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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

rsc

he

inlic

hk

eit

[%

]

„Optimale Dosis“ [Gy] 90 80 70 60 50 40 30 20 10

20

40

60

80

100

100 100

Heilung

Therapeutische

Breite

Nebenwirkungen

Tumorkontrolle


Standard heute: 3D - geplante Strahlentherapie

- 3D - Schnittbildgebung – Computertomographie, MRT etc.

- Patient im „dreidimensionalen Koordinatensystem“

- Festelegung von „Zielvolumen“ und Normalgewebe


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


Moderner Linearbeschleuniger:

- Bildgeführte Therapie (Image Guided Therapy)(IGRT)

- Anpassung an Veränderungen (Adaptive Radiotherapy)


Homogene

Dosisapplikation

Inhomogene

Dosisapplikation

bei der IMRT

Niedrige Intensität

Hohe Intensität

Intensitätsmodulierte Radiotherapie

(IMRT)

Bessere Dosiskonformalität

Dosisreduktion an Risikoorganen

Reduktion von Nebenwirkungen

Dosiseskalation


Binärer MLC mit 64 Leaves (40cm Feldbreite)

Feldlängen 1cm, 2.5cm, 5cm

Max. Bestrahlungslänge 160cm

Fokus-Isozentrum 85cm

Bestrahlung mit

„Tomotherapie“


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

klin

isc

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Klin

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Evalu

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Klin

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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


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...


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.


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


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


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


• 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


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


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


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


Zentrum für Stereotaxie und

personalisierte

Hochpräzisionsstrahlentherapie

• Interdiszipinäre Planung

• Personalisierte Konzepte

• Sicher, präzise und individuell...


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.

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