Studien zur Prostata und sakralen Chordomen mit adaptiver Therapieplanung

• Applicant: Professor Dr. Klaus Herfarth
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2008 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 59368893

Prostata Karzinome und Chordome (langsam wachsende Knochentumore) zeichnen sich aus strahlentherapeutischer Sicht durch 2 gemeinsame Charakteristika aus: Es wird eine relativ hohe Strahlendosis benötigt, um eine Heilung zu erzielen und beide sind, Tumorarten, die auf Hypofraktionierung (höhere Einzeldosen) strahlenempfindlicher als die benachbarten gesunden Strukturenreagieren. Insbesondere für die Behandlung von Chordomen konnten sehr gute Behandlungsergebnisse durch die Verwendung von Protonen (internationaler Standard) oder hypofraktioniert Kohlenstoffionen (Heidelberger Standard) erzielt werden. In der ersten Förderphase wurden erfolgreich Studien zur Ionenbestrahlung Chordomen der Schädelbasis (Phase III: internationaler Standard gegen Heidelberger Standard) und zur Prostata (Phase II: hypofraktioniert: Protonen gegen Kohlenstoffionen) eingeleitet. Bei der Bestrahlung der Prostata oder von Chordomen des Kreuzbein oder Steißbeins können sich an unterschiedlichen Therapietagen durch unterschiedliche Enddarmfüllungen (v.a. Prostata), leichte Verkippungen im Hüft und Kreuzbeinbereich oder durch Lagerungsbedingte Hautfalten (v.a. bei Chordomen) Geometrievariationen bilden, die die Dosisverteilung im Tumor und dem umliegenden Gewebe beeinflussen. Bei Hypofraktionierung und der Verwendung eines punktförmig scannendem Ionenstrahl verstärkt sich dieser Unsicherheitseffekt zusätzlich durch die Reduktion der Gesamtbehandlungszeit. Die Korrektur dieser Geometrieänderungen ist aktuell Zeitaufwändig und kann durch verlängerte Liegezeiten für die Patienten zu weiteren Schmerz-bedingten Geometrieänderungen führen. Für die Prostatabestrahlung in der ersten Förderperiode wurde ein Gel als „Bewegungspuffer“ zwischen Enddarm und Prostata appliziert. In der jetzigen Förderperiode sollen Strategien entwickelt werden, wie auf unterschiedliche Enddarmfüllungen entweder durch die Verwendung von sog. Planbibliotheken oder einer MRT basierten Umplanung reagiert werden kann, um auch auf diesen Puffer verzichten zu können. Als klinische Basis dient eine Studie zur Bestrahlung der Prostata bei Patienten mit einem hohen Risiko einer Streuung in die Beckenlymphknoten. Diese erhalten zuerst eine moderne Röntgenbestrahlung der Prostata und der Lymphbahnen unter täglicher CT Bild Steuerung. Diese Bilddaten werden dann zur Planung der Prostata hypofraktionierten Dosisaufsättigung mit entweder Kohlenstoffionen oder Protonen verwendet. Eine zweite Studie sollen die sehr guten Behandlungsergebnisse der sakralen Chordome mit einem aufgefächerten Kohlenstoffionenstrahl aus Japan mit der moderneren Methode des Punktförmigen Strahls sowohl für Kohlenstoffionen und Protonen mit deutlich erhöhten Einzeldosen verifiziert werden und gleichzeitig auch Lösungsstrategien für o.g. Lagerungsungenauigkeiten entwickelt werden, die ansonsten zu einer Verlängerung der täglichen Behandlungszeit (z.B. durch Umlagerung etc.) und eventuell durch dann schmerzbedingte Lagevariationen hervorrufen.

• DFG Programme: Clinical Research Units
• Subproject of: KFO 214: Heavy Ion Therapy in Radiation Oncology
• Participating Person: Professor Dr. Oliver Jäkel