ga-PSMA-PET Bildgebung in die Therapieplanung –
primäre definitive Strahlentherapie beim Prostatakarzinom
Bestrahlungsplan einschließlich der Lymphabflusswege (50,4 Gy
à 1,8 Gy) und SIB (54 Gy à 2,17 Gy), auf PET-positive
Lymphknoten, basierend auf der 68Ga-PSMA-PET Bildgebung
(links), Bestrahlungsplan ohne Informationen aus dem 68Ga-
PSMA-PET (rechts).
• 53% Änderung des TNM-Stadiums
• 33.3% Änderung des RT-Konzeptes
• 40% Upstaging
Prostata-spezifischen Membran
Antigens (68Ga-PSMA)
Dewes, ..., Combs ...Habl, Radiat Oncol 2016
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Integration der 68Ga-PSMA-PET Bildgebung in die Therapieplanung –
iRT-Rezidiv-Strahlentherapie beim Prostatakarzinom
68 jähr. Patient
Prostata-Ca, ED 03/2014
iPSA 9.6 ng/ml, pT3a,
pN0(0/19), Mx, R0 (1mm),
G3, GS 7
03/2014: RPE, PSA Nadir
postop. 0.08 ng/ml
08/2014: PSA 0.26 ng/ml
• 54.3 % - Änderung des Therapiekonzeptes / „Stagings“
• 25.8 % - Dosissteigerungen innerhalb der Prostataloge (makroskop. Tumor)
• 37.1 % - Boost auf befallene Lymphknoten
• 14.3% - Indikation RT der Lymphabflusswege Habl, ..., Combs., Prostate, 2017
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
68Ga-PSMA-PET for radiation treatment planning in
prostate cancer recurrences after surgery: individualized
medicine or new standard in salvage treatment
Obere Reihe: Lokalrezidiv in der
linken Samenblasenregion -> SIB
bis 76.5 Gy via Tomotherapy.
Mittlere Reihe: Pararektale
Lymphknoten-metastase (4mm) ->
61.6 Gy in VMAT Technik.
Untere Reihe: Obturatorische
Lymphknoten-metastase (fast ohne
CT Korrelat) -> 76.5 Gy in VMAT
Technik.
Habl, ..., Combs., Prostate, 2017
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
• Studie zur Erkennung von Rezidivmustern nach Prostatektomie mit 68Ga- PSMA-PET
• Ziel war es zu erkennen wo häufig Lymphknotenrezidive auftreten und
zu sehen ob diese in einem „Standard-Strahlentherpiefeld“ abgedeckt
worden wären
• Die Therapie erfolgte dann individualisiert für jeden Patienten
unter Einschluss der suspekten Areale und ggf. mit Dosiserhöhung
Patterns of failure after radical prostatectomy in prostate cancer –
implications for radiation therapy planning after 68Ga-PSMA-PET
imaging
Links; laterofrontale Übersicht über das
Becken mit Übersicht aller detektierter
Lymphknoten (grün = mit Standardfeld
abgedeckt, orange = nicht mit Standardfeld
abgedeckt).
Rechts; transversale Übersicht auf Höhe
der Hüftköpfe mit präsakralem,
paravesikalen und präacetabulären nicht
abgedeckten Lymphknoten.
Schiller, ..., Combs, Habl, under Revision
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Oligometastasiertes Prostatacarcinom
• Standardtherapie: AHT (PFS, OS)
Einschränkung der Lebensqualität!
bei asymptomatischen Patienten „Surveillance-Strategie“?
• Ansprechraten > 80% (im median 18-24 Mo)1
• Therapie ossärer Metastasen
Hoher Tropismus für Knochen1
• Oft einzige Manifestation
• Skelettale Ereignisse Hauptursache für Morbidität2
• In 40% schmerzhaft
• In 20% pathologische Frakturen
• In 5% RM-Kompression
1Warde et al., Lancet 2012, 2Widmark et al., Lancet 2009, 3Bhattasali et al., Frontiers 2013
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Oligometastases from Prostate Cancer: Local treatment
with stereotactic body radiotherapy (SBRT)
Diese Studie zeigte dass die stereotaktische Bestrahlung von Patienten
mit Prostatakarzinomen und einzelnen Knochenmetastasen eine
hocheffektive Therapieoption ist und ein ausgezeichnetes Nutzen/
Risiko-Profil besitzt.
Herausforderung: Patientenselektion
Dosisverteilung und Dosis Volumen Histogramm eines stereotaktischen Bestrahlungsplans der zweiten
Rippe links mit 30 Gy in 5 Fraktionen (60%-Isodose).
Habl, ..., Combs, 2017 in press
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
79j. Pat., ED Prostatakarzinom 2009 • Stadium: pT2c pN0 M0 GS7
• 01-10/14 kontinuierlicher PSA-Anstieg 0,22 1,16 ng/ml
• 10/14: PSMA-PET-CT zeigt fokal intensive PSMA-Expression im
li. Tuber ischiadcum (singuläre Knochenmet.)
PSA-Abfall <0,01 ng/ml
ohne AHT!
Habl, ..., Combs, 2017 in press
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Zentrum für Stereotaxie und
personalisierte
Hochpräzisionsstrahlentherapie
• Interdiszipinäre Planung
• Personalisierte Konzepte
• Sicher, präzise und individuell...
Department of Radiation Oncology / Institute of Innovative Radiotherapy (iRT)
Zusammenfassung
Radiotherapie 2017
• Die moderne RadioOnkologie entscheidet interdisziplinär und ist zentraler
Bestandteil eines onkologischen Zentrums (RHCCC/Onkologisches Zentrum am
RHCCC), eines CCCs (CCC-M) oder eines Tumorzentrums (TZM).
• Die Zukunft der der RadioOnkologie ist individualisiert und entscheidet nach
personalisierten Behandlungskonzepten.
• Die moderne RadioOnkologie arbeitet innovativ – moderne Methoden und
Behandlungskonzepte, zusammen mit technischen Innovationen.