MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
[11] Hof H, Herfarth KK, Munter M, Hoess A, Motsch J,
Wannenmacher M*, Debus J J. Stereotactic single-dose radiotherapy
of stage I non-small-cell lung cancer (NSCLC). Int J
Radiat Oncol Biol Phys;56(2):335-41 (2003).
[12] Herfarth KK, Debus J, Lohr F, Bahner ML, Rhein B, Fritz P,
Hoess A, Schlegel W, Wannenmacher MF. Stereotactic singledose
radiation therapy of liver tumors: results of a phase I/II
trial J Clin Oncol. 19(1):164-70 (2001).
[13] Milker-Zabel S, Zabel A, Thilmann C, Schlegel W,
Wannenmacher M, Debus J. Clinical results of retreatment of
vertebral bone metastases by stereotactic conformal radiotherapy
and intensity-modulated radiotherapy. Int J Radiat
Oncol Biol Phys. 55(1):162-7. (2003)
Strahlentherapie mit schweren Ionen
D. Schulz-Ertner, J. Debus
In Zusammenarbeit mit: Abteilungen E010, E020, E040, DKFZ;
Prof. Dr. Dr. Wannenmacher, Radiologische Universitätsklinik
Heidelberg; Prof. Kraft, Dr. T. Haberer, GSI Darmstadt;
Dr. Enghardt, Forschungszentrum Rossendorf
Ziele der Arbeitsgruppe sind die Erarbeitung von klinischen
Indikationen, die Optimierung der Schwerionentherapie und
ihre Einführung in die klinische Routine.
Bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in
Darmstadt, Deutschland, wird die Kohlenstoffbehandlung
bei Patienten seit Dezember 1997 angewandt. Die GSI ist
ein weltweit durch Kooperationen vernetztes physikalisches
Institut. Das Schwerionen- Synchroton (SIS) bei der GSI
ist in der Lage, geladene Teilchen bis hin zum Uran zu beschleunigen.
Die Schwerionenstrahlung wird derzeit für die
Strahlentherapie in drei Behandlungsblöcken realisiert, wobei
jeder Block aus 20 aufeinanderfolgenden Tagen besteht.
Die Zuständigkeit für die Patientenbehandlung liegt bei der
Universität in Heidelberg. Die Strahlapplikation erfolgt mittels
Rasterscanntechnik [1]. Verglichen mit passiven Dosisapplikationstechniken
ist die Dosis im Eingangskanal sowie
die im Austrittskanal reduziert, so dass eine bessere Schonung
des umgebenden Normalgewebes möglich wird. Die
Rasterscanntechnik zusammen mit einer biologischen
Planungsoptimierung verspricht eine optimale Behandlung
mit Schwerionen bei Tumoren der Schädelbasis sowie
bei spinalen Tumoren, die von strahlenempfindlichen Organen
umgeben sind [2-5].
Eine klinische Phase I/II zur Kohlenstoffionentherapie bei
Schädelbasischordomen und low-grade Chondrosarkome
wurde bereits abgeschlossen. Eine Phase I/II zur kombinierten
Photonen- und Schwerionentherapie bei extrakraniellen
Chordome, Chondrosarkome und adenoidzystischen
Karzinomen ist derzeit aktiv.
Von Dezember 1997 bis Dezember 2003 wurden196 Patienten
bei der GSI mit Kohlenstoffionen behandelt. Die lokale
Kontrollrate lag nach 3 Jahren für Schädelbasischordome
bei 81%, für Chondrosarkome bei 100% und für lokal
fortgeschrittene adenoidzystische Karzinome bei 62%. 15
von 17 Patienten mit spinal (8/9) und sakralen (7/8) Chordomen
oder Chondrosarkome und 11 von 15 Patienten
mit anderen Schädelbasistumoren konnten des weiteren
lokal kontrolliert werden. Sechs von 12 Patienten, die eine
Rebestrahlung erhielten, zeigten bisher keine Zeichen einer
erneuten Tumorprogression. Toxizitäten CTC Grad 4
und 5 konnten bisher nicht beobachtet werden.
Unter dem Aspekt der Toxizität ist die Schwerionentherapie
ein sicherer Therapieansatz bei gleichzeitig hohen
Kontrollraten bei Chordomen und low-grade Chondrosar-
Abteilung E050
Klinische Kooperationseinheit Strahlentherapie
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
kome der Schädelbasis sowie bei lokal fortgeschrittenen
adenoidzystischen Karzinomen.
Eine klinische Phase I/II Studie zur kombinierten Photonen-
und Kohlenstoffionentherapie beim lokal fortgeschrittenen
Prostatakarzinom wird derzeit vorbereitet.
Publikationen (* = externer Koautor)
[1] Haberer T*, Becher W*, Schardt D*, et al. Magnetic scanning
system for heavy ion therapy. Nucl Instr Meth Phys Res
1993; 330: 296-304
[2] Krämer M*, Jäkel O, Haberer T*, et al. Treatment planning
for heavy ion radiotherapie: Physical beam model and dose optimization.
Phys Med Biol 2002; 45: 3299-3317
[3] Krämer M*, Scholz M*. Treatment planning for heavy-ion radiotherapy:
Calculation and optimization of biologically effective
dose. Phys Med Biol 2000; 45:3319-3330
[4] Jäkel O, Hartmann GH*, Karger CP*, et al. Quality assurance
for a treatment planning system in scanned ion beam therapy.
Med Phys 2000; 27: 1588-1600
[5] Scholz M*, Kellerer AM*, Kraft-Weyrather W*, et al. Computation
of cell survival in heavy ion beams for therapy. The model
and its approximation. Radiat Environ Biophys 1997; 36: 59-66
Experimentelle Teilchentherapie in vitro und in
vivo
P. Peschke, A. Abdollahi, P. Huber, J. Debus
In Zusammenarbeit mit: C. Karger, DKFZ E040, R. Sanchez-
Brandelik DKFZ V230, S. Heiland, Universität Heidelberg; M.
Scholz, GSI Darmstadt, B. Stierstorfer, Universität München
Die Bestrahlung von Krebspatienten mit schweren Ionen
ist ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung der Therapie
von inoperablen, örtlich begrenzt wachsenden Tumoren.
Die vorteilhaften Eigenschaften des Partikelstrahls in Kombination
mit einem “intensitätsmodulierten Rasterscannverfahren”
und einem biologisch-orientiertem Planungssystem
erlauben eine effiziente und konforme Bestrahlung
des Zielvolumens. Die laufenden klinischen Studien zur
Behandlung von fortgeschrittenen Tumoren der Schädelbasis,
die zur Zeit bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung
(GSI) erfolgen, werden durch ein biologisches
Forschungsprogramm zur Charakterisierung des therapeutischen
Schwerionenstrahls begleitet. Dabei beschäftigt sich
ein Projekt mit der Bestimmung der relativen biologischen
Effektivität (RBW) von Kohlenstoffionen im Vergleich zu
Photonen. Im Mittelpunkt der tierexperimentellen Studien
stehen strahlenbedingte Spätschäden des zentralen
Nervensystems (CNS).
Relative biologische Wirksamkeit (RBW) und
Charakterisierung von Strahlenspätschäden am
Rückenmark der Ratte nach Photonen- und
Schwerionenbestrahlung
In einer ersten Serie von Untersuchungen wurde der
craniale Anteil des cervicalen Rückenmarks von Ratten mit
ein bzw. zwei Fraktionen Kohlenstoffionen oder Photonen
bestrahlt. Das Zielvolumen (Feldgröße: 10 x 15 mm) war
entweder im Eingangsbereich (Plateau-Region) eines 270
MeV/u 12 C-Strahls oder zentral im erweiterten Bragg-Peak
eines 140 MeV/u 12 C-Strahls positioniert. Die Bestrahlungen
mit Photonen wurden an einem Linearbeschleuniger
(Siemens MPX, 15 MeV) mit einer Dosisrate von 5 Gy/Min.
unter Referenzbedingungen durchgeführt. Die
Behandlungsfelder wurden über einen Multileaf-Kollimator
mit einer Blende von 10 x 15 mm definiert. Pro Behandlungsarm
wurden 30 Tiere, unterteilt in 5 Gruppen (n = 6) mit