CyberKnife® für Lebermetastasen von Darmkrebs

Darmkrebs ist mit geschätzten 1.023.000 Neuerkrankungen und 529.000 Todesfällen pro Jahr die vierthäufigste bösartige Erkrankung weltweit. Die Leber ist der häufigste Ort der Metastasierung von Darmkrebs, 25 % der Darmkrebspatienten haben Lebermetastasen zum Zeitpunkt der anfänglichen Darmresektion und mehr als 50 % der Darmkrebspatienten entwickeln Lebermetastasen im Verlauf der Erkrankung .

Der derzeitige Behandlungsstandard und die einzige potenzielle kurative Therapie für kolorektale Lebermetastasen ist die Leberresektion der metastasierten Läsionen. Die chirurgische Resektion bietet Patienten mit Lebermetastasen des kolorektalen Karzinoms (CRC) ein langfristiges Überleben. In einem Bericht von 1001 Patienten mit metastasiertem Darmkrebs vom Memorial Sloan-Kettering Cancer Center in NY, USA, führte die chirurgische Resektion von Lebermetastasen zu 3- und 5-Jahres-Überlebensraten von 37 % bzw. 22 %. Fortschritte in der prä- und intraoperativen Bildgebung und Chemotherapie in den letzten Jahren haben das Gesamtüberleben 5 Jahre nach der Leberresektion um bis zu 60 % erhöht. Allerdings sind 80–90 % der Lebermetastasen zum Zeitpunkt der Diagnose inoperabel, was in der Regel auf die Lokalisation des Tumors, Multifokalität, unzureichende funktionelle Leberreserve oder den Allgemeinzustand des Patienten zurückzuführen ist. Für diese Patienten mit inoperablen Lebermetastasen umfassen alternative Behandlungsansätze neoadjuvante Chemotherapie, lokale Ablationstherapie und stereotaktische Strahlentherapie.

Die neuere Verfügbarkeit neoadjuvanter Chemotherapeutika hat die Ansprechraten erhöht und die mediane Gesamtüberlebenszeit bei metastasiertem Darmkrebs von 10 auf 20 Monate verdoppelt. Jüngste Studien haben gezeigt, dass eine neoadjuvante Therapie bei 12,5 % der Patienten mit inoperablen CRC-Lebermetastasen ein signifikantes Downstaging ermöglicht und für eine Leberresektion in Frage kommt.

Bei inoperablen CRC-Lebermetastasen werden häufig lokale ablative Therapien angewendet. Die lokale ablative Behandlung bezieht sich auf eine Vielzahl von Interventionstechniken, die gezielt auf Tumore abzielen, um sie direkt zu zerstören. Zahlreiche Ablationsverfahren wurden entwickelt, darunter Kryoablation, perkutane Ethanolinjektion, Hochfrequenzablation (RFA) und stereotaktische Strahlentherapie. Die am weitesten verbreitete nicht auf Strahlung basierende lokale ablative Behandlung ist die RFA, die eine thermische Ablation induziert, indem hochfrequenter Wechselstrom durch den Tumor geleitet wird, wobei Elektroden verwendet werden, die innerhalb des Tumors und des umgebenden Gewebes platziert werden. RFA kann perkutan unter Ultraschallkontrolle oder direkt während der Laparoskopie oder offenen Laparotomie angewendet werden. Lokalrezidivraten von 44,4 % nach 18 Monaten wurden von Solbiati et al. für CRC-Lebermetastasen mit einem mittleren Durchmesser von 2,6 cm. Bei Tumoren größer als 4 cm betrug die Lokalrezidivrate 68 %. RFA hat eine 3-Jahres-Gesamtüberlebensrate von 28-46 % und eine 5-Jahres-Überlebensrate von 25 %. Allerdings gelten Patienten mit fortgeschrittener Leberdekompensation, großen Tumoren (3 bis 5 cm) oder multifokalen Tumoren im Allgemeinen als schlechte Kandidaten für eine RFA.

Die konventionelle Strahlentherapie hat sich zur Linderung von Leberkapselschmerzen als nützlich erwiesen, spielte jedoch in der Vergangenheit eine untergeordnete Rolle bei der Behandlung von Patienten mit inoperablen Lebermetastasen. Dies ist vor allem auf die geringe Strahlenverträglichkeit der gesamten Leber zurückzuführen. Es wurde angenommen, dass die Leber ein relativ strahlenempfindliches Organ ist, und bei einer Bestrahlung der gesamten Leber war es schwierig, die Strahlendosen zu erreichen, die erforderlich sind, um grobe Tumore auszurotten, ohne eine strahleninduzierte Lebererkrankung zu verursachen. Teilweise Leberbestrahlung hat sich als vielversprechend erwiesen. Durch die Begrenzung der Bestrahlung auf nur ein Drittel der Leber durch dreidimensionale (3D) konformale Strahlentherapietechniken, einschließlich intensitätsmodulierter Strahlentherapie (IMRT), haben mehrere Studien gezeigt, dass eine partielle Leberbestrahlung mit Dosen von bis zu 50-72,6 Gy sicher ist. Eine weitere Dosissteigerung mit herkömmlichen Strahlentherapietechniken riskiert jedoch eine Verletzung benachbarter Bauchorgane.

Als neuer Ansatz zur lokalen Ablation von Lebermetastasen hat sich die stereotaktische Körperbestrahlungstherapie (SBRT) herauskristallisiert. SBRT bietet eine konforme Isodosenverteilung mit einem steilen Gradienten der Strahlendosis, wodurch viel höhere Strahlendosen als herkömmliche Strahlentherapie und konforme Strahlentherapietechniken sicher und mit hoher Präzision an fokale Lebermetastasen abgegeben werden können, während die Strahlendosis für die normale Leber und benachbarte Organe minimiert wird. Um dies zu erreichen, ist eine genaue Lokalisierung des Ziels während der Behandlung erforderlich, was eine Berücksichtigung der Tumorbewegung erforderlich macht. Die SBRT-Technologie verwendet eine Reihe von Techniken, um sich an Tumor- und Atembewegungen anzupassen, einschließlich bewegungseinschränkender Techniken wie Frames und abdominaler Kompression sowie bewegungskompensierender Techniken wie aktiver Atemkontrolle und Tumorverfolgung. Die bewegungseinschränkenden Techniken können für einige Patienten schwer zu ertragen sein, was diese Patienten daran hindert, eine Behandlung zu erhalten. Die bewegungseinschränkenden Techniken können auch die Verwendung breiter Ränder erfordern. Rusthovenet al. fanden eine Ausdehnung des Bruttotumorvolumens (GTV) zum Planungszielvolumen (PTV) von bis zu 15 mm in kraniokaudaler Richtung notwendig. Große Ränder können zur Bestrahlung eines erheblichen Volumens normaler Leber führen, was möglicherweise das Risiko einer strahleninduzierten Verletzung erhöht. Einige Studien deuten darauf hin, dass der bewegungskompensierende Ansatz der aktiven Atmungskontrolle dazu beitragen kann, die für bewegungseinschränkende Ansätze erforderlichen Spielräume zu reduzieren, Korreman et al. schlagen vor, dass diese Reduzierungen möglicherweise nur mit der Verwendung von Bildführung zwischen und innerhalb der Sitzungen anwendbar sind.

Das robotische Radiochirurgiesystem CyberKnife (Accuray Incorporated, Sunnyvale, CA), eine fortschrittliche Plattform zur Bereitstellung von SBRT, bietet eine therapeutische Lösung für dieses Problem, indem es den Tumor während der Behandlung kontinuierlich verfolgt, während er die Organbewegung aufgrund der Atembewegung berücksichtigt, indem es die Synchrony-Atmungsverfolgung verwendet System (Accuray Incorporated, Sunnyvale, CA). Durch die Verwendung einer kontinuierlichen Tumorverfolgung kann die Erweiterung des Spielraums zur Berücksichtigung von Bewegungsunsicherheiten reduziert werden, was das Potenzial hat, dies zu einer sicheren und wirksamen Behandlung zu machen. Die rahmenlose Natur des CyberKnife und sein kontinuierliches Bildführungssystem eliminieren die Notwendigkeit von Bewegungseinschränkungstechniken, was den Komfort und die Verfügbarkeit der Behandlung für die Patienten erhöht.