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Bestrahlung von Lebermetastasen: Vergleich von Behandlungsplänen
für CT-geführte Brachytherapie (BT) und Helikale Tomotherapie (HT)
C. Stromberger, W. Wlodarczyk,
B. Gebauer, S. Marnitz, P. Wust, V. Budach
Klinik für Strahlentherapie, Campus Virchow Klinikum, Charite Universitätsmedizin, Berlin
Hintergrund
Behandlung von Lebermetastasen ist per definitionem palliativ, allerdings hohes Langzeitüberleben zeugt
von großem kurativen Potential. Als Gold-Standard gilt chirurgische Resektion. Gleich effektiv und dabei
weniger invasiv sind Thermoablation (Vogl: Radiology 2003) und Stereotaxie. Noch effektiver ist
Radioablation mittels CT-gesteuerter interstitieller Brachytherapie (Ricke: IJROBP 2004).
Allerdings
...viele Patienten eignen sich oft nicht für eine (wenn auch minimal, so doch invasive) Intervention
...Krebszellen können im Normalgewebe verstreut werden
…CT-gesteuerte Implantation von Kathetern ist nicht immer optimal wegen schwacher Kontraste und Nähe
zu kritischen Strukturen (Gefäße, Darm)
…Fraktionierung ist kaum praktikabel
…radiobiologische Auswertung ist schwierig wegen inhomogener Dosisverteilung
Ziel
…zu untersuchen, ob Helikale Tomotherapie (HT) als nicht-invasive Alternative zu Brachytherapie (BT) für
Behandlung von Lebermetastasen eingesetzt werden kann, indem die beiden Modalitäten im Hinblick auf
Abdeckung, Konformität und Leberbelastung bei der Therapieplanung verglichen werden.

Material und Methoden
Brachytherapie (BT):
2 kolorektale Metastasen
vor der Behandlung
Implantierte Katheter
3D-Visualisierung
der Tumorabdeckung
- 33 Patienten, jeder mit nur einer Lebermetastase von folgenden
Karzinomen: Kolon (19), Mamma (10) und Pankreas (4).
- behandelt mit HDR BT (Gammamed 12i mit 192-Ir)
- 1-4 Katheter implantiert unter CT
- CTVs unterteilt in 3 Größen (nach Min/Max/Mean):
klein (1.4/7.4/4.8 cc), mittel (7.8/70/25 cc) und groß (81/148/108 cc)
- Verschriebene umschließende Dosis: 20 Gy
Helikale Tomotherapie (HT):
- Parameter der HT-Studie waren die Sicherheitssäume (R) auf BT-CTV:
-- Werte für cranio-caudalen Saum (R cc )
waren 0,5, 1,0 und 1,5 cm
-- Entsprechende Werte für den radialen Saum (R r )
waren 0,5 cm kleiner
- Kriterien für den Planvergleich waren:
-- Abdeckung mit 20 Gy: CVF = PTV20 / PTV
-- Konformität als
--- Totalvolumen mit 20 Gy: V20
--- Konformitätszahl (van’t Riet et al. IJROBP 1997):
CN20 = PTV20/PTV x PTV20/V20
R cc
R r
4 Monate nach der Behandlung
-- Leberbelastung mit 10 Gy: V10 Leber

Resultate 1
- BT-Belastungsgrenzen für Risikoorgane (v.a. Darm, Magen, Nieren & Herz) auch bei HT eingehalten
- Bestrahlungszeiten bei:
-- BT: 3-40 min, abhängig von CTV-Größe, Katheterzahl und –anordnung sowie der aktuellen Quellenaktivität
-- HT (berechnet): 2-14 min abhängig von PTV-Größe und Modulationsfaktor (@ fw/pitch = 2.5/2.5)
-Abdeckung: CVF [%]: Min Max Mean
BT 91.9 100 98.2
HT(R cc
= 0.0) 100 100 100
HT(R cc
= 1.0) 97.7 100 99.4
HT(R cc
= 1.5) 93.8 100 97.3
- Qualitativer Vergleich der Dosisverteilungen (gleiche Isolinien): BT vs. HT
BT
HT

Isodose
[Gy]
Resultate 2
- Dosisverteilung bei HT abhängig vom Sicherheitssaum PTV-CTV
Parameter: cranio-caudaler (R cc
) und radialer (R r
) Sicherheitssaum
R cc = 0 cm
R r = 0 cm
R cc = 1,0 cm
R r = 0,5 cm
R cc = 0,5 cm
R r = 0 cm
R cc = 1,5 cm
R r = 1,0 cm
V20 [cc]
Conformation number (CN)
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
4.8 25 108
Parameter: craniocaudal margin
CTVmean [cc]
radial margin = craniocaudal margin - 0.5 cm
BT(CTV)
1,0
HT(CTV)
HT(CTV+0.5cm)
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
Parameter: craniocaudal margin
radial margin = craniocaudal margin - 0.5 cm
BT(CTV)
HT(CTV)
HT(CTV+0.5cm)
HT(CTV+1cm)
HT(CTV+1.5cm)
HT(CTV+1cm)
HT(CTV+1.5cm)
4.8 25 108
Parameter: craniocaudal margin
CTVmean [cc]
radial margin = craniocaudal margin - 0.5 cm
- Quantitativer Vergleich zwischen BT und HT
mit zunehmendem PTV als Parameter bei kleinen (4,8 cc),
mittleren (25 cc) und großen (108 cc) Läsionen (= CTV):
-- Mit 20 Gy exponiertes Totalvolumen: V20 [cc]
-- Konformitätszahl für 20 Gy: CN20
-- Leberbelastung mit > 10 Gy: V10/V(Leber) [%]
V10 / V(Liver) [%]
60
50
40
30
20
10
0
BT(CTV)
HT(CTV)
Toleranzschwelle
HT(CTV+0.5cm)
HT(CTV+1cm)
HT(CTV+1.5cm)
4.8 25 108
CTVmean [cc]

Zusammenfassung
Helikale Tomotherapie (HT) bietet eine nicht-invasive Alternative zur CTgeführten
Brachytherapie (BT) von Lebermetastasen.
Bis zu einem Sicherheitssaum von 1 cm kranio-kaudal und 0,5 cm radial sind
Abdeckung, Konformität und Strahlenexposition der Leber vergleichbar für
beide Therapiemethoden.
Auch bei größeren Sicherheitssäumen bleibt Leberexposition bei der HT immer
noch vergleichbar mit der BT.
Auch wenn HT über respiratorisches Gating nicht verfügt, ermöglicht ein
starker MV-CT Kontrast des Diaphragmas eine gute Lagekontrolle.
Die radiobiologische Effizienz der BT kann allerdings noch nicht auf die HT
übertragen werden und muss erst untersucht werden.