Eine prospektive Studie zur täglichen adaptiven Strahlentherapie zu besseren Organ-at-Risk-Dosen bei Kopf- und Halskrebs (DARTBOARD)

IMRT mit täglicher Cone-Beam-Computertomographie (DVT) ist die derzeit empfohlene Bestrahlungstechnik für Plattenepithelkarzinome im Kopf-Hals-Bereich. Die Konformität der IMRT hat es ermöglicht, die Dosis auf normales Gewebe zu reduzieren, macht die Behandlungen jedoch auch für drastische Abweichungen der abgegebenen Dosis aufgrund von Veränderungen beim Patienten (z. Gewichtsverlust, Muskelatrophie oder normales Gewebeödem) oder im Tumor (z. Ansprechen auf die Behandlung oder behandlungsbedingtes Ödem). Diese Veränderungen können eine schlechte Abdeckung und/oder kalte Stellen im Tumor und eine erhöhte Abdeckung und/oder heiße Stellen in den normalen Risikoorganen erzeugen. Die Bildführung mit CBCTs kann dazu beitragen, Einrichtungsfehler zwischen den Behandlungen zu reduzieren, aber die Bildführung kann sich nicht an diese Patienten- oder Tumorveränderungen anpassen.

Adaptive Strahlentherapie (ART) ist der Prozess der Neuplanung des Bestrahlungsplans des Patienten durch Anpassung der Zielstrukturen, der Risikoorgane und der optimalen Bestrahlung während des Strahlentherapieverlaufs. ART ermöglicht es behandelnden Ärzten, alle Patienten- oder Tumorveränderungen zu berücksichtigen, die derzeit nicht bildgeführt behoben werden können. Zuvor war ART ein unerschwinglich ressourcen- und zeitaufwändiger Prozess, der nur ein- oder zweimal während einer herkömmlichen 6,5- bis 7-wöchigen Bestrahlungsbehandlung von Kopf und Hals bei ausgewählten Patienten mit erheblichen strukturellen Veränderungen durchgeführt werden konnte. Mit dem jüngsten Aufkommen adaptiver Software kann ART nun jedoch täglich durchgeführt werden.

Die Datenlage zu möglichen Vorteilen der ART bei Kopf-Hals-Tumoren beschränkt sich noch auf kleine, meist präklinische Studien. In einer Machbarkeitsstudie wurden fünf Patienten mit lokal fortgeschrittenem HPV-positivem Oropharynxkarzinom, die sich einer definitiven Radiochemotherapie unterzogen, während ihrer Behandlung alle zwei Wochen einer MRT unterzogen. Die Ergebnisse zeigten eine durchschnittliche Abnahme des GTV-Volumens des Primärtumors um 44 %, 90 % und 100 % und eine durchschnittliche Abnahme des GTV-Volumens des Knotens um 25 %, 60 % und 80 % in den Wochen 2, 4 und 6 Wochen bzw. Eine weitere ähnliche Studie mit acht Patienten zeigte eine durchschnittliche Verringerung des GTV-Volumens um 70 % bis Woche 6.

Neben der Tumorabdeckung sind Ohrspeicheldrüsen aufgrund ihrer Strahlenempfindlichkeit und Assoziation mit Xerostomie und verminderter Lebensqualität von besonderem Interesse für die ART. Die Toxizität der Speicheldrüsen hängt von der Dosis als kontinuierliche Variable ab, sodass selbst geringfügige Dosisverringerungen klinische Auswirkungen haben können. Es wurde berichtet, dass das durchschnittliche Volumen der Parotiden bis zum Ende der Wochen 2, 4 und 7 um bis zu 14,7 %, 37 % und 48 % abgenommen hat. Die Ohrspeicheldrüsen scheinen sich während der Behandlung auch nach oben und medial zu verschieben. Durchführbarkeit ART-Studien haben gezeigt, dass die Dosis an der Ohrspeicheldrüse mit ART um bis zu 5,5 Gy sinken kann. Daher verspricht ART, die erwartete Dosisverteilung auf Speichel-OARs beizubehalten und die langfristigen Patientenergebnisse zu verbessern.

Die Fähigkeit, die Abdeckung der Zielstrukturen und die angemessene Vermeidung von Risikoorganen auf täglicher Basis sicherzustellen, verbessert auch das Vertrauen in die tägliche Einrichtung und Ausrichtung erheblich. Die derzeit empfohlenen radialen PTV-Abstände bei täglichem DVT betragen 3–5 mm, wobei noch größere Abstände für Patienten empfohlen werden, bei denen das Risiko einer größeren Variabilität zwischen den Fraktionen besteht. Diese PTV-Spanngrenzen sollen sicherstellen, dass die Behandlung die Krankheit nicht aufgrund eines täglichen Einrichtungsfehlers übersieht. Allerdings erhöhen diese Ränder auch das bestrahlte Volumen deutlich, da das Volumen mit jedem zusätzlichen Millimeter exponentiell ansteigt. Daher kann eine Verringerung der Ränder, selbst um einige Millimeter, zu großen Änderungen des Behandlungsvolumens und einer Verbesserung der Toxizität führen.

In einer retrospektiven dänischen Analyse von Patienten, die mit PTV-Rändern von 5 mm im Vergleich zu 3 mm behandelt wurden, stellten Navran et al. stellten fest, dass akute Toxizität 3. Grades (65 % vs. 53,8 %, p = 0,008) und Dysphagie 3. Grades (20,4 % vs. 11,1 %, p = 0,012) in der Gruppe mit kleinerem Rand signifikant geringer waren. Es gab keine Unterschiede im Krankheitsverlauf zwischen den beiden Gruppen. Samuels et al. fanden heraus, dass Pläne mit dem kleineren PTV-Rand im Vergleich zu herkömmlichen PTV-Randplänen eine klinisch bedeutsame Verbesserung der Komplikationswahrscheinlichkeit bei normalem Gewebe für die ipsilaterale Ohrspeicheldrüse und die kontralaterale Glandula submandibularis aufwiesen. Tatsächlich hätten 40 % der Patienten theoretisch eine Verbesserung der Funktion dieser beiden Drüsen erlebt, nur durch eine geringfügige Verkleinerung des PTV.