Brachytherapie

​Als Brachytherapie (griechisch brachys - kurz) bezeichnet man eine Kurzdistanzbestrahlungen. Das Grundprinzip  beruht darauf, eine Strahlenquelle mit kurzer Reichweite (einige mm bis wenige cm) in unmittelbarer Nähe zum Zielgebiet zu platzieren. Sie eignet sich daher insbesondere für Geschwülste, die an der Körperoberfläche liegen oder sich in gut zugänglichen Hohlorganen. Die Strahlenquelle kann jedoch auch durch operative oder minimalinvasive Eingriffe direkt im Gewebe platziert werden.

Bezüglich der Strahlenquelle unterscheidet man zwei Techniken. Zum einen können strahlende Partikel direkt in das Gewebe eingebracht werden und dort verbleiben. Ein typisches Beispiel ist das Einbringen von Jod-Seeds in die Prostata, die sog. permanente Jod-Seed-Implantation, welche in bestimmten Konstellationen des Prostatakarzinoms zur Anwendung kommen kann. Diese Methode wird in unserer Einrichtung nicht angeboten. Weiter verbreitet und auch bei uns etabliert ist die Brachytherapie im „Nachladeverfahren", dem sogenannten „Afterloading". Dabei werden in das Zielgebiet Applikatoren ein- oder aufgebracht, welche einzelne oder mehrere Hohlnadeln oder Schläuche beinhalten. Je nach Anatomie des Zielgebietes gibt es eine Vielzahl verschiedener kommerziell erhältlicher Spezialapplikatoren oder es werden individuell Applikatoren bzw. Hohlnadeln oder Schläuche angepasst. Details dazu finden Sie in den folgenden Kapiteln. Liegt der Applikator korrekt im bzw. am Zielgebiet wird er über Schläuche an das Afterloading-Gerät angeschlossen. Im Afterloading-Gerät befindet sich die Strahlenquelle, meist Iridium-192. Diese Quelle wird durch einen Führungsdraht in die Applikatoren eingeführt. Die computergestützt berechneten Haltepunkte und Verweildauern im Zielgebiet bestimmen die applizierte Strahlendosis.

Afterloading-Gerät

Vorteil gegenüber der Bestrahlung von außen am Linearbeschleuniger (sog. Teletherapie) ist, dass die Strahlung nicht erst durch gesundes Gewebe zum Zielgebiet vordringen muss. Außerdem hat die Strahlung nur eine kurze Reichweite, so dass auch direkt benachbarte Organe besser geschont werden können. Technisch bedingt ist die Anwendbarkeit jedoch durch die Größe des behandelbaren Volumens und der anatomischen Erreichbarkeit  limitiert. Die Brachytherapie eignet sich daher besonders für die Behandlung umschriebener Risikogebiete, wenn z.B. nur das Tumorgebiet und nicht potentielle Tumorausbreitungsgebiete in den Lymphabflussgebieten behandelt werden sollen. Sie hat daher einen festen Stellenwert bei bestimmten Tumorerkrankungen im frühen lokalisierten Stadium als alleinige Brachytherapie oder in Kombination mit einer perkutanen Bestrahlung, wenn in einem umschriebenen Gebiet eine erhöhte Strahlendosis appliziert werden soll (Brachytherapie als Boost).

​Liegt die zu behandelnde Geschwulst so oberflächlich, dass die Strahlung nur wenige Millimeter eindringen muss, kommt die Oberflächenkontakttherapie  zum Einsatz. Häufigste Anwendungsbeispiele sind bösartige Hauterkrankungen, wie dem Basalzellkarzinom („weißer Hautkrebs") oder Lymphome der Haut.

Im Rahmen der Erstuntersuchung mit Aufklärungsgespräch wird der geeignetste Applikator ausgewählt. Bei kleinen Herden auf „glatter" Oberfläche können die an unserer Klinik entwickelten „Leipzig-Applikatoren" zum Einsatz kommen. Für großflächigere Befunde können sog. „Freiburg-Flabs" verwendet werden. Bei Befunden in Regionen mit irregulärer Oberflächenkontur (z.B. Ohr oder Nase) kann die Anpassung individueller Moulagen notwendig sein. Die Anpassung dieser Moulagen erfolgt in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Prothetik in der Universitäts-Kopf-Klinik. Ähnlich wie bei Zahnprothesen wird hierfür ein Gipsabdruck angefertigt. Ein spezielles Beispiel ist die sog. „Helm-Moulage", die bei ausgedehnten Befunden im Schädelbereich zur Anwendung kommen kann.

Individueller Gipsabdruck mit Moulage zur Oberflächenkontakttherapie eines Basalzellkarzinoms im Bereich der Nase

Die Berechnung des Bestrahlungsplanes erfolgt durch einen Medizinphysikexperten. Bei Verwendung der Leipzig-Applikatoren und Freiburg-Flabs ist in der Regel die bei der Erstuntersuchung erhobene Größe und Dicke des Zielgebietes für die Berechnung ausreichend. Bei Moulagen ist eine 3d-konformale Planung mithilfe eine Planungs-CT`s erforderlich. Dies kann entweder mit dem für die Herstellung der Moulage notwendigen Gips-Modells oder direkt mit dem Patienten erfolgen.

Zur Bestrahlungssitzung werden die Applikatoren auf dem Risikogebiet aufgelegt, befestigt und anschließend mit dem Afterloading-Gerät verbunden. Zur Therapie verlassen alle anderen Personen den Raum. Die Patienten werden jedoch über ein Kamera- und Mikrofonsystem überwacht. Während der Bestrahlung fährt die Strahlenquelle alle berechneten Standorte im Applikator ab. Die Sitzung kann je nach Aktivität der Quelle, Anzahl der notwendigen Verweilpunkte (Größe des Zielgebietes) und verordneten Dosis unterschiedlich sein. Dies kann von einigen Sekunden bis mehrere Minuten dauern. Die Anzahl der notwendigen Fraktionen hängt von der Tumorart ab. Ein häufig angewandtes Konzept sind z.B. insgesamt 8 Fraktionen, die durch 2x wöchentliche Applikationen in einem Zeitraum von 4 Wochen verabreicht werden.

Die Therapie wird in der Regel gut toleriert. Typische Nebenwirkung ist eine Hautreaktion, die durch entsprechende Salben behandelt werden kann und nach wenigen Wochen abgeklungen ist. Allerdings sollten nur Salben verwendet werden, die der Strahlentherapeut verschreibt oder mit Ihm abgesprochen wurden.

​Liegt die zu behandelnde Geschwulst in einem Hohlorgan oder einer Körperhöhle kann die intrakavitäre (deutsch „in einem Hohlraum gelegene") Brachytherapie zum Einsatz kommen.  Je nach Anwendungsgebiet stehen dafür speziell angefertigte Applikatoren zur Verfügung, über die die Strahlenquelle direkt an die zu behandelnde Geschwulst oder ehemalige Tumorregion heranzuführt wird.

Die wichtigsten Einsatzgebiete mit zugehörigem Applikator und Procedere sind:

Gebärmutterkrebs (Endometriumkarzinom)

• postoperativ als alleinige Brachytherapie oder in Kombination mit einer perkutanen Bestrahlung
• Vaginalapplikator zur Erfassung der Scheidenstumpfnarbe und Teile der Scheide
• Festlegung Applikator-Größe im Rahmen einer gynäkologischen Untersuchung ggf. mit vaginalem Ultraschall
• Alleinige Brachytherapie 3 Applikationen (1x/Woche), in Kombination mit perkutaner Bestrahlung 2 Applikationen (1x/Woche parallel zur perkutanen Bestrahlung)
• Lagerung auf gynäkologischem Stuhl

Vaginalapplikator

MRT-Bild Vaginalstumpf mit liegendem Applikator

Gebärmutterhalskrebs (Cervixkarzinom)

• im Rahmen einer primären Radiochemotherapie zur Dosisaufsättigung im Ausgangstumor
• Ring-Stift-Applikator zur Erfassung des Gebärmutterhalses (Stift) und Muttermund / obere Scheide (Ring), ggf. zusätzliche Hohlnadeln direkt in den Tumor
• Klinische Untersuchung nach ca. 4 Wochen der perkutanen Bestrahlung
• Operative Einlage einer Führungshülse („Cervixröhrchen") in den Gebärmutterhals in der Universitätsfrauenklinik
• Planungs-CT und MRT mit liegendem Applikator; computergestützte 3d-konformale Bestrahlungsplanung unter Mitbeachtung der perkutanen Bestrahlungsdosis
• 4 Applikationen (1x/Woche), Beginn möglichst während der perkutanen Bestrahlung
• Lagerung auf gynäkologischen Stuhl

Ring-Stift-Applikator	​ MRT Sagittalschnitt mit Applikator – Dosisverteilung
​ 3D-Ansicht	​

 
Selten postoperativ im Rahmen einer adjuvanten Radio(chemo)therapie bei nicht ausreichend sicherer Resektion im Bereich der Scheidenstumpfnarbe; Vaginalapplikator.

Seltenere Indikationen

Scheidenkrebs (Vaginalkarzinom): im Rahmen einer primären oder postoperativen Therapie; Vaginalapplikator (Standard oder Multichannel)

Analkarzinom: als Dosisaufsättigung bei verbliebenem Tumor nach Radiochemotherapie; Anal/Rektumapplikator

Speiseröhrenkrebs: als Dosisaufsättigung bei primärer Radiochemotherapie, selten als alleinige Therapie; Ösophagusapplikator (Einlage durch Gastroenterologen analog Magenspiegelung)

Lungenkrebs: selten in speziellen klinische Situationen; Bronchusapplikator (Einlage durch Pulmologen analog Bronchuskopie)

Ablauf einer Sitzung

Nach Einlage des Applikators erfolgt eine Lagekontrolle, in der Regel mithilfe einer Röntgenaufnahme, und Anschluss an das Afterloadinggerät. Zur Therapie verlassen alle anderen Personen den Raum. Die Patienten werden jedoch über ein Kamera- und Mikrofonsystem überwacht. Während der Bestrahlung fährt die Strahlenquelle alle berechneten Standorte im Applikator ab. Die Sitzung kann je nach Aktivität der Quelle, Anzahl der notwendigen Verweilpunkte (Größe des Zielgebietes) und verordneten Dosis unterschiedlich sein. Dies kann von einigen Sekunden bis mehrere Minuten dauern. Die Therapie ist in den meisten Fällen ambulant möglich.

​Ist ein solides Organ / Gewebe von einer Geschwulst befallen, kann das Tumorgewebe oder nach Resektion des Tumors das Resektionsareal durch eine interstitielle Brachytherapie „von innen“ behandelt werden. Hierfür werden  Applikatoren, z.B. Hohlnadeln oder Schläuche, im Tumorgewebe oder seine unmittelbare Umgebung operativ eingebracht. Hierfür ist eine Lokal- oder Vollnarkose notwendig. Die Therapie erfolgt stationär.

Am Häufigsten wird diese Methode in unserer Klinik bei Prostatakarzinom und beim Mammakarzinom eingesetzt. Deshalb sollen diese Verfahren hier näher erläutert werden. Seltene mögliche Einsatzgebiete sind z.B. auch Weichteilsarkome oder Kopf-Halstumoren. Bei diesen Erkrankungen erfolgt die Einlage der Applikatoren durch den Chirurgen im Rahmen der Tumoroperation.

Mammakarzinom

Einsatzgebiet

• als alleinige Brachytherapie des Tumorbettes nach Resektion kleiner Tumoren ohne Risikofaktoren oder bei Rezidiven im vorbestrahlten Areal
• als Boostbestrahlung des Tumorbettes nach perkutaner Bestrahlung der gesamten Brust

Applikatoreinlage und Bestrahlungsplanung

Die Applikatoreinlage erfolgt operativ in Vollnarkose. Mit Hilfe einer Führungseinrichtung (Template) werden mehrere Nadeln parallel durch das Resektionsareal gestochen. Über diese Nadeln werden Applikatorschläuche eingeführt und mit Knöpfen über der Haut fixiert. Der  Eingriff dauert ca. 30 min. Nach Applikatoranlage erfolgt ein Planungs-CT. Nach Festlegung des zu bestrahlenden Volumens durch den Strahlentherapeuten erfolgt die computergestütze Bestrahlungsplanung durch einen Medizinphysiker.

Ablauf der Therapie

Die Therapie beginnt am Folgetag der Applikatoranlage. Zu jeder Sitzung werden die Applikatoren über Schläuche mit dem Afterloadinggerät verbunden. Zur Therapie verlassen alle anderen Personen den abgeschirmten Bestrahlungsraum. Die Patientinnen werden jedoch über ein Kamera- und Mikrofonsystem überwacht. Während der Bestrahlung fährt die Strahlenquelle alle berechneten Standorte im Applikator ab. Die Sitzung kann je nach Aktivität der Quelle, Anzahl der notwendigen Verweilpunkte (Größe des Zielgebietes) und verordneten Dosis unterschiedlich sein. In der Regel sind es zwischen 10 und 20 Minuten. Bei alleiniger Brachytherapie erfolgt die Applikation 2x täglich über vier Tage (8 Fraktionen). Erfolgt die Brachytherapie als Boost nach perkutaner Bestrahlung sind es 2 Sitzungen an einem Tag. Nach der letzten Sitzung erfolgt die Entfernung der Applikatoren. Eine Narkose ist dazu nicht erforderlich (ähnlich Drainage-Entfernung nach Tumor-OP). Am nächsten Tag erfolgt die Entlassung.

Bei alleiniger Brachytherapie dauert der stationäre Aufenthalt in der Regel von Montag bis Samstag, bei Brachytherapie-Boost von Montag bis Mittwoch.

​ Lage der Katheter im CT-Schnittbild	​ Quellenpositionen im Tumorbett mit Isodosenverteilung
​ HDR-Gerät mit Kathetern	​

Prostatakarzinom

Einsatzgebiet

Primäre Therapie in Verbindung mit einer perkutanen Bestrahlung.

Das Prostatakarzinom unterscheidet sich tumorbiologisch von den meisten anderen Tumoren, da es  seitens der Reparaturfähigkeit strahlenbedingter DNA-Schäden mehr dem Normalgewebe ähnelt. Insofern spielen bei den Prostata-Tumorzellen Reparaturvorgänge zwischen den Therapiesitzungen eine größere Rolle als bei anderen Tumoren und die Anwendung höherer Einzeldosen und ein verkürzter Bestrahlungszeitraum wirken sich günstig aus. Eine sehr gute Möglichkeit bietet die Brachytherapie, da mit dieser Methode in einer Sitzung z.B. 10,0 Gy  sicher appliziert werden können im Vergleich zu 2,0 Gy bei normalfraktionierter perkutaner Bestrahlung.

Applikatoreinlage, Bestrahlungsplanung und Applikation

Die Applikatoreinlage erfolgt operativ in bevorzugt Spinalanästhesie. Vor dem Eingriff muss eine Darmentleerung wie vor einer Darmspiegelung erfolgen. Die Applikator-Anlage erfolgt in „Steinschnittlage" auf einem „gynäkologischen" Stuhl. Über eine Führungshilfe (Template) und unter Kontrolle durch einen rektalen Ultraschall werden mehrere Hohlnadeln über den Damm in die Prostata eingebracht. Die Bestrahlungsplanung erfolgt direkt danach 3d-dimensional anhand des rektalen Ultraschalls. Nach Berechnung des Bestrahlungsplanes, was ca. 20 Minuten in Anspruch nimmt, erfolgt direkt die Applikation. Dazu werden die Applikatoren über Schläuche mit dem Afterloadinggerät verbunden. Zur Therapie verlassen alle anderen Personen den abgeschirmten Bestrahlungsraum. Die Patienten werden jedoch über ein Kamera- und Mikrofonsystem überwacht. Während der Bestrahlung fährt die Strahlenquelle alle berechneten Standorte in den Applikatoren nacheinander ab. Die Sitzung kann je nach Aktivität der Quelle und Anzahl der notwendigen Verweilpunkte (Größe des Zielgebietes)  unterschiedlich sein. In der Regel sind es zwischen 10 und 20 Minuten. Nach der Applikation werden die Hohlnadeln sofort entfernt. Die gesamte Prozedur dauert ca. 2 Stunden. Am Folgetag erfolgt eine sonographische Restharnkontrolle. Es sind im Zeitraum der perkutanen Bestrahlung 2 Applikationen im Abstand von 2 Wochen vorgesehen

​ Konturierung der Prostata und der Risikoorgane Urethra und Darm

​ Isodosenverteilung