SIRT:
Anforderungen aus medizinischer
Sicht
1
PD Dr. med. Ralf – Thorsten Hoffmann
Stellvertretender Institutsdirektor
Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
Hintergrund
– Warum SIRT ?
Wirkprinzip
– Anatomie
Patientenauswahl
– Voraussetzungen
– Vorbereitende Untersuchungen
Studienlage
– Ergebnisse
– Mögliche Komplikationen
Rationale Primäre Lebertumoren und Metastasen häufig
Metastasen nach Primärtumor 80 %
– Überleben vor allem durch diese Metastasen bestimmt
Resektion < 25 %
Tumoren geeignet für RFA / Lasertherapie < 25 %
Ansprechen der Chemotherapie
– 1.-line bis 80 %
– Rezidiv 100 %
– Überlebensvorteil mäßig
– Non-Responder häufig
Bestrahlung (größere Volumina) nicht effektiv
– Cyberknife, FUS … wissenschaftl. Aufarbeitung
Notwendigkeit für eine neue
minimal invasive Therapie -
SIRT ?!
Hintergrund
Deutschland Etwa 200.000 – 250.000 Tumoren / Jahr Metastasen bei 80% der Patienten im Verlauf etwa 10.000 – 15.000 HCC / Jahr
100.000 – 150.000 nicht resezierbare Metastasen pro Jahr Lebenserwartung abhängig von Tumorkontrolle
Hintergrund
Resektion Resektion Resektion
RF Ablation
LiTT
Hintergrund
Fortgeschrittene, aber auf
die Leber beschränkte
Erkrankung
Hintergrund
Chemotherapie nicht mehr erfolgreich
Ionisierende Strahlung hoch effektiv, um Tumorzellen zu zerstören
Leberparenchym sensibler als Tumorzellen
Toleranz - Leberbestrahlung
25 Gy 35 Gy 70-90 Gy
Eff. Dosis:
Hoden-CA,
Lymphom,
Myelom
Kurative Dosis:
Adeno-CA
31 Gy 5% Komplikationen
Prä-OP Bestrahlung – CRC
50 Gy
Dawson LA et. al (2002) Int J Radiat Oncol Biol Phys
43 Gray 50% Komplikationen
Toleranz - Leberbestrahlung
Dawson et al.: Analysis of radiation induced liver disease using the Lyman NTCP model. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002; 31: 810-21
n=203
Isotoxizitätskurve
external beam conformal
radiation
1.5 Gy 2 x tägl.
Bestrahlungsvolumen < 20% =
RILD gering
bei über 100 Gy
Anforderungen
selektive Applikation des Strahlers – hohe Strahlendosis am Tumor
Strahlenquelle - Strahlendosis – Strahler
Leberparenchym muss geschont werden – Leberfunktion !
Nachbarstrukturen (!) – Keine oder kaum Strahlung
Konzept von SIRT
Selektive Verabreichung einer hohen Strahlendosis an
Lebermetastasen, unabhängig von ihrem Ursprung, ihrer
Anzahl oder anatomischen Lage
bei gleichzeitig
geringer Strahlendosis im Bereich des gesunden
Leberparenchym
Physik
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Physik Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Unterschiedliche Isotope:
T 1/2 Energie
Iodine131 8.06 d 0.606 MeV
Yttrium90 64.2 h 0.937 MeV
Rhenium188 16.9 h 2.12 MeV
Lutetium177 6.65 d 0.50 MeV
Holmium166 26.8 h 1.81 MeV
Tochterkern
Zirkonium90
Mutterkern
Yttrium90
Yttrium89
n-Bombardierung
Strahlenquelle
biokompatible Resin-Mikrosphären
– Yttrium 90
– Beta – Strahler
max. Penetration im Weichgewebe ≈ 10 mm (Ø 2.5 mm)
HWZ = 64,1 hrs. (2.67 Tage)
1 – 3 GBq Aktivität
Strahlenquelle
X 1000
Ø 20 – 60 Mikrometer
Ca. 50 Bq pro Partikel
Ca. 40 – 80 Millionen Partikel
Y90 Sphären
Handelsname SIRSpheres ®
(SIRTEX)
TheraSpheres®
(MSD Nordion)
Größe 22 ± 10 µm 32 ± 10 µm
Spezifisches Gewicht 1.6 g/dl 3.6 g/dl
Aktivität/Partikel 50 Bq 2500 Bq
# Mikrosphären/ 3 GBq (70 mCi) per E 40-80 Mio ~1.2 Mio
Material Y90 + Harz Y90 in Glasmatrix
Zulassung EU, USA, Asien EU/USA/Canada
X 1000
Y90 Handling
Y90 Sphären
– CE Zertifizierung seit 2002
– Medizinprodukt – Implantat
Umgangsgenehmigung notwendig
– Nuklearmedizin, Strahlentherapie
Y90 Handling
Strahlenschutzmaßnahmen
– Personen:
• d2-Gesetz
• Acrylglass-Abschirmung
– Angio-raum:
• Zulassung zur Anwendung
• Dekontaminationsmaßnahmen (Abkleben)
– Patient
• keine besonderen Maßnahmen
• Mind. 48 Stunden auf Therapiestation
Anatomie
Anatomie
der Tumorversorgung
Zweigefäßversorgung der Leber:
• Tumor > 90% aus Leberarterien
• Mehr arterielle Gefäße im
Bereich des Tumors
• Ratio - 3:1
• normales Lebergewebe > 75%
aus Pfortader
Mamma – Karzinom – diffuse Lebermetastasen
Arterielle
Versorgung ??
Anatomie
Anatomie
SIR-Partikel => arterieller Fluß
– Durchblutung mit hohem Einfluss auf Strahlendosis SIR-Partikel punktuelle Strahlenquelle
– keine homogene Verteilung Rand des Tumors meist hypervaskularisiert Zentrum des Tumors häufig nekrotisch / schlecht
vaskularisiert
Courtesy of A. Kennedy, MD
Dosimetrie
Monte Carlo Dose Kernel
Kennedy A, Coldwell D, Nutting C et al.. Int J Rad Oncol Biol Phys 2004; 60(5): 1520–1533.
123-MAR-PPP rev. 0
Isodosen-Wolke im TU-Bereich:
300 Gy bis 1000 Gy
steiler Dosisabfall auf 100 Gy
4mm außerhalb des TU
Ø signifikante Hepatitis
8 mm außerhalb des TU
100 Gy Dose Volume 1000 Gy Dose Volume
3-d Micro-Dosimetry in Explanted
Livers
Kennedy A. Personal Communication.
Dosimetrie
Dosimetrie
Empirische Dosisbestimmung – CT Leber (Tu – vs. Leber – Volumen)
– Tc-99m MAA – Angiographie
Body Surface Area Method – Körperoberfläche
– Tumorbefall der Leber
Partition Modell – Körperoberfläche
– Tumorbefall der Leber
– Tc MAA – Angiographie
Dosimetrie
Kalkulation des hepatopulmonalen Shunts aus dem Tc MAA -
Szintigramm
Empirische Dosisbestimmung
Dosimetrie
Kalkulation des Verhältnisses Tumor / Leber
Empirische Dosisbestimmung
Empirische
Dosisbestimmung
Murthy R et al., Radiographics (2005);25:S41-S55
Empirische Dosisbestimmung Lungen Toleranz
3 von 5 Patienten mit >30Gy Lungendosis entwickelten eine
Strahlenpneumonitis
Keiner der Patienten mit unter 30 Gy hatte eine Strahlenpneumonitis
Ho S et al.; Eur J Nucl Med (1997)24:293-298.
Dosimetrie
BSA - Methode
Aresin = (BSA – 0.2) + (TI/100)
BSA – Body surface area TI – Tumor involvement TV – Tumorvolumen LV – Lebervolumen
BSA = 0.20247 x Körpergröße x Gewicht 0.75 0.25
TI = (TV x 100) / (TV + LV)
Murthy R et al., Radigraphics (2005);25:S41-S55
Dosimetrie
Partitionsmodell
MAA – SPECT Scan
Kombination aus empirisch und BSA - Methode
Kennedy A et al. Int. J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 60(5): 1552-63.
Studien – Serien –
Einzelfallbeschreibungen für
Breast cancer
Cancer of unknown primary
Cholangiocarcinoma
Colorectal cancer
Endometrial
Gastric
Gall bladder
GI sarcoma
GIST
Hepatocellular carcinoma
Hepatic angiosarcoma
Lung
Melanoma: malignant
Melanoma: ocular
Melanoma: choroidal
Mouth
Neuroendocrine tumor
Oesophagus
Ovarian
Pancreatic
Prostate
Renal
Squamous cell
Thymus
Thyroid
Beispiel
PS *1966
39 jährige Patientin
Mamma Ca ED 5/2001
Chemo
Z.n. RFA 11/2004
Follow up nach 1 Jahr – PET – CT
Interdisziplinärer Konsens
MRT
vor RE
PS *1966
PS *1966
Katheterpositionierung für die Tc – MAA Angio
PS *1966
Szintigraphie – Verteilungsmuster Leber – Lunge
Shuntvolumen unter 10 %
Durchführung - Y90-
Applikation
Y90 Handling
SIRT - Prozedur
MRT
4m nach RE
9m nach RE
Komplikationen
Komplikationen
Coiling der A. gastroduodenalis – Durchführung der Behandlung
Komplikationen
Keine ungewöhnlichen Gefäße (?)
Technetiumangiographie unauffällig
2 Wochen später:
– schwere Magenbeschwerden und Erbrechen
– Gastroskopie
Komplikationen
Mehrere Magengeschwüre
Mehrere Wochen Therapie - Ausheilung
Ulzeration In Arteriole
In Kapillare Courtesy
PD Dr. S. Ihrler
Pathologie, LMU
Komplikationen
Aberrantes Gefäß – wurde übersehen
Komplikationen
Gastroduodenale Komplikationen < 5%
– Cholezystitis - Embolisation
– Magen- und Duodenal- Ulzera - Embolisation
Radiation induced liver disease –
CAVE: Capecitabine (Xeloda)
Lebensbedrohliche Strahlenpneumonitis –
Tc – MAA – Angiographie !!!
Murthy et al. Radiographics (2005); Lewandowski et al. (2004) J Vasc Interv Radiol;
Nutting C et al. (2004) SIR
Werbung
Institut für Klinische Radiologie
PD Dr. Konstantin Nikolaou Tokyo, 14/07/11 57
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit