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Über uns

Das RINECKER PROTON THERAPY CENTER

Mit dem RINECKER PROTON THERAPY CENTER in München (RPTC) wurde die erste vollklinische Protonen-Bestrahlungsanlage in Europa verwirklicht. Sie ist auf Initiative des Münchner Chirurgen PD Dr. med. Dr. habil. Hans Rinecker entstanden und wird in den nächsten Jahren um weitere Zentren in anderen Städten und Ländern ergänzt.

Das RINECKER PROTON THERAPY CENTER ist seit März 2009 in Betrieb und auf die Behandlung von jährlich bis zu 4.000 Patienten ausgelegt. Es steht sowohl gesetzlich als auch privat versicherten Patienten zur Verfügung.

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BRONCHIALKARZINOME: WELCHES POTENTIAL HAT DIE PROTONEN-SCANNING-BESTRAHLUNG?
2010-10-13 10:29

BRONCHIALKARZINOME: WELCHES POTENTIAL HAT DIE PROTONEN-SCANNING-BESTRAHLUNG?

Die hohe Malignität des klinischen Spontanverlaufs pulmonaler Malignome steht außer Frage. Überdies werden die beiden kurativen Therapiemethoden, Operation und Bestrahlung von zwei verfahrenstypischen Problemen in Indikation und Erfolg eingeengt: Die Zugangswege durch den knöchernen Thorax bzw. die niedrige Strahlentoleranz gesunden Lungengewebes.

 

Die meist angetroffene Altersstarrheit des knöchernen Thoraxskelettes akzentuiert die zumindest temporäre postoperative Einschränkung der Atemmechanik durch die unvermeidbaren Rippenresektionen oder inzisionsnahen Rippenfrakturen. Allein die postoperative Beeinträchtigung des Abhustens hierdurch stellt einen signifikanten Anteil an der hohen Invasivität des Eingriffes gerade bei durch Nikotinusus vorgeschädigten Lungen. Endoskopische Operationsverfahren vermeiden dieses Problem weitgehend, die endoskopische Technik ist am Mediastinum, der Zone kaliberstarker und fragiler Vaskularisation, technisch anspruchsvoll; ihr Risiko kann höher liegen: Endoskopische pulmonale Resektionen werden bislang selten geübt.

 

Alle radioonkologischen Verfahren, ob Röntgentherapie oder Partikeltherapie mit Protonen kämpfen mit der großen Differenz zwischen notwendiger Sterilisationsdosis für pulmonale Malignome von weit über 70 Gy und der bereits bei 18 Gy mit signifikanter Wahrscheinlichkeit auftretenden lokalen Radiopneumonitis. Gemessen an der Häufigkeit der pulmonalen Malignome ist dies in der Radioonkologie das ungünstigste Verhältnis von Tumor Sterilization Probabilty (TSP) und Normal Tissue Complication Probability (NTCP) überhaupt. Die Folge ist eine Reihe von Schwierigkeiten für alle Bestrahlungstechniken. Die modernste und am höchsten entwickelte Form der Partikelstrahlung, das Protonen-Scanning weist nach derzeitigem Kenntnisstand ein deutliches Potential auf, diese Schwierigkeiten zumindest partiell zu lösen:

 

  • Der Einsatz elektromagnetischer Wellen (Röntgen) ermöglicht im Gegensatz zur Partikeltherapie ein nur zweidimensionales Zielen. Der exponentielle Dosisabfall erlaubt keine Anpassung der Ortsdosis an die Tiefenlage des Tumors. Die intensitätsmodulierte Mehrfeldbestrahlung (IMRT) oder Vielfeldbestrahlung (Varian Rapid Arc) konformiert das Zielgebiet besser auf die Tumorform, die vielen eingesetzten Strahlrichtungen jedoch erhöhen das Volumen an bestrahltem gesunden Gewebe. Vorteilhaft würden diese neuen Röntgen-Bestrahlungsformen an der Lunge erst dann, wenn es gelänge, die durch mehrere Einstrahlrichtungen verteilte Strahlung im Gesunden unter das kritische 18 Gy-Dosisniveau zu drücken. Dies erweist sich in der Regel als unmöglich (Abbildung 1).
  • Partikelbestrahlungsverfahren sind aufgrund des Bragg-Peaks, der in den Tumor justiert werden kann, dreidimensional zielbar und reduzieren damit das 18 Gy-plus-Gewebevolumina (Abbildung 1) signifikant.
  • Die Zielplanung der pulmonalen Bestrahlung ist schwierig, da die Einstrahlung durch das Rippengitter erfolgen muss. Sie muss mit planungstechnisch schwer zu kontrollierenden Sprüngen an Strahlungsintensität und Eindringtiefe durch die scharfkantige partielle Knochenabschattung leben. Verfahren, die mit schablonengesteuerten Strahlbegrenzungen arbeiten, wie die ältere Protonenbestrahlungsform mit der so genannten Scattering-Methode, können zwar grundsätzlich die Rippenabschattungen einkalkulieren, jedoch ergeben sich durch die fehlende Intensitätsmodulation inhomogene Dosismuster, die sich zu den Scattering-typischen Dosisüberständen im Einstrahlbereich addieren. Lediglich das Scanning-Verfahren mit der Anwendung von in Schnitt 2000 oder mehr sich gegenseitig überlappenden Strahl-Spots im Tumor, die einzeln Spot-to-Spot dosisgeplant und dosiskontrolliert werden, kann eine optimale Dosishomogenität im Tumor erzeugen.
  • Die Atembewegung würde im Thorax eine Erweiterung des Zielgebietes um 2 cm in allen Dimensionen erfordern, nur um die Bewegungsunschärfe abzusichern. Eine kaum hinzunehmende Situation.
  • Abhilfen, wie die propagierte Live-Image-Guided-Radiotherapy (IGRT) sind derzeit Theorie, die intermittierende Bestrahlung (Atem-Gating) ist in der Praxis problembelastet.

 

Die Dosiskonzentration im Tumor mit Protonen-Scanning erlaubt es grundsätzlich, aus der großen Zahl publizierter Standardprotokolle diejenigen auszuwählen, die niedrige Anzahlen an Einzelbestrahlungen erfordern. Diese Hypofraktionierung erleichtert die am RPTC geübte Praxis, mit höchster Präzision in Allgemeinanästhesie (Vollnarkose) und passagerem Atemstillstand zu bestrahlen. Bei konstant gehaltenem intrapulmonalem Druck unter laufender O2 Zuführung wird die Tumorposition auf 1-2 mm reproduzierbar fixiert. Hypoxien treten nicht auf. Eine zusätzliche Belastung durch die Narkose ist nicht zu erwarten. Dieses Verfahren erlaubt es, auf eine Ausweitung der Zielgebiete zum Abdecken von Atembewegungen zu verzichten.

 

Welches Potential haben also Protonen bei der Bestrahlung von Bronchialkarzinomen und anderen Lungenmalignomen? Die technischen Eigenschaften des Protonen-Scannings gewährleisten zweifelsfrei die beste Strahlenkonzentration im Tumor unter möglichster Schonung des gesunden Gewebes. Das 18 Gy Dosisgebiet im Gesunden schrumpft massiv (Abbildung 1 und Tabelle). Die Atemmechanik wird naturgemäß nicht eingeschränkt, eine begleitende Strahlenpneumonitis wird auf ein minimales Volumen reduziert. Die kontralaterale Lunge kann in der Praxis nahezu in jedem Fall geschont werden, im Gegensatz zur „Durchschussmethode“ Röntgen, bei der die Gegenseite nicht involvierende Felder nicht realisierbar sind. Protonen-Scanning ist damit die Methode der Wahl, um bei der bei Bronchialkarzinompatienten in aller Regel vorgeschädigten Lunge Atemmechanik und pulmonale Gasaustauschfläche zugleich zu schonen.

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