Hyperventilation und Sauerstoffversorgung zur Verlängerung des Atemanhaltens bei der Bestrahlungsbehandlung von Brustkrebs (HOBBIT)

Die Strahlentherapie (RT) spielt eine etablierte Rolle bei Brustkrebs und ergänzt Operationen und systemische Therapien, um Rezidive zu verhindern und das Überleben zu verbessern. Langzeit-Follow-up zeigt, dass die vorteilhafte Wirkung auf das Überleben durch strahleninduzierte Herz- und Lungenkrebssterblichkeit abgeschwächt wird, insbesondere bei Patienten mit linksseitigem Brustkrebs oder Patienten, die eine Bestrahlung regionaler Lymphknoten benötigen. Herztoxizität ist von großer Bedeutung, da viele Patienten kardiotoxische systemische Behandlungen wie Anthrazykline und Trastuzumab erhalten. Dosis und Volumen des strahlenexponierten Herzens korrelieren mit der Schwere der kardialen Toxizität. Die Herz-Dosis-Volumen-Parameter sind bei linksseitiger Strahlentherapie am höchsten, insbesondere wenn eine Bestrahlung der inneren Mamma-Lymphknoten durchgeführt wird. Das Risiko eines (tödlichen) ischämischen Herzinfarkts steigt linear mit der mittleren Herzdosis ohne bekannten Dosisschwellenwert. Bei Patienten, die eine linksseitige lokale Behandlung erhalten, wird die Herzdosis durch Bauchlage oder Atemanhalten bei tiefer Inspiration (DIBH) oder eine Kombination aus beidem verringert.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass sich das Herz bei DIBH in eine anatomisch günstigere Position verschiebt, weg von der Brust, der Brustwand und den inneren Brustlymphknoten, wodurch die Herzdosis reduziert wird. Dieser Vorteil bleibt in Bauchlage erhalten. Das Ziel besteht darin, die Dauer einer einzelnen DIBH zu verlängern, um eine lange DIBH (L-DIBH) zu erzeugen. Mögliche Vorteile sind eine bessere Lagerung des Patienten, die Durchführung technisch schwierigerer Eingriffe und die Einbeziehung einer regionalen Lymphknotenbestrahlung (lokoregionäre Bestrahlung). Die meisten Patienten können eine DIBH nicht lange genug aufrechterhalten, um eine Simulation mit Computertomographie (CT) und Abgrenzung während der DIBH durchzuführen, daher wird die Abgrenzung der Laserlinien während der CT-Simulation auf dem Scan der flachen Atmung (SB) durchgeführt. Während der Lagerung des Patienten auf dem Strahlentherapiegerät wird täglich ein Kegelstrahl-CT (CBCT) durchgeführt. Die Dauer dieses CBCT beträgt 40 Sekunden, die Aufrechterhaltung der DIBH während dieser Zeit ist für die meisten Patienten ebenfalls schwierig. So basiert derzeit die Positionierung zum Zeitpunkt der Behandlung auf dem SB-CT-Scan, während der DIBH-CT-Scan für die Behandlung verwendet wird. Dies könnte möglicherweise zu einer suboptimalen Positionierung führen. Das Anhalten des Atems während der CBCT-Positionierung und der CT-Simulation und Abgrenzung könnte Verschiebungen in der Behandlungsposition minimieren. Die aktuellen DIBH-Schemata für die Strahlentherapie des gesamten Brustkrebses ohne Einbeziehung der Lymphknoten verwenden zwischen drei und sechs DIBHs von 12 bis 18 Sekunden. Eine längere DIBH könnte zu weniger DIBHs und einer schnelleren Behandlungsausführung führen, was besonders wichtig ist, wenn die Lymphknoten in den Zielvolumina enthalten sind. Eine lokoregionäre Bestrahlung, einschließlich der Lymphknoten, erfordert zwischen 10 und 14 DIBHs von 15-30 Sekunden, was zu einer Gesamtbehandlungszeit von etwa 5 Minuten führt. Dies bedeutet eine erhebliche körperliche und geistige Anstrengung für alle außer den fähigsten Patienten.

Diese Forschung, die erste Phase des Hyperventilation Oxygenation Breath Hold in Breast Cancer Bestrahlungsbehandlung (HOBBIT)-Trails, konzentriert sich auf die Suche nach einer Technik, die Patienten hilft, eine lange DIBH (L-DIBH) während der Strahlentherapie aufrechtzuerhalten. Andere Untersuchungen haben eine potenzielle Verlängerung der Dauer des Atemanhaltens und eine Verkürzung der Ruhezeit zwischen DIBHs unter Verwendung von Sauerstoff in Kombination mit Hyperventilation gezeigt. Es gibt eine sichere Möglichkeit, DIBH auf mindestens 5 Minuten zu verlängern. Die Technik erfordert jedoch eine lange Trainingszeit für den Patienten und 15 Minuten mechanische Beatmung vor jeder Behandlungssitzung, was die Technik sehr zeitaufwändig und ressourcenintensiv macht. Die Forscher hoffen, die Technik zu vereinfachen, indem sie den Patienten erlauben, während der 5-minütigen Behandlungszeit mehrere L-DIBHs durchzuführen. Die Untersucher stellten in Vorversuchen fest, dass die Verwendung kürzerer L-DIBHs mehrere Vorteile hat, erstens kann die Präoxygenierung und Induktion der Hypokapnie in kürzerer Zeit erreicht werden, zweitens wird die Trainingsdauer verkürzt und drittens sinken die Kosten.

Der Anstieg des Blutdrucks ist das Hauptrisiko von L-DIBH. Es wurden keine unerwünschten Ereignisse von L-DIBH berichtet. Um die Risiken während des Tests zu minimieren, wurde dieses Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Anästhesieabteilung entwickelt, um die Sicherheit der Teilnehmer während der L-DIBH zu gewährleisten. Bei allen Probanden werden die Vitalparameter kontinuierlich von medizinischem Personal überwacht. Es gibt Sicherheitsgrenzen, die die Probanden während des L-DIBH nicht überschreiten dürfen.

Das Ziel dieser Forschung ist die Entwicklung einer neuen und einfachen Technik für L-DIBH in Bauch- und Rückenlage, die für den täglichen Gebrauch in unserer Strahlentherapieabteilung geeignet ist. Der Zweck der Technik besteht darin, eine lokoregionäre Behandlung unter Verwendung einer angemessenen Menge an L-DIBHs zu ermöglichen, die Positionierung des Patienten und die Genauigkeit der Strahlenbehandlung zu verbessern und die Herztoxizität für linksseitige Krebspatienten weiter signifikant zu reduzieren. Die HOBBIT-Studie umfasst mehrere Phasen. Die erste Phase wird an gesunden Freiwilligen durchgeführt, verschiedene Unterstützungstechniken zur Verlängerung von DIBH werden getestet. In der zweiten Phase werden die optimalen Techniken zur Durchführung einer L-DIBH an Brustkrebspatientinnen validiert. Etwa 40 Freiwillige werden in die erste Phase des HOBBIT-Trails aufgenommen, die endgültige Anzahl an Freiwilligen hängt von der Anzahl der Tests ab, die erforderlich sind, um eine Technik zu finden, die alle Kriterien für Phase zwei erfüllt. Die zweite Phase des HOBBIT-Trails umfasst Brustkrebspatientinnen, die in unserem Strahlentherapiezentrum behandelt werden. Die Erwartungen aus früheren Untersuchungen sind, dass die Forscher im Vergleich zu gesunden Freiwilligen eine ähnliche Verlängerung der DIBH-Zeit feststellen werden. Das endgültige Ziel ist der Einsatz der Technik während der lokoregionären Strahlentherapie am Universitätskrankenhaus Gent.