ERFAHRUNGSBERICHT VIERTER MONAT KLINISCHER BETRIEB RPTC, JULI ´09

PROTONEN-SCANNING BEI LUNGENKREBS/ BRONCHIALKARZINOMEN

Eine optimale Diagnostik bei Lungenkrebs, also den Bronchialkarzinomen, erfordert auch eine Positronenemissionstomographie (PET-CT). Ein Verdacht auf Lungenkrebs, medizinisch ein Bronchialkarzinom, der zur diagnostischen Abklärung Anlass gibt, stellt sich bei anhaltendem Husten, Blutauswurf oder Schmerzen. Rauchen und Passivrauchen, z. B. an einem exponierten Arbeitsplatz, sind hinweisende Risikofaktoren. Für die Diagnostik werden heute alle Register gezogen: Normale Röntgenaufnahmen der Lunge, Computertomographie der Lunge oft mit speziellen Analysen, wie z. B. einer dreidimensionalen Darstellung des Bronchialbaumes und der Blutgefäße, eventuell Kernspintomographie und Bronchoskopie, die endoskopische Besichtigung der Bronchien, meist um kleine Proben von Gewebe zu entnehmen. Weitere mögliche Untersuchungen sind Punktionen zur mikroskopischen Analyse oder die Mediastinoskopie, bei der eine Gewebeentnahme von einer Stelle oberhalb des Brustbeins aus – in Narkose – erfolgt.

Auch wenn die gesetzlichen Krankenkassen aus Sparsamkeit teilweise immer noch versuchen hier zu blockieren, muss unter allen Umständen zur vollständigen Erfassung des Erkrankungsstadiums (Staging) nach dem Nachweis eines Bronchialkarzinoms eine Positronenemissionstomographie in Kombination mit einem Computertomographen (PET-CT) (Bild) durchgeführt werden (siehe Monatsbericht Juni 09): „Die Krebszellen erscheinen auf dem PET-Bild als ‚leuchtende’ Lokalisationen und lassen sich so präzise von gesunden Körperzellen abgrenzen. Selbst wenige Millimeter große Tumorzellnester (> 5 mm) sind noch deutlich zu erkennen“ erläutert Dr. Christian Berchtenbreiter (Bild). „Neben der frühzeitigen und zuverlässigen Erkennung selbst kleinster Krebsherde kann mit dem Verfahren gleichzeitig die exakte Ausdehnung von Tumorherden ermittelt werden. Die Heilungschance und die Wahl der Behandlung hängen entscheidend von der Ausdehnung der Erkrankung ab“.

Begleitende (adjuvante) Chemotherapie. Da 50 % der Patienten mit Lungenkrebs (Bronchialkarzinomen) nicht am ursprünglichen Tumor zugrunde gehen, sondern an den Metastasenbildungen, spielt die Chemotherapie sowohl in Kombination mit Operation wie mit der Bestrahlung eine entscheidende Rolle. „Grundsätzlich erfolgt eine Unterscheidung in kleinzellige (SCLC) und nichtkleinzellige (NSCLC) Bronchialkarzinome“, erläutert Dr. med. Jochem Walther, mit dem RPTC kooperierender Chemotherapie-Spezialist (Bild). „Kleinzellige Bronchialkarzinome werden meist in fortgeschrittenem Stadium diagnostiziert. Diese Stadien werden mit Polychemotherapien erfolgreich behandelt, rasch auftretende Rückfälle bleiben leider ein großes Problem. Für nichtkleinzellige Bronchialkarzinome haben sich die Behandlungsmöglichkeiten in den letzten Jahren zunehmend entwickelt. Verschiedene Untergruppen profitieren von differenzierten Chemotherapieprotokollen. Antikörper gegen Strukturen auf Tumorzellen oder gegen die Tumorgefäßbildung verbessern heute den Erfolg der Chemotherapie. Künftig wird bei Vorliegen eines mutierten Rezeptorstatus ein Tyrosinkinaseinhibitor für die Erstlinientherapie zugelassen werden, so dass eine chemotherapiefreie Behandlung für einzelne Patienten künftig möglich sein wird. Insgesamt bestehen hier die deutlichsten Fortschritte in Richtung einer individualisierten, maßgeschneiderten Tumortherapie“.

Wie hilfreich sind Operationen? Operative Eingriffe mit Entfernung des Tumors, angrenzender Lungenteile und ggf. auch von Nahmetastasen sind in den Tumorstadien I-III als Lungenlappenresektion, bei ausufernden Befunden als Resektion einer der beiden Lungen möglich. Die Eingriffe haben ein entscheidendes Problem: Patienten, die Bronchialkarzinome entwickeln, haben fast immer – z. B. durch das vorhergehende jahrelange Rauchen – vorgeschädigte Lungen. Die konventionelle Operation nun führt nicht nur zu einer weiteren Funktionseinschränkung durch die Mitentnahme auch gesunden Lungengewebes, sondern stört über mehrere Wochen postoperativ die Atemmechanik empfindlich: Der Zugang durch einen Schnitt am Brustkorb erfordert es, die Rippen so zu spreizen, dass sie bei Älteren eigentlich immer brechen, oder es ist erforderlich, Teile der Rippen zu entfernen. Beides ist nach der Operation schmerzhaft und beschränkt die Sauerstoffversorgung des Patienten noch weiter. Aber es gibt Methoden, diesen Nachteil einzuschränken und damit die Operation zur Bestrahlung wieder konkurrenzfähiger zu machen. Hierzu der Leiter der Abteilung für Minimalinvasive Chirurgie unserer verbundenen Chirurgischen Klinik Dr. Rinecker, Herr PD Dr. med. Bernd Ablaßmaier, der schon mit seiner Habilitation an der Humboldt-Universität zu Berlin hier Pionierarbeit leistete: „Thorakoskopische Operationen werden mit ähnlichen Geräten ausgeführt wie die bekannten Laparoskopie-Eingriffe in der Bauchhöhle“ erklärt Herr Dr. med. Bernd Ablaßmeier (Bild) „diese feinen Instrumente mit Durchmessern von nur 2,5 bis 10 mm erlauben es, zwischen den Rippen einzugehen, diese unbeschädigt zu lassen und damit die Atemmechanik postoperativ nicht zu gefährden. Die thorakoskopische Therapie ist damit zumindest bei bestimmten Stadien des Bronchialkarzinoms (Lungenkrebs) der offenen Operation überlegen. Bedauerlicherweise wird diese thorakoskopische Resektion von Bronchialkarzinomen jedoch nicht flächendeckend durchgeführt, da diese Eingriffe ein hohes Training erfordern und eine lange Ausbildung voraussetzen“.

Die Problemstellung bei der Bestrahlung. „Bronchialkarzinome benötigen zur Heilung relativ hohe Strahlendosen“ erklärt Prof. Dr. Manfred Herbst, Ärztlicher Direktor des RPTC (Bild). „Von der Bestrahlung erfasstes Lungengewebe toleriert jedoch viel weniger. Ab ca. 20 Gray bildet sich eine sogenannte Pneumonitis, eine strahlenbedingte Lungenentzündung. Dies gefährdet die Patienten mit den vorgeschädigten Lungen nicht nur unmittelbar bei und nach der Bestrahlung, oftmals wird der Patient zum chronisch Lungengeschädigten mit verringerter Lungenfunktion, Leistungsfähigkeit oder sogar dauerhafter Behandlungsbedürftigkeit. Bei der Auswahl der Bestrahlungsmethode geht es ganz entscheidend darum, das Volumen des mitbestrahlten gesunden Lungengewebes soweit wie möglich zu reduzieren. Insbesondere darf die andere, gegenseitige Lunge nicht erfasst werden – etwas, was sich mit keinem der auch modernsten Röntgenverfahren vermeiden lässt. Die Protonentherapie bei Bronchialkarzinomen bietet entscheidende Vorteile“.

Warum Protonenscanning in Intubationsnarkose bei Bronchialkarzinomen? Am RPTC werden vier Verfahren eingesetzt, um die unnötige, bei Röntgen nur technisch bedingte Mitbestrahlung gesunden Lungengewebes auszuschließen und damit dem Patienten die verbundenen Kollateralschäden zu ersparen:

• Präzisionszielsystem. Die Positionskontrolle des Patienten in den Sekunden unmittelbar vor Bestrahlungsbeginn (siehe Monatsbericht Mai 09) erlaubt höchste Zielpräzision. Zur Zeit bringen wir mit einer Injektionsnadel in Tumornähe ein Goldkörperchen als Röntgenmarkierung ein, das die Zielgenauigkeit dokumentiert.

• Atemstillstand. Die wenigen bei der Protonentherapie des Lungenkrebs notwendigen Bestrahlungssitzungen werden in einer Intubations-Vollnarkose mit kurzzeitigem Atemstillstand durchgeführt, um Bewegungen durch die eigene Atmung auszuschalten. Durch kontinuierliche Zufuhr von Sauerstoff kommt es zu keinerlei Mangelzuständen (siehe Monatsbericht Mai 09). Dieses Verfahren wird von unseren Patienten als sehr gut verträglich beurteilt. Die dabei erreichte Zielgenauigkeit ist besser als 2 mm! Dadurch vermeiden wir unnötige und gesundes Lungengewebe vernichtende Erweiterungen der Bestrahlungszonen zum Ausgleich der Atembewegungen des Patienten. Vermieden wird auch die aus unserer Sicht wenig attraktive Methode, die Bestrahlung in Atempausen zu verlegen, dies verlängert die Bestrahlungszeit und verringert doch die Zielgenauigkeit, macht es zumindest unmöglich, sie überhaupt nachzuweisen.

• Protonen. Die Protonen als dreidimensional zielbare Partikelbestrahlung stoppen unmittelbar im Bronchialkarzinom, d. h. hinter der der Strahlenquelle abgewandten Seite des Tumors tritt keine Strahlenbelastung mehr auf. Dies erlaubt es auch – im Gegensatz zur Röntgenmethode – die gegenseitige Lunge völlig auszusparen. Dies ist der entscheidende Vorteil der Protonenbestrahlung beim Lungenkrebs.

• Protonen-Scanning, welcher Vorteil? Noch wird in älteren Protonenanlagen wie Loma Linda, Harvard/Boston und anderen das Scattering-Verfahren eingesetzt, bei dem der Protonenstrahl durch einen Streukörper aufgeweitet und anschließend durch Schablonen wieder eingegrenzt (wobei die hier entstehende Neutronen-Streustrahlung noch zusätzlich den Patienten trifft) und dann über den Tumor „geduscht“ wird. Mit dieser Methode gelingt in zeitaufwendiger Weise zwar eine sehr gute Anpassung des Bestrahlungsvolumens an die „hintere“ Kontur des Tumors, nicht aber an die Tumorvorderwand, an die der Strahlenquelle zugewandten Seite. Dort treten, von der Gestalt des Bronchialkarzinoms abhängig, Überstände der Höchstdosis auf, die eigentlich nur in den Tumor sollte. Lediglich das Scanning-Verfahren (siehe auch frühere Monatsberichte) des RPTC (in teilweise rudimentärer Form auch an anderen neueren Protonenanlagen eingesetzt) beschränkt Feld für Feld, also Strahlrichtung für Strahlrichtung die Höchstdosis allein auf den Tumor.

„Diese Vorteile der RPTC-Verfahren lassen sich leicht quantifizieren“ erläutert Herr Christian Skalsky (Bild) aus dem Medizinphysiker-Team am RPTC. „Rechnen wir ein Beispiel durch (Vergleich Lungenkrebsbehandlung Röntgen und Scanning-Protonen am RPTC ), das die positiven Auswirkungen der optimierten Zielgenauigkeit, der Ausschaltung der Atembewegungen, der dreidimensionalen Partikelbestrahlung mit Protonen und des Scanning-Systems vereint. Dies ist zwar nur ein Fall, aber anders lokalisierte Bronchialkarzinome ergeben letztlich ähnliche Leistungsvergleiche:“

• Strahlenbelastetes gesundes Gewebe (über 5 Gray) in der gegenseitigen Lunge

Röntgen 170 ml

Protonen 0 ml

• Geschädigtes gesundes Gewebe in der vom Krebs betroffenen Lunge (über 20 Gray)

Röntgen 380 ml

Protonen 200 ml

• Resultierender Verlust an gesundem Lungengewebe gemessen an einem durchschnittlichen Lungenvolumen von 1870 ml

Röntgen 30 %

Protonen 11 %

DIE INBETRIEBNAHME DES ZWEITEN THERAPIEPLATZES AM RPTC STEHT BEVOR

Leistung der ersten Gantry. Der Zeitbedarf für die Fertigstellung der restlichen Bestrahlungsplätze am RPTC, parallel zum klinischen Betrieb und die Notwendigkeit, zusätzlicher Datengewinnung schränken die tägliche klinische Einsatzzeit des ersten uns zur Verfügung stehenden Therapieplatzes (der sogenannten Gantry) auf derzeit unter 5 Stunden pro Tag ein. Wir bestrahlen in dieser Zeit pro Tag durchschnittlich 11 Patienten.

Die Inbetriebnahme des zweiten Therapieplatzes. Die zweite Gantry ist mittlerweile fertig- gestellt und befindet sich in der Validierungsphase. Endgültige Freigaben im Bereich von Bestrahlungsanlagen geschehen immer durch die zertifizierende Behörde, in Bayern das Landesamt für Umwelt. Der Beauftragte Ingenieur hat die nötigen Tests am 07.07.2009 begonnen. Wir erwarten unmittelbar nach Abschluss der Tests die Erweiterung des mit dem Medizinproduktegesetz verknüpften CE-Zertifikats durch den Hersteller, die Firma Varian.

RPTC-ROUTINE: DIE PROTONEN-BEHANDLUNG DES PROSTATAKARZINOMS

Hoher Patientenzulauf. Mit unserer noch eingeschränkten Behandlungskapazität kann das RPTC derzeit die vielen Patientennachfragen – anhaltend 50 Anrufe im Call-Center pro Arbeitstag – nicht abarbeiten. Wir werden zudem durch unerwartet viele Notfalleinweisungen aus lokalen oder regionalen Kliniken belastet, Patienten, auch Kinder, die mit konventionellen Bestrahlungsmethoden wenig Chancen hätten.

Anerkannte Protonen-Indikation: Prostatakrebs. Innerhalb der jetzt über 60.000 weltweit mit Protonen bestrahlten Patienten nehmen die Behandlungen des Prostatakrebses (Prostatakarzinom) eine große Zahl ein. Auch am RPTC wird versucht, diese Indikation trotz der geschilderten Belastungen nicht zu vernachlässigen. Dem kommt entgegen, dass der gemeinsame Bundesausschuss der Ärzte und Krankenkassen (GBA) die Vergütung der Prostatabehandlung durch gesetzliche Krankenkassen jetzt zulässt. Der GBA wünscht zur weiteren Klärung bis 2018 (!) die Ausarbeitung eines Leistungsvergleichs Protonen/Röntgen, um die aus Amerika stammenden, mit Protonen überlegenen Heilungsziffern hier in Deutschland zu reproduzieren. Das RPTC speichert routinemäßig alle Falldaten, um sie (selbstverständlich anonymisiert) in diese noch zu organisierenden Leistungsvergleiche einbringen zu können. Auch die Behandlung von Prostatakrebs ist uns ein Anliegen! (siehe Standardprotokoll Prostatakrebs Monatsbericht April 09)