Stereotaktische einzeitbestrahlung (radiochirurgie) Methodik, indikationen, ergebnisse

Abstract

Hintergrund

Die stereotaktische Methode bezeichnet ein Verfahren, bei dem ein Punkt mit Hilfe eines Koordinatensystems beschrieben werden kann. Bei der Radiochirurgie wird diese Methode benutzt, um sehr prÄzise eine hohe Einzeldosis zu applizieren. Ziel der Radiochirurgie ist die Zerstörung des Gewebes im Zielvolumen und die Schonung des umliegenden Hirngewebes durch einen steilen Dosisgradienten.

Methoden

Es gibt drei verschiedene Techniken der perkutanen Radiochirurgie: mit Teilchenstrahlen an einem Zyklotron, mit einer schalenförmigen Anordnung von Kobalt-60-Quellen, dem sogenannten Gamma-Knife, und unter Verwendung eines modifizierten Linearbeschleunigers. Aufgrund der weitreichenden Verfügbarkeit und der guten klinschen Erfahrungen wurde die Radiochirurgie am Linearbeschleuniger in den letzten Jahren mit zunehmender HÄufigkeit angewendet. Eine darauf aufbauende Weiterentwicklung ist die fraktionierte stereotaktische PrÄzisionsbestrahlung, bei der der Vorteil der physikalischen PrÄzision mit dem biologischen Vorteil der Fraktionierung verknüpft wird.

Ergebnisse

Es sind nur wenige Indikationen für die stereotaktische Einzeitbestrahlung durch statistisch valide Studien gesichert. Zu diesen zÄhlen die arteriovenösen Malformationen, bei denen über Obliterationsraten von 80% bis 100% berichtet wird bei nur geringer ToxizitÄt. Bei sehr gro\en Angiomen sinkt allerdings die Obliterationswahrscheinlichkeit deutlich ab. Die Ergebnisse der Radiochirurgie bei der Behandlung von Hirnmetastasen sind bezüglich der lokalen Kontrolle von etwa 90% der mikrochirurgischen Exstirpation, gefolgt von einer adjuvanten Bestrahlung, gleichwertig. Inwieweit Patienten von einer adjuvanten Ganzhirnbestrahlung nach Radiochirurgie profitieren, wird derzeit in einer laufenden EORTC-Studie untersucht. Das überleben der Patienten ist im wesentlichen durch eine extrazerebrale Tumorprogression limitiert. Der Stellenwert der stereotaktischen Einzeitbestrahlung von benignen tumorösen Raumforderungen wird derzeit in wissenschaftlichen Studien bei Patienten mit vestibulÄren Schwannomen, Meningeomen, Chordomen und Chondrosarkomen sowie Hypophysenadenomen untersucht. Für diese Anwendungen kommen in der Regel allerdings nur kleine Tumoren in Betracht. Die Grenzen der radiochirurgischen Technik werden bei diesen Tumoren durch das Nekroserisiko der angrenzenden Hirnstrukturen bestimmt, welches durch eine steile Dosis-Volumen-Wirkungsbeziehung gekennzeichnet ist. Neuere Entwicklungen der stereotaktischen Bestrahlung zielen auf die Anwendung von Minimultileafkollimatoren, den Einsatz intensitÄtsmodulierter Bestrahlungstechniken auf Basis inverser BPL-Programme sowie klinische Studien zur extrakraniellen Anwendung stereotaktischer Techniken.

Schlu\folgerungen

Die stereotaktische Einzeitbestrahlung ist ein klinisch etabliertes Behandlungsverfahren von tiefliegenden intrakraniellen Tumoren und arteriovenösen Malformationen. Es stehen heute Methoden zur Verfügung, die eine Optimierung der Dosisanpassung an kompliziert geformte Tumoren sowie fraktionierte stereotaktische Bestrahlungen mit Linearbeschleunigern ermöglichen. Dies hat das therapeutische Potential dieser Technik erheblich erweitert und die Möglichkeit eröffnet, neue Indikationen und auch die extrazerebrale Anwendung in kontrollierten klinischen Studien zu untersuchen.

Background

Stereotaxy is a method to determine a point in the patient’s body by an external coordinate system which is attached to the patient. Radiosurgery uses this method for precise delivery of a high single radiation dose to the patient. The aim is to destroy the tissue in the target and to spare surrounding unaffected normal tissue by a steep dose gradient.

Methods

Three techniques of percutaneous radiosurgery are available: radiosurgery with ion beams with a cyclotron, spherical arrangement of cobalt-60 sources, the so-called Gamma-knife, and an adapted linear accelerator. The availability and the.good clinical experience lead to a wide spread use of linear accelerator for radiosurgery in recent years. A subsequent development is fractionated stereotactic radiotherapy which combines the precision of radiosurgery with the radiobiological advantage of fractionation.

Results

Only a few indications for radiosurgery are proven by statistically valid studies. One of these is the treatment of small arteriovenous malformation, where obliteration rates of 80% to 100% are reported with only minor toxicity. However, the obliteration rate is reduced significantly in large arteriovenous malformations. A local control rate of 90% is obtained after radiosurgery of brain m\tastases which is comparable to the results of microsurgical resection followed by adiuvant whole brain radiotherapy. An ongoing EORTC study evaluates the role of adiuvant whole brain radiotherapy after radiosurgery. The survival of the patients with brain m\tastases is limited by the existence of progressive extracerebral disease. The role of radiosurgery in the treatment of benign tumors is currently evaluated in clinical studies which include: vestibular schwannomas, meningeomas, chordomas and chondrosarcomas and pituitary adenomas. Most of the published studies include only small tumors because radiosurgery is limited by the risk of radionecrosis of adjacent normal tissue, which shows a steep dose volume response relationship. Recent developments of stereotactic radiotherapy include the use of mini-multileaf-collimators and clinical studies on stereotactic radiotherapy of extracranial targets.

Conclusions

Stereotactic irradiation is a well established treatment technique for intracranial tumors and arteriovenous malformations. Methods are available that allow optimization of dose distributions to irregularly shaped tumors for single dose as well as fractionated sterotactic irradiations by linear accelerator. Therefore the therapeutic potential of this technique has increased and enables also the extracerebral application in controlled clinical studies.