Selektive interne Strahlentherapie - Selective internal radiation therapy

Selektive interne Strahlentherapie
Radioembolisation.tif
Interventionelle Radiologen, die Radioembolisationen durchführen
Andere Namen Transarterielle Radioembolisation (TARE)
Spezialität Onkologie

Selektive Interne Radiotherapie (SIRT), auch als transarterial Radioembolisation (Tara) bekannt, Radioembolisation oder intraarterielle micro Brachytherapie ist eine Form der Strahlungstherapie in verwendeten interventionellen Radiologie zur Behandlung von Krebs . Es ist im Allgemeinen für ausgewählte Patienten mit chirurgisch nicht resezierbarem Krebs, insbesondere hepatozellulärem Karzinom oder Metastasen in der Leber . Die Behandlung beinhaltet winzige Injizieren Mikrokugeln von radioaktivem Material in die Arterien , die die Versorgung Tumor , wobei die Kugeln in den kleinen Gefäßen des Tumors einlegen. Da diese Behandlung eine Strahlentherapie mit einer Embolisation kombiniert , wird sie auch als Radioembolisation bezeichnet . Das chemotherapeutische Analogon (Kombination von Chemotherapie mit Embolisation) wird Chemoembolisation genannt, wobei die transkatheterarterielle Chemoembolisation (TACE) die übliche Form ist.

Grundsätze

Strahlentherapie wird verwendet, um Krebszellen abzutöten; dabei werden aber auch normale Zellen geschädigt. Gegenwärtig können mit Linearbeschleunigern in der Radioonkologie therapeutische Strahlendosen mit großer Genauigkeit gezielt auf Tumore gerichtet werden ; Bei der Bestrahlung mit externer Strahlentherapie muss der Strahl jedoch immer gesundes Gewebe durchdringen, und das normale Lebergewebe ist sehr empfindlich gegenüber Strahlung. Die Strahlenempfindlichkeit des Leberparenchyms begrenzt die Strahlendosis, die über eine externe Strahlentherapie abgegeben werden kann. SIRT hingegen beinhaltet das direkte Einbringen radioaktiver Mikrosphären in eine Region, was zu einer lokalen und gezielten Ablagerung der radioaktiven Dosis führt. Es eignet sich daher gut zur Behandlung von Lebertumoren. Aufgrund der lokalen Ablagerung gilt die SIRT als eine Form der lokoregionalen Therapie (LRT).

Die Leber hat ein duales Blutversorgungssystem; es erhält Blut sowohl aus der Leberarterie als auch aus der Pfortader . Das gesunde Lebergewebe wird hauptsächlich von der Pfortader durchblutet, während die meisten Lebermalignome ihre Blutversorgung aus der Leberarterie beziehen. Daher können lokoregionale Therapien wie die transarterielle Chemoembolisation oder Radioembolisation selektiv in den tumorversorgenden Arterien verabreicht werden und führen bevorzugt zu einer Ablagerung der Partikel im Tumor, während das gesunde Lebergewebe von schädlichen Nebenwirkungen verschont wird.

Darüber hinaus sind Malignome (einschließlich primärer und vieler metastasierender Leberkrebse) häufig hypervaskulär ; Die Blutversorgung des Tumors ist im Vergleich zu normalem Gewebe erhöht, was weiter zu einer bevorzugten Ablagerung von Partikeln in den Tumoren führt.

Die SIRT kann mit verschiedenen Techniken durchgeführt werden, einschließlich der Behandlung der gesamten Leber, lobärer oder segmentaler Ansätze. Die Ganzleber-SIRT zielt mit einer Behandlung auf die gesamte Leber ab und kann angewendet werden, wenn die Krankheit über die ganze Leber verteilt ist. Die Strahlenlobektomie zielt auf einen der beiden Leberlappen ab und kann eine gute Behandlungsoption sein, wenn nur ein einzelner Leberlappen betroffen ist oder wenn die gesamte Leber in zwei getrennten Behandlungen behandelt wird, jeweils nur ein Leberlappen. Der segmentale Ansatz, auch Strahlung genannt Segmentektomie , ist eine Technik , bei denen eine hohe Dosis von Strahlung in einer oder zwei zügen Couinaud Lebersegmente nur. Die hohe Dosis führt zu einer Eradikation des Tumors, während die Schädigung des gesunden Lebergewebes nur in den Zielsegmenten begrenzt wird. Dieser Ansatz führt zu einer effektiven Nekrose der Zielsegmente. Eine Segmentektomie ist nur möglich, wenn der/die Tumor(e) in einem oder zwei Segmenten enthalten sind. Welche Technik angewendet wird, wird durch die Katheterplatzierung bestimmt . Je weiter distal der Katheter platziert wird, desto lokalisierter ist die Technik.

Therapeutische Anwendungen

Zu den Patienten, die Kandidaten für eine Radioembolisation sind, gehören Patienten mit:

1) Inoperabler Leberkrebs primären oder sekundären Ursprungs, wie z. B. hepatozelluläres Karzinom und Lebermetastasen anderer Herkunft (z. B. Dickdarmkrebs, Brustkrebs, neuroendokriner Krebs oder Cholangiokarzinom)
2) Kein Ansprechen oder Unverträglichkeit auf regionale oder systemische Chemotherapie
3) Keine Berechtigung für potenziell kurative Optionen wie die Radiofrequenzablation .

SIRT wird derzeit als Salvage-Therapie angesehen. Es hat sich als sicher und wirksam bei Patienten erwiesen, bei denen eine Operation nicht möglich ist und eine Chemotherapie nicht wirksam war. Anschließend wurden mehrere große Phase-III-Studien eingeleitet, um die Wirksamkeit der SIRT bei früherer Anwendung im Behandlungsschema oder in Kombinationsbehandlungen mit systemischer Therapie zu bewerten.

SIRT wurde in den Studien SIRFLOX, FOXFIRE und FOXFIRE Global evaluiert, wenn es zur Erstlinientherapie bei Patienten mit Metastasen von Dickdarmkrebs hinzugefügt wird. Für primären Leberkrebs (HCC) wurden zwei große Studien zum Vergleich der SIRT mit der Standard-Chemotherapie Sorafenib abgeschlossen, nämlich die Studien SARAH und SIRveNIB.

Ergebnisse dieser Studien, die 2017 und 2018 veröffentlicht wurden, zeigten keine Überlegenheit der SIRT gegenüber der Chemotherapie im Hinblick auf das Gesamtüberleben (SARAH, SIRveNIB, FOXFIRE). Auch in der SIRFLOX-Studie wurde kein besseres progressionsfreies Überleben beobachtet. Diese Studien ergaben keine direkten Beweise für die SIRT als Erstlinientherapie bei Leberkrebs. Diese Studien zeigten jedoch, dass SIRT im Allgemeinen besser vertragen wird als eine systemische Therapie, mit weniger schweren Nebenwirkungen. Gleichzeitig zeigten für HCC Daten aus einer großen retrospektiven Analyse vielversprechende Ergebnisse für die SIRT als eine frühere Behandlung, insbesondere mit hochdosierter Strahlensegmentektomie und Lobektomie.

Weitere Studien und Kohortenanalysen sind im Gange, um Subgruppen von Patienten zu evaluieren, die von einer SIRT als Erstlinien- oder spätere Behandlungsoption profitieren, oder um die Wirkung einer SIRT in Kombination mit einer Chemotherapie (EPOCH, SIR-STEP, SORAMIC, STOP HCC) zu bewerten.

Bei HCC-Patienten, die derzeit nicht für eine Lebertransplantation in Frage kommen, kann die SIRT in einigen Fällen verwendet werden, um die Tumorgröße zu verringern, sodass Patienten Kandidaten für eine kurative Behandlung sein können. Dies wird manchmal als Brückentherapie bezeichnet.

Beim Vergleich der SIRT mit der transarteriellen Chemoembolisation (TACE) haben mehrere Studien günstige Ergebnisse für die SIRT gezeigt, wie eine längere Zeit bis zur Progression, höhere vollständige Ansprechraten und ein längeres progressionsfreies Überleben.

Radionuklide und Mikrosphären

Derzeit gibt es drei Arten von kommerziell erhältlichen Mikrokügelchen für SIRT. Zwei davon verwenden das Radionuklid Yttrium-90 und bestehen entweder aus Glas ( TheraSphere ) oder Harz ( SIR-Spheres ). Der dritte Mikrosphärentyp basiert auf dem Radionuklid Holmium- 166 und besteht aus Poly(l-milchsäure) , PLLA, (QuiremSpheres). Die therapeutische Wirkung aller drei Typen beruht auf der lokalen Deposition der Strahlendosis durch hochenergetische Betastrahlung . Alle drei Arten von Mikrosphären sind dauerhafte Implantate und verbleiben auch nach dem Abklingen der Radioaktivität im Gewebe.

Die Halbwertszeit von Yttrium-90, einem reinen Betastrahler, beträgt 2,6 Tage oder 64,1 Stunden. Im Gegensatz dazu ist Holmium-166 ein kombinierter Beta- und Gammastrahler mit einer Halbwertszeit von 26,8 Stunden. Sowohl Yttrium-90 als auch Holmium-166 haben eine mittlere Gewebepenetration von wenigen Millimetern. Yttrium-90 kann mit Bremsstrahlungs- SPECT und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) abgebildet werden . Bremsstrahlung SPECT nutzt die ca. 23000 Bremsstrahlungsphotonen pro Megabecquerel , die durch die Wechselwirkung des Betateilchens mit Gewebe erzeugt werden. Die für die PET-Bildgebung benötigten Positronen stammen aus einem kleinen Zweig des Zerfalls produziert Positronen mit einem Verzweigungsverhältnis von32 × 10 -6 . Die geringe Photonen- und Positronenausbeute von Yttrium-90 bei Bremsstrahlung erschwert die Durchführung einer quantitativen Bildgebung.

Die zusätzliche Gamma-Emission (81 KeV, 6,7%) von Holmium-166 macht die Holmium-166-Mikrokugeln mit einer Gamma-Kamera quantifizierbar . Darüber hinaus ist das Metall Holmium paramagnetisch , was eine Sichtbarkeit und Quantifizierbarkeit in der MRT auch nach Abklingen der Radioaktivität ermöglicht.

Parameter Harz Glas PLLA
Handelsname SIR-Kugeln TheraSphere QuiremSpheres
Hersteller und Standort Sirtex Medical, Lane Cove, Australien BTG, Ottawa, Kanada Quirem Medical, Deventer, Niederlande
Mittlerer Durchmesser 32 μm 25 μm 30 μm
Spezifisches Gewicht (im Vergleich zu Blut) 1,6 g/dl (150%) 3,6 g/dl (300%) 1,4 g/dl (130%)
Aktivität pro Partikel 50 Bq 1250-2500 Bq 330-450 Bq
Anzahl Mikrosphären pro 3-GBq-Fläschchen 40-80 Millionen 1,2 Millionen 8 Millionen
Material Harz mit gebundenem Yttrium Glas mit Yttrium in Matrix PLLA mit Holmium
Radionuklid (Halbwertszeit) Yttrium-90 (64,1 Stunden) Yttrium-90 (64,1 Stunden) Holmium-166 (26,8 Stunden)
Beta-Strahlung (E max ) 2,28 MeV 2,28 MeV 1,77 MeV (48,7%)

1,85 MeV (50,0%)

Gammastrahlung - - 81 KeV (6,7%)

Mikrokugeln aus Glas sind von der FDA im Rahmen einer humanitären Ausnahmeregelung für hepatozelluläres Karzinom (HCC) zugelassen. Harz-Mikrosphären sind von der FDA im Rahmen der Premarket-Zulassung für kolorektale Metastasen in Kombination mit Chemotherapie zugelassen. PLLA Holmium-166 Mikrosphären erhielten im April 2015 das CE-Zeichen und sind derzeit nur für den europäischen Markt erhältlich.

Verfahren

Die Behandlung mit Y-90-Mikrosphären erfordert eine patientenindividuelle Planung mit Querschnittsbildgebung und Arteriogrammen . Kontrast - Computertomographie und / oder kontrastverstärkten Magnetresonanztomographie der Leber erforderlich ist Tumor- und normale Lebervolumen, bewerten Pfortader Status und extrahepatischen Tumorlast. Leber- und Nierenfunktionstests sollten durchgeführt werden; Patienten mit irreversibel erhöhten Serumbilirubin- , AST- und ALT-Werten sind ausgeschlossen, da diese Marker für eine schlechte Leberfunktion sind. Die Verwendung von jodhaltigen Kontrastmitteln sollte bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung vermieden oder auf ein Minimum reduziert werden . Tumormarkerspiegel werden ebenfalls ausgewertet. Ein Scan mit Technetium (99mTc)-Makro-aggregiertem Albumin (MAA) der Leberarterie wird durchgeführt, um hepatopulmonalen Shunt (resultierend aus dem hepatopulmonalen Syndrom ) zu beurteilen . Therapeutische radioaktive Partikel, die durch einen solchen Shunt wandern, können zu einer hohen absorbierten Strahlendosis in der Lunge führen, die möglicherweise zu einer Strahlenpneumonitis führt . Eine Lungendosis von >30 Gray weist auf eine erhöhte Wahrscheinlichkeit der unerwünschten Nebenwirkung einer Strahlenpneumonitis hin.

Die anfängliche angiographische Auswertung kann ein abdominales Aortogramm , Superior mesenterica und coeliacus Arteriogramme und selektive rechte und linke hepatische Arteriogramme umfassen. Diese Studien ermöglichen die Dokumentation der gastrointestinalen Gefäßanatomie und der Flusseigenschaften. Extrahepatische Gefäße, die bei der angiographischen Untersuchung gefunden wurden, können embolisiert werden, um die Ablagerung von Mikrosphären, die zu gastrointestinalen Ulzerationen führen können, zu verhindern . Alternativ kann die Katheterspitze weiter distal an den extrahepatischen Gefäßen vorbei bewegt werden. Sobald der den Tumor versorgende Ast der Leberarterie identifiziert und die Spitze des Katheters selektiv in der Arterie platziert ist, werden die Yttrium-90- oder Holmium-166-Mikrokügelchen infundiert. Falls gewünscht, kann die Partikelinfusion mit einer Kontrastmittelinfusion abgewechselt werden, um auf Stase oder Rückfluss zu prüfen. Die absorbierte Strahlendosis hängt von der Mikrosphärenverteilung innerhalb der Tumorvaskularisation ab. Eine gleichmäßige Verteilung ist notwendig, um sicherzustellen, dass Tumorzellen aufgrund einer mittleren Gewebepenetration von ~2,5 mm nicht verschont werden, mit einer maximalen Penetration von bis zu 11 mm für Yttrium-90 oder 8,7 mm für Holmium-166.

Nach der Behandlung kann bei Yttrium-90-basierten Mikrokügelchen innerhalb von 24 Stunden nach der Radioembolisation ein Bremsstrahlungs-SPECT- oder PET-Scan durchgeführt werden, um die Verteilung zu beurteilen. Für Mikrosphären auf Holmium-166-Basis kann eine quantitative SPECT- oder MRT-Bildgebung durchgeführt werden. Wochen nach der Behandlung können Computertomographie oder MRT durchgeführt werden, um anatomische Veränderungen zu beurteilen. Holmium-166-Mikrosphären werden im MRT noch sichtbar sein, nachdem die Radioaktivität aufgrund ihrer paramagnetischen Eigenschaften zerfallen ist. Eine Positronen-Emissions-Tomographie kann auch durchgeführt werden, um Veränderungen der Stoffwechselaktivität zu bewerten.

Nebenwirkungen

Komplikationen sind postradioembolization Syndrom (PRS), Leberkomplikationen, biliäre Komplikationen, portale Hypertension und Lymphopenie . Komplikationen, die aus einer extrahepatischen Ablagerung resultieren, umfassen Strahlenpneumonitis , Magen-Darm- Geschwüre und Gefäßverletzungen.

Das Postradioembolisationssyndrom (PRS) umfasst Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen, Bauchbeschwerden oder -schmerzen und Kachexie , die bei 20-70% der Patienten auftritt. Steroide und Antiemetika können die Inzidenz von PRS verringern.

Leberkomplikationen umfassen Leberfibrose, die zu portaler Hypertonie führt , Radioembolisations-induzierte Lebererkrankung (REILD), vorübergehende Erhöhungen der Leberenzyme und fulminantes Leberversagen.

Gallenkomplikationen umfassen Cholezystitis und Gallenwegsstrikturen .

REILD ist gekennzeichnet durch Gelbsucht , Aszites , Hyperbilirubinämie und Hypalbuminämie , die sich mindestens 2 Wochen-4 Monate nach SIRT entwickeln, wenn keine Tumorprogression oder Gallenwegsobstruktion vorliegt. Der Schweregrad reicht von leicht bis tödlich und hängt mit der (Über-)Exposition von gesundem Lebergewebe gegenüber Strahlung zusammen.

Geschichte

Untersuchungen mit Yttrium-90 und anderen Radioisotopen zur Krebsbehandlung begannen in den 1960er Jahren. In dieser Zeit wurden viele Schlüsselkonzepte wie die bevorzugte Blutversorgung und die Tumorvaskularität entdeckt. Berichte über die erstmalige Verwendung von Yttrium-90-Harzpartikeln beim Menschen wurden Ende der 1970er Jahre veröffentlicht. In den 1980er Jahren wurden die Sicherheit und Durchführbarkeit der Harz- und Glas-Yttrium-90-Mikrosphärentherapie bei Leberkrebs in einem Hundemodell validiert . Klinische Studien mit Yttrium-90, die auf die Leber angewendet wurden, wurden während der späten 1980er bis 1990er Jahre fortgesetzt, um die Sicherheit der Therapie zu belegen. In jüngerer Zeit haben größere Studien und RCTs die Sicherheit und Wirksamkeit der Yttrium-90-Therapie bei der Behandlung von primären und metastasierten Lebermalignomen gezeigt.

Die Entwicklung von Holmium-166-Mikrosphären begann in den 1990er Jahren. Ziel war es, eine Mikrosphäre zu entwickeln, die eine ähnliche therapeutische Strahlendosis wie Yttrium-90, aber bessere bildgebende Eigenschaften aufweisen sollte, um die Verteilung der Mikrosphären in der Leber genauer beurteilen zu können. In den 2000er Jahren ging die Entwicklung zu Tierversuchen über. Holmium-166-Mikrosphären für die SIRT wurden erstmals 2009 beim Menschen eingesetzt, die erstmals 2012 veröffentlicht wurden. Seitdem wurden mehrere Studien durchgeführt, die die Sicherheit und Wirksamkeit von 166-Holmium-SIRT zeigten, und weitere Studien sind im Gange.

Siehe auch

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