Pilotstudie zur Schmerzlinderung bei Knochenmetastasen durch MR-HIFU

Der Knochen ist nach der Leber und der Lunge der dritthäufigste Ort von Metastasen, mit einer großen Inzidenz bei Brust-, Prostata-, Lungen-, Nieren- und Schilddrüsenkrebs. Beispielsweise leiden 90 % der an Brustkrebs sterbenden Patienten und die meisten Patienten mit fortgeschrittenem Prostatakrebs an Knochenmetastasen, die häufig für chronische Schmerzen verantwortlich sind und mit pathologischen Frakturen, Kompressionssyndrom und Hyperkalzämie zu einer erhöhten Morbidität und Mortalität führen. Darüber hinaus führt die zunehmende Langlebigkeit von Krebspatienten aufgrund der verbesserten Wirksamkeit der Behandlungen zu einer höheren Inzidenz und Prävalenz von metastasierenden Knochenläsionen.

Die palliative Behandlung mit Schmerzbehandlung und Verbesserung der Lebensqualität bleibt das erste Therapieziel. Zu den derzeitigen Behandlungsoptionen gehören systemische medikamentöse Therapie (Chemotherapie, Hormontherapie, Analgetika und Biphosphonate), lokale invasive Behandlung (Operation), lokale miniinvasive Behandlung mit interventionellen radiologischen Techniken (Zementoplastik, Kryotherapie und Hochfrequenzablation) und Strahlentherapie.

Die externe Strahlentherapie bleibt der aktuelle Behandlungsstandard für Patienten mit Knochenmetastasen in erster Absicht. Allerdings erfahren bis zu 20-30 % der behandelten Patienten keine Schmerzlinderung und bei 27 % treten nach der Behandlung erneut Schmerzen auf. Darüber hinaus ist die Strahlenbehandlung aufgrund der Dosisakkumulation begrenzt. Seit einigen Jahren haben Kryotherapie und perkutane Radiofrequenzablation gute Ergebnisse bei der Behandlung von Schmerzen bei Knochenmetastasen gezeigt, jedoch sind diese Techniken immer noch invasiv.

Beim MRT-geführten hochintensiven fokussierten Ultraschall (HIFU) wird der vom Schallkopf erzeugte Ultraschall auf ein kleines fokales Gewebevolumen an bestimmten Zielorten fokussiert. Während der Behandlung durchdringt der Strahl fokussierter Ultraschallenergie Weichgewebe und verursacht innerhalb des Ziels für einige Sekunden einen lokalen Temperaturanstieg von 55–70 °C, wodurch genau definierte Regionen mit irreversibler Proteindenaturierung, Zellschäden und koagulativer Nekrose entstehen. Eine einzelne Bestrahlung mit fokussierter Ultraschallenergie wird als "Beschallung" bezeichnet. Mehrere Beschallungen sind notwendig, um das Zielgewebe abzutragen. Die enge Fokussierung dient dazu, die Ablation auf den Zielort zu begrenzen.

Das Anwenden von HIFU-Energie auf die Läsion eines Patienten erfordert eine Behandlungsplanung, das Zielen des Ultraschall-(US)-Strahls auf die gewünschten Stellen und die Überwachung der Energieabgabe. Bei einigen Anwendungen kann dies unter Verwendung einer diagnostischen Ultraschallbildgebung in Kombination mit dem HIFU durchgeführt werden. Während der diagnostische US einige anatomische Details liefert und bei der Verfahrensplanung und Behandlungszielsetzung hilft, bietet er keine 3D-Planung, Mittel zur Messung des durch HIFU erzeugten Temperaturanstiegs oder Metriken zur Quantifizierung der an die Behandlungszone abgegebenen Energie/Dosis. Derzeit kann nur die MR-Bildgebung eine validierte nicht-invasive Temperaturmessung und thermische Dosisquantifizierung im behandelten Gewebe liefern. Darüber hinaus können diese Echtzeit-MR-Temperaturmessungen verwendet werden, um das HIFU-System zu steuern, um optimale Temperaturen an die Zielorte zu liefern. Das MR-geführte fokussierte Ultraschallsystem von Philips bietet Echtzeit-Mapping der Gewebetemperatur in mehreren Ebenen und Kontrolle der Temperatur, die die Dosis an den Zielort abgibt. Jüngste Fortschritte bei der MR-Temperaturkartierung ermöglichen eine Temperaturgenauigkeit von 1 °C in stationären Weichteilen.