Kompendium Internistische Onkologie

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Publiziert am: 23.12.2022

Intrakavitäre und interstitielle Brachytherapie

Verfasst von: Katja Lindel

Unter Brachytherapie versteht man die Anwendung umschlossener radioaktiver Strahlenquellen, die für eine Kurzdistanz- oder Kontakttherapie entweder manuell oder mit Hilfe von Afterloading-Geräten in Körperhöhlen (intrakavitär) oder im Tumor/Gewebe (interstitiell) eingebracht werden. Durch den starken Dosisabfall nach kurzer Distanz können mit der Brachytherapie hohe Dosen punktgenau appliziert werden. Die Brachytherapie ist integraler Bestandteil bei der Behandlung von gynäkologischen Malignomen, Prostatakarzinom, Kopf-Hals-Tumoren und Ösophaguskarzinomen. Sie kann sowohl als Monotherapie als auch als Boost appliziert werden. Wie in der perkutanen Strahlentherapie sollte eine computergestützte isodosenmodifizierte 3D-Bestrahlungsplanung erfolgen. MR-gängige Applikatoren ermöglichen eine MR-Planung mit liegendem Applikator. Durch die hohe Konformalität der Dosisverteilung kann eine optimale Schonung des gesunden Gewebes erreicht werden, sodass die Brachytherapie auch in der Palliation oder bei einer erneuten Bestrahlung Methode der Wahl sein kann.

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Grundlagen
Methoden
Indikationen

Grundlagen

Eine besondere Form ist die Oberflächenbrachytherapie, bei denen die Strahlenquelle dem Tumorprozess (Haut) aufgelegt wird. Es handelt sich bei den Radionukliden um Beta-Gamma-Strahler. In der Regel wird durch eine Edelstahlhülle um die Quelle die Betastrahlung herausgefiltert, um Überdosierung in der direkten Umgebung zu vermeiden.

Zur therapeutischen Anwendung kommt die Gammastrahlung. Ausnahmen sind die Kontaktbestrahlungen in der Dermatologie oder Ophthalmologie, bei denen die Betastrahlung genutzt wird.

Allen gemeinsam ist der steile Dosisabfall über Distanz, der eine Schonung der gesunden Strukturen und gleichzeitig eine hohe Dosis in direkter Umgebung ermöglicht. Grundsätzlich wird zwischen einer temporären und permanenten Brachytherapie unterschieden.

Am häufigsten kommen

Iridium-192 (T1/2 73,8 d),
Caesium-137 (T1/2 30,1 a) und
Cobalt-60 (T1/2 5,27 a)

bei der temporären Brachytherapie zum Einsatz.

Die häufigste Art der Therapie mit einer permanenten Brachytherapie ist die Bestrahlung mit radioaktiven Seeds (z. B. beim Prostatakarzinom). Hier ist eine kurze Halbwertszeit erwünscht.

Die am häufigsten angewandten Nuklide sind

Iod-125 (T1/2 59,49 d) und
Palladium-103 (T1/2 17 d).

Methoden

LDR-Afterloading

Die Beladung von Implantaten mittels sortierter Linienquellen wird als LDR-Afterloading (Low Dose Rate, LDR) bezeichnet. Bei dieser Technik wird der Patient in einem abgeschirmten Raum über mehrere Tage behandelt. Hier kommt eine niedrige Dosisleistung zur Anwendung. Früher wurden auch Iridium-Drähte implantiert, die nach Erreichen der Referenzdosis wieder entfernt wurden. Dies ist somit kein Afterloading-Verfahren und weitgehend aus dem klinischen Alltag verschwunden. Permanente Implantate gehören auch zu der LDR-Gruppe, z. B. Seeds. Diese verbleiben im Gewebe.

PDR-Afterloading

Beim Pulse Dose Rate, dem PDR-Afterloading, wird eine definierte Strecke des Implantats mit einer schrittbewegten Quelle mit niedriger Dosisleistung abgefahren und z. B. eine Bestrahlung pro Stunde durchgeführt. Strahlenbiologisch soll durch dieses Verfahren die LDR-Technik nachgeahmt werden. Hier muss der Patient nur während der Bestrahlung im abgeschirmten Bereich verbleiben. Die Versorgung des Patienten ist einfacher, muss aber über 24 Stunden gewährleistet sein.

HDR-Afterloading

Beim High Dose Rate, dem HDR-Afterloading, wird ebenfalls eine definierte Strecke des Implantats mit einer schrittbewegten Quelle, aber mit hoher Dosisleistung abgefahren. Hier werden in der Regel höherer Einzeldosen ein- oder zweimal pro Tag appliziert. Das HDR-Verfahren löst zunehmend die anderen Verfahren ab, da die logistische Umsetzung (Pflege und Compliance) einfacher ist. Nachteil kann sein, dass es mehrerer Implantationen bedarf.

Indikationen

Primäre Brachytherapie: Prostatakarzinom, Hauttumoren (z. B. Lippenkarzinome, Basaliome oder Spinaliome), Rektumkarzinome
Adjuvante Brachytherapie: Mammakarzinom, Corpuskarzinom, Blasenkarzinom, Weichteilsarkome
Brachytherapie als Boost bei definitiver Radiotherapie: Zervix- und Corpuskarzinome, Zungenkarzinome, Lungenkarzinome, Analkarzinome, Ösophaguskarzinome
Rebestrahlung bzw. palliative Brachytherapie: Rezidivierende HNO-Tumoren, Endometrium-, Lungen-, Ösophaguskarzinome, Palliativbestrahlung von Tumorrezidiven oder Metastasen (z. B. Lebermetastasen)

Im Folgenden sind wichtige Indikationen zur Brachytherapie im Einzelnen aufgeführt.

Prostatakarzinom

Die interstitielle Brachytherapie des Prostatakarzinoms ist in Form von permanenten Implantaten (Iod-125, Palladium-103) oder als kombinierte HDR-Brachytherapie und perkutane Strahlentherapie Bestandteil der therapeutischen Möglichkeiten.

Indikation der permanenten Implantate

LDR: Bei der interventionellen Seed-Therapie werden kleine Titankapseln (Länge: 4,5 mm; Durchmesser: 0,8 mm), gefüllt mit radioaktivem Iod-125 (Energie γ: 36 keV; Halbwertszeit: 59,4 Tage), in die Prostata eingebracht. Als Monotherapie können sie bei einseitigem Befall, PSA <10 ng/ml, Gleoson-Score ≤6 (Empfehlung DEGRO-/ASTRO-Leitlinien) oder als Boost in Kombination mit perkutaner Radiotherapie eingesetzt werden. Dosierung bei der definitiven Radiotherapie beträgt 145 Gy „minimal peripheral dose“ (MPD) bei Verwendung von Iod-125 oder als Boost in Kombination mit perkutane Radiotherapie von 45 Gy mit MPD von 110 Gy (Iod-125) (Ohashi et al. 2014). Das 5-Jahres-PSA-progressionsfreie Überleben liegt bei 87 %. Patienten mit PSA-Werten zwischen 0–4 ng/ml haben PSA-rezidivfreie Überlebensraten von 90–97 % (Bittner et al. 2015).

Indikation der Temporären Implantate

Die HDR-Brachytherapie wird als lokale Dosisaufsättigung (Boost) in Kombination mit der perkutanen Strahlentherapie eingesetzt. Das Prostatavolumen sollte kleiner 50–60 ml sein, das klinische Tumorstadium cT2 bis cT3. Bevorzugt kann das Hochrisikoprostatakarzinom mittels HDR/perkutaner Strahlentherapie behandelt werden. Als Hochrisikoprostatakarzinome werden eingestuft:

PSA ≥20 ng/ml
Gleason-Score ≥7
Klinisches Stadium cT2-cT3

Die Bestrahlung soll ausschließlich 3D-geplant mit der Anwendung von Bildgebung (Ultraschall, Computertomografie) durchgeführt werden. Die Zielvolumenbeschreibung erfolgt individuell aufgrund der Bildgebung.

Kritische Organe: Blase, Ureter, Rektum.

Fraktionierung der HDR: 12–20 Gy Gesamtdosis in zwei bis vier Fraktionen (Einzeldosis 6–10 Gy an der Kapsel) in mehreren Fraktionen plus externe Bestrahlung (40–50 Gy).

Die HDR-Monotherapie wird für die Routine noch nicht empfohlen, zeigt aber erste vielversprechende Resultate (Hoskin et al. 2013).

Zervixkarzinom

Brachytherapie ist integraler Bestandteil der primären Radiochemotherapie des fortgeschrittenen Zervixkarzinoms. Sie wird als Boost entweder als intrakavitäre oder als Kombination aus intrakavitärer und interstitieller Brachytherapie eingesetzt. Überwiegend wird mit HDR-Brachytherapie behandelt, einige Zentren setzten auch LDR/PDR-Techniken ein. Es sollte eine computergestützte isodosenmodifizierte 3D-Bestrahlungsplanung erfolgen (Viswanathan und Erickson 2015).

Ein häufig angewandtes Dosiskonzept ist bei HDR-Brachytherapie:

Gesamtdosis 28,0 Gy
Einzeldosis 7,0 Gy
1–2x wöchentlich bei GD 45 Gy perkutane RCHT

Die Gesamtbehandlungszeit sollte sieben Wochen nicht überschreiten. Zieldosis im Tumor sollte >80 Gy (bis 4 cm Tumordurchmesser) bzw. >85 Gy (>4 cm Tumordurchmesser) betragen.

Gängige Fraktionierungsschemata (Viswanathan et al. 2012):

5x 5 Gy bei EQD2 (Equivalenzdosis von 2 Gy) entspricht 31 Gy10
6x 5 Gy bei EQD2 entspricht 38 Gy10
4x 7 Gy bei EQD2 entspricht 40 Gy10

Die Ergänzung der intrakavitären Brachytherapie durch interstitielle Implantate kann eine bessere Dosisabdeckung des Tumors, insbesondere bei parametranem Befall, unter gleichzeitiger Schonung der Risikostrukturen ermöglichen.

Die MRT-Bildgebung ist integraler Bestandteil bei der Planung der interstitiellen Brachytherapie. MR-gängige Applikatoren ermöglichen eine MR-Planung mit liegendem Applikator. Analog zu Bestrahlungsplanung bei der perkutanen Behandlung erfolgt eine Zielvolumendefinition (Dimopoulos et al. 2012).

Endometriumkarzinom

Studien konnten zeigen, dass eine adjuvante Strahlentherapie die lokoregionäre Rezidivrate beim Endometriumkarzinom senkt. Hierbei kommt der endovaginalen Brachytherapie die wichtigste Rolle zu, da 60–70 % aller Lokalrezidive am Vaginalpol bzw. in der Scheide auftreten (Kong et al. 2012). Ergebnisse der PORTEC-Studiengruppe zeigten, dass die Lokalrezidivrate von 14 % auf 4 % gesenkt werden kann (Creutzberg et al. 2011; Onsrud et al. 2013).

Eine alleinige endovaginale Brachytherapie wird ab dem Stadium IA G2/3 empfohlen. In den höheren Stadien kann eine adjuvante perkutane Strahlentherapie durchgeführt werden, die die Beckenlymphabflusswege mit einschließt. Eine primäre Strahlentherapie kann bei inoperablen Patienten durchgeführt werden. Abhängig von Stadium und Allgemeinzustand kann eine alleinige intrauterine Brachytherapie angewandt werden oder die Kombination aus perkutaner Strahlentherapie und Brachytherapie.

Adjuvante Brachytherapie

Hauptrisikobereich für ein Rezidiv ist die Absetzungsnarbe am oberen Vaginalpol und die proximale Scheidenschleimhaut. Nur 10 % der Rezidive treten im mittleren oder im distalen Scheidenbereich auf. Das Zielvolumen umfasst das proximale Drittel der Scheide in der Länge und die gesamte Schleimhautdicke.

Ein häufiges Dosierungsschema sind 3–5 Fraktionen mit jeweils 5–7 Gy in 5 mm Schleimhauttiefe von der Applikatoroberfläche gemessen.

Als Boost werden z. B. 2x 5 Gy Brachytherapie mit einer perkutanen Bestrahlung von 45–40 Gy kombiniert.

Primäre Brachytherapie

Eine primäre Strahlentherapie wird in der Regel bei funktionell inoperablen Patientinnen durchgeführt. Oftmals handelt es sich um multimorbide Patientinnen. Falls der Tumor auf das Corpus beschränkt ist und kein Hinweis auf Lymphknotenbefall vorliegt, kann eine alleinige intrauterine Brachytherapie angeboten werden.

Spezielle Applikatoren, z. B. Ein- oder Zweikanalapplikatoren oder mit Heyman-Kapseln, werden in das Cavum eingelegt.

Die Dosisspezifikation erfolgte historisch auf den Punkt μ. Dieser Punkt ist definiert als ein Punkt 2 cm kaudal von der Basis des Cavum uteri und 2 cm lateral von der Achse des Cavum uteri. Anatomisch entspricht μ der äußeren Myometriumschicht. Heute ist eine Planung anhand von CT- oder MR-Bildgebung auf die Konturierung des Uterus zu empfehlen.

Falls eine perkutane Bestrahlung in Kombination mit Brachytherapie durchgeführt wird, sollte eine perkutane Radiotherapie von 45–50 Gy mit 3x 7 Gy HDR-Boost appliziert werden.

Bei frühen Stadien (Ia) kann man eine Tumorkontrolle bis 86 % und im Stadium II bis 60 % erreichen (van der Steen-Banasik et al. 2016).

Mammakarzinom

Die interstitielle Brachytherapie wird in Form einer Multikatheter-Brachytherapie als Boost des Tumorbettes im Rahmen einer adjuvanten Bestrahlung der Brust bei bursterhaltender Therapie eingesetzt.

Eine Alternative ist eine Ballon-Brachytherapie mit einem oder mehreren Kathetern. Der Ballon wird mit einem zentralen Brachytherapiekatheter bereits während der Operation („open cavity“), aber auch nachträglich („closed cavity“) in die Wundhöhle eingebracht.

Bei der Multikatheter-Brachytherapie kommen sowohl LDR-, PDR- als auch HDR-Techniken zur Anwendung. LDR und PDR können unabhängig vom Tumorsitz angewandt werden. Aufgrund der hohen Einzeldosen bei der HDR-Brachytherapie sollte bevorzugt ein tiefer Sitz des Tumors oder die Möglichkeit einer volumenoptimierten 3D-Planung gegeben sein (Strnad et al. 2015a).

Daten zeigen, dass mit einem Brachytherapieboost eine verbesserte lokale Kontrolle gegenüber der perkutanen Technik zu erreichen ist. Somit besteht insbesondere bei Patientinnen mit erhöhtem Lokalrezidivrisiko eine Indikation zum Brachy-Boost (Poortmans et al. 2004). Auch bietet die Technik bei tiefsitzenden Tumoren die Möglichkeit, das umliegende Gewebe besser zu schonen.

Bei Patientinnen mit geringem Risiko für ein Lokalrezidiv kann die alleinige interstitielle Brachytherapie als Alternative für eine perkutane Teilbrustbestrahlung angeboten werden. Die Indikationsstellung sollte analog der Einschlusskriterien der durchgeführten Studien sein (Strnad et al. 2016). Vorteil der Teilbrustbestrahlung mittels Brachytherapie ist die verkürzte Behandlungsdauer von 4–5 Tagen. Zur Definition des Tumorsitzes müssen Mammografien, Planungs-CT und Ultraschalluntersuchungen mit herangezogen werden.

Im HDR-Verfahren werden 8–10 GY in ein bis zwei Fraktionen bei R0 appliziert bzw. 12–13 Gy in ein bis zwei Fraktionen bei R <2 mm oder R1.

Beim LDR/PDR-Verfahren (0,6–1 Gy/h) werden 16–25 Gy abhängig vom Resektionsstatus appliziert (Polgar et al. 2010). Dieses Verfahren kann auch bei einer erneuten Teilbrustbestrahlung bei Lokalrezidiv im Rahmen einer erneuten brusterhaltenden Therapie als individuelles Konzept eingesetzt werden (Sedlmayer et al. 2013).

Kopf-Hals-Tumoren

Brachytherapie wird sowohl als alleinige Therapie oder als Boost bei zahlreichen Lokalisationen eingesetzt. Aufgrund der Komplexität der Applikation ist eine gute interdisziplinäre Zusammenarbeit erforderlich (Mazeron et al. 2009).

Eine typische Indikation für die alleinige interstitielle Brachytherapie ist das Lippenkarzinom. Mit Dosis zwischen 80–90 Gy können Kontrollraten von über 90 % erreicht werden. E

in weiterer Einsatzbereich ist die Behandlung von Mundboden- und Zungenkörperkarzinome. Bei kleinen lokalisierten Tumoren (<3 cm) kann sie als definitive Strahlentherapie eingesetzt werden oder bei größeren Tumoren in Kombination mit einer perkutanen Bestrahlung als Boost. Bei Dosen zwischen 60–70 Gy kann eine Tumorkontrolle um 80 % erreicht werden.

In ähnlicher Weise kann die Technik auch bei Oropharynx- und Nasopharynxkarzinomen eingesetzt werden (Wierzbicka et al. 2016). Durch die Komplexität der Behandlung und die Fortschritte in der perkutanen Bestrahlungstechnik wird die Brachytherapie in diesem Bereich nur noch in spezialisierten Zentren durchgeführt.

Die interstitielle Brachytherapie eignet sich auch bei umschriebenen Rezidiven zur Rebestrahlung (Strnad et al. 2015a). Durch die Implantation im Tumorgebiet können umliegende vorbestrahlte Strukturen (z. B. Kieferknochen) gut geschont und dennoch ausreichend Dosis appliziert werden. Voraussetzung einer erfolgreichen Implantation ist eine genaue Umfelddiagnostik, bei der sowohl CT als auch MRT zur Zielvolumendefinition zum Einsatz kommen sollten.

Ösophaguskarzinom

Die endoluminale Brachytherapie wird in erster Linie als palliative Maßnahme bei symptomatischen rezidivierenden Tumoren mit eingesetzt. Es kann ein guter palliativer Effekt bezüglich der tumorindizierten Dysphagie (80 %) erreicht werden. Brachytherapie hat gegenüber einer alleinigen Stenteinlage einen positiven Effekt sowohl auf Dauer der Palliation als auch auf das Überleben (Dai et al. 2014).

Der Einsatz der Brachytherapie als Boost bei einer definitiven Strahlentherapie ist vermutlich mit einem höheren Risiko für Fistelbildung, Nekrose und Striktur verbunden und kommt nicht regelhaft zum Einsatz. Es kann eine Verbesserung der Dysphagierate (70 % auf 37 %) und der lokalen Kontrollrate erreicht werden. Die Fistelrate beträgt nach einer Radiochemotherapie ca. 12 %. Nach Laser-Rekanalisation ist das Nekroserisiko erhöht, gleiches gilt auch bei einer Kombination von Stenteinlage und Brachytherapie. Allerdings kann das Lumen durch diese Kombination der Verfahren länger geöffnet bleiben.

Bei kleinen Tumoren (T1 oder Tis) kann die Brachytherapie auch in kurativer Intention zum Einsatz kommen.

Kontraindikationen für eine endoluminale Brachytherapie sind Fisteln zum Tracheobronchialsystem, Pleura oder Mediastinum. Relative Kontraindikationen sind Ösophagusvarizen oder intratumorale Nischen. Bei einer Tumorausdehnung von >10 cm Länge ist eine Brachytherapie aufgrund des erhöhten Nebenwirkungsrisikos problematisch (Pötter und Van Limbergen 2002).

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