Spiralförmige Tomotherapie als Strahlentherapietechnik zur Behandlung von Becken- und Bauchmetastasen

Die Strahlentherapie ist eine wirksame Behandlung zur Behandlung von Metastasen. Wenn es jedoch zur Behandlung von Krankheiten im Unterbauch oder Becken verwendet wird, ist es häufig mit gastrointestinaler Toxizität verbunden. Die häufigsten Symptome einer Strahlenenteritis sind Durchfall, Blähungen und Bauchkrämpfe. Sie werden durch Reizung und Entzündung der Darmschleimhaut verursacht, und obwohl die Pathophysiologie kaum verstanden ist, wird angenommen, dass sie teilweise auf eine Malabsorption von Gallensalzen und Laktose, Ungleichgewichte in der Bakterienflora und Störungen der Beweglichkeit zurückzuführen ist. Die wahre Inzidenz einer klinisch signifikanten Enteritis ist nicht gut bekannt und wird wahrscheinlich unterschätzt, da die Mehrheit der Patienten mit Symptomen keinen ärztlichen Rat einholt, liegt jedoch bei etwa 80 % bei Patienten, die eine Beckenstrahlentherapie wegen gynäkologischen und rektalen Tumoren erhalten. Es wurden verschiedene Ansätze verfolgt, um zu versuchen, die akute Dünn- und Dickdarmtoxizität durch Strahlentherapie zu minimieren. Die medizinische Behandlung mit Opioidderivaten wie Loperamid ist bei leichten Fällen oft wirksam. Andere Medikamente, die versuchen, die biochemischen Wege zu hemmen, die zu einer symptomatischen Gastroenteritis führen, wurden mit einigem Erfolg klinisch getestet. Der andere Ansatz zur Minimierung der Toxizität besteht darin, das Volumen und/oder die Strahlendosis, die dem Dünndarm zugeführt wird, zu minimieren. Einfache mechanische Geräte, wie das „Bauchbrett“ oder eine Netzschlinge, hatten einige Erfolge. Mit neuen Techniken in der intensitätsmodulierten Strahlentherapie kann es möglich sein, einen Großteil des Darms zu vermeiden oder die an den Darm abgegebene Dosis erheblich zu reduzieren, ohne mechanischen Eingriff oder Beeinträchtigung der Tumordosen. Ziel dieser Studie ist es zu testen, ob eine neue und hochentwickelte Form der intensitätsmodulierten Strahlentherapie namens helikale Tomotherapie sicher für die Strahlentherapie des Abdomens und des Beckens eingesetzt werden kann. Es wird auch festgestellt, ob diese Behandlungsmodalität eine Verringerung der Strahlendosis auf normale Strukturen und das Auftreten von strahleninduzierten Darmverletzungen ermöglicht. Die spiralförmige Tomotherapie ist eine neue Form der Strahlenbehandlung, die Ende 2001 oder Anfang 2002 am Cross Cancer Institute eingeführt wird. Im Gegensatz zur Standard-Strahlentherapie, bei der die Behandlung durch einen oder wenige separate Strahlen erfolgt, liefert die spiralförmige Tomotherapie die Behandlung mit einem rotierenden, intensitätsmodulierten Fächerstrahl. Der Patient wird durch den Ring der Gantry verschoben, während der Strahl herumgedreht wird, so dass der Behandlungsstrahl ähnlich wie bei Computertomographie (CT)-Scans eine spiralförmige Form bildet. Die Ring-Gantry bietet eine stabile Plattform für die tomografische Verifizierung sowohl des Setups als auch der verabreichten Dosis. Die spiralförmige Tomotherapie ähnelt dem System NOMOS PeacockTM, das derzeit klinisch eingesetzt wird. Das PeacockTM-System verwendet ebenfalls einen intensitätsmodulierten Fächerstrahl, aber da es eine Befestigung an einem Standard-C-Bogen-Linearbeschleuniger ist, führt es die Behandlung durch eine "Translate then Rotate"-Methode anstelle einer kontinuierlichen spiralförmigen Abgabe durch. Aufgrund der völligen Freiheit der spiralförmigen Tomotherapie, eine Behandlung aus allen Winkeln um den Patienten herum und mit Intensitätsmodulation und inverser Behandlungsplanung durchzuführen, ist es möglich, hochkomplexe und unregelmäßige Zielvolumina zu behandeln und gleichzeitig eine geringe Strahlendosis auf die umgebenden normalen Strukturen abzugeben. Diese Studie wird zusammen mit einer parallelen Studie zur Behandlung von Knochenmetastasen die ersten Patienten umfassen, die am Cross Cancer Institute mit spiralförmiger Tomotherapie behandelt werden. Dies wird ein wichtiger erster Schritt zum Verständnis der Prozesse und Möglichkeiten der spiralförmigen Tomotherapie bei der Bereitstellung einer genauen bildgeführten Therapie sein. Es soll den Rahmen für die nächste Generation klinischer Studien mit helikaler Tomotherapie im adjuvanten und radikalen Setting bieten. Die Ziele der Studie sind wie folgt:

• Um zu beurteilen, ob es möglich ist, eine tägliche fraktionierte Strahlentherapie mit spiralförmiger Tomotherapie durchzuführen;
• Bewertung der akuten Toxizität im Zusammenhang mit der Behandlung von Becken- und Bauchmetastasen mit spiralförmiger Tomotherapie;
• Testen der Genauigkeit des täglichen Setup-Überprüfungsprozesses, der dem spiralförmigen Tomotherapiesystem innewohnt;
• Durchführung einer In-vivo-Dosimetrie, sofern möglich;
• Analysieren der Dosisverteilungen, die mit der spiralförmigen Tomotherapieplanung möglich sind, und Vergleichen mit Plänen, die unter Verwendung herkömmlicher Linearbeschleunigersysteme erhalten werden.

Um diese Ziele zu erreichen, werden die Forscher 20 Patienten für die Behandlung mit spiralförmiger Tomotherapie rekrutieren. Patienten mit solider Malignität jeglicher Primärlokalisation mit nachgewiesener oder vermuteter metastasierter Erkrankung, die das Abdomen, das Becken oder die Knochen der Lendenwirbelsäule oder des Beckens betreffen, sind förderfähig, sofern sie über 18 Jahre alt sind; eine unterzeichnete Einverständniserklärung eingeholt wird; und es gibt keine Kontraindikationen für die Strahlentherapie. Die Prüfärzte werden Patienten für die Aufnahme auswählen, bei denen eine hohe Wahrscheinlichkeit (> 50 %) besteht, an einer akuten GI-Toxizität Grad 2 oder höher zu leiden, wenn Standard-Strahlentherapietechniken verwendet wurden. Die Behandlung wird mit dem spiralförmigen Tomotherapiesystem durchgeführt, wobei der Dosisplan so ausgelegt ist, dass das Zielvolumen mit einer homogenen Dosis behandelt wird, während die Dosis auf normale Strukturen, einschließlich des Dünndarms, minimiert wird. Die ersten 10 Patienten werden mit einer Dosis von 2500 cGy in 10 Fraktionen und die zweite Kohorte von 10 Patienten mit 3000 cGy in 10 Fraktionen behandelt. Die etwas niedrigere als die normale Dosis, die für die erste Kohorte verwendet wird, soll eine zusätzliche Sicherheitsspanne bieten.

Statistische Erwägungen: Bei den in der aktuellen Studie verwendeten Strahlendosen ist das Risiko einer Toxizität Grad 4-5 bei Verwendung von Standardbehandlungstechniken sehr gering. Die Prüfärzte werden daher die beobachtete akute Toxizität Grad 4–5 als Regel zum frühzeitigen Absetzen verwenden, um die Sicherheit der helikalen Tomotherapie zu überwachen. Die Patienten werden nacheinander in die Behandlung aufgenommen, wobei zu keinem Zeitpunkt mehr als 3 Patienten in Behandlung oder innerhalb von 1 Woche nach Abschluss der Behandlung sein dürfen. Wenn ein Patient während oder kurz nach der Behandlung eine Toxizität 4. Grades entwickelt, wird die weitere Anrechnung ausgesetzt, bis die Ursache der schweren Behandlungstoxizität festgestellt werden kann und festgestellt wird, dass die Behandlung nachfolgender Patienten sicher fortgesetzt werden kann. Wenn eine zweite schwere Toxizität beobachtet wird, endet die Studie. Für die Zwecke der Studie wird das Risiko einer Bestrahlungsenteritis Grad 4-5 (unter Verwendung von Standard-Strahlentherapietechniken) mit 2 % oder weniger angenommen. Somit beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass die Ansammlung vor Abschluss der Studie beendet wird, 0,16, wenn es keine Verringerung der Toxizitätsrate bei der helikalen Tomotherapie gibt (gemäß binomialen Wahrscheinlichkeiten). Wenn die wahre Rate 1 % beträgt, beträgt die Wahrscheinlichkeit einer Ablehnung der Behandlung 0,01. Die akuten Nebenwirkungen der Behandlung werden anhand eines Patienten-Symptomfragebogens und einer ärztlichen Beurteilung mit Anamnese und körperlicher Untersuchung überwacht. Diese werden vor der Behandlung, wöchentlich während der Behandlung und 1 und 4 Wochen nach der Behandlung durchgeführt. Ein sekundärer Endpunkt der Studie ist das Testen des Setup-Überprüfungsprozesses des spiralförmigen Tomotherapiesystems. Es wurde entwickelt, um automatisch zu erkennen, ob die Patienten richtig für die Behandlung eingerichtet sind, und um die Behandlung an tägliche Änderungen der Patientenposition anzupassen. Bei den ersten 10 Patienten vergleichen die Prüfärzte den von der Tomotherapie abgeleiteten Einrichtungsfehler mit dem Fehler, der manuell durch Untersuchung der CT-Bildsätze berechnet wurde. Wenn der vom Computer abgeleitete Setup-Fehler im Vergleich zur manuellen Bewertung genau ist (innerhalb von 5 mm für mindestens 80 % der Messungen), wird der automatisierte Setup-Überprüfungsprozess für die zweite Kohorte von 10 Patienten verwendet. Es wird geschätzt, dass diese Studie 3-6 Monate in Anspruch nehmen wird.