Brachytherapie

mini|Historische Brachytherapie mit Radium, ca. 1948–55

Brachytherapie (als „Bestrahlung von innen“ abgeleitet von ), auch interne Strahlentherapie, Therapie mit umschlossenen Strahlenquellen oder Kurzdistanztherapie, ist eine Form der Strahlentherapie (meist mit Gammastrahlung), bei der eine umschlossene radioaktive Strahlenquelle innerhalb oder in unmittelbarer Nähe des zu bestrahlenden Gebietes im Körper platziert wird. Sie kann als Pendant zur Teletherapie angesehen werden, bei welcher die Strahlung aus einem bestimmten Abstand („aus der Ferne“) auf den Patienten einwirkt.

Die Brachytherapie wird häufig gegen Krebserkrankungen des Gebärmutterhalses, der Prostata, der Brust, und der Haut eingesetzt. Sie kann auch zur Tumorbehandlung an vielen anderen Körperstellen verwendet werden. Brachytherapie kann allein oder in Verbindung mit anderen Therapieformen, zum Beispiel mit einer Operation, externer Strahlentherapie (Teletherapie, perkutane Bestrahlung, EBRT, external beam radiotherapy) und Chemotherapie eingesetzt werden.

Die Brachytherapie wird nicht zu den nuklearmedizinischen Verfahren gezählt, obwohl sie wie diese (siehe Radionuklidtherapie) die von Radionukliden abgegebene Strahlung ausnutzt.

Im Gegensatz zu einer externen Strahlentherapie, also einer Bestrahlung von außen, bei der hochenergetische Strahlen von außerhalb des Körpers auf das Zielgebiet gerichtet werden, werden bei der Brachytherapie die Strahlenquellen direkt am Ort der Krebsgeschwulst platziert. Ein Hauptmerkmal der Brachytherapie ist, dass die Strahlenwirkung nur ein sehr begrenztes Gebiet um die Strahlenquelle betrifft. Deshalb ist die Strahlenbelastung für gesundes und von den Strahlenquellen weiter entfernt liegendes Gewebe stark reduziert. Außerdem behalten die Strahlenquellen ihre genaue Position in Bezug auf den Tumor bei, auch wenn der Patient sich bewegt oder falls es während der Behandlung zu einer Verlagerung des Tumors innerhalb des Körpers kommt. Diese Merkmale bieten einen Vorteil der Brachytherapie gegenüber der externen Bestrahlung: Der Tumor kann mit hoch dosierter lokalisierter Bestrahlung behandelt werden, während zugleich die Wahrscheinlichkeit einer unnötigen Schädigung des gesunden umgebenden Gewebes reduziert wird.

Die Durchführung einer Brachytherapie-Behandlungsserie erfordert insgesamt eine kürzere Behandlungszeit als andere strahlentherapeutische Verfahren. Das kann dazu beitragen, dass überlebende Krebszellen weniger Möglichkeiten haben, sich in den Intervallen zwischen den einzelnen strahlentherapeutischen Dosen zu teilen und zu wachsen. Im Vergleich zur externen Strahlentherapie müssen Patienten normalerweise die Strahlenklinik weniger häufig aufsuchen und die Behandlung kann oft ambulant durchgeführt werden. Durch die gute Verträglichkeit stellt diese Behandlungsform für viele Patienten eine Erleichterung dar.

Die Brachytherapie ist eine wirkungsvolle Behandlungsoption für viele Krebsarten. Therapieergebnisse haben gezeigt, dass die Heilungsraten für Krebs zwischen Brachytherapie, Operation und externer Strahlentherapie vergleichbar oder besser sind. Außerdem ist das Nebenwirkungsrisiko deutlich geringer.

Geschichte Die Brachytherapie geht auf das Jahr 1901 zurück (kurz nach der Entdeckung der Radioaktivität durch Becquerel 1896) – Pierre Curie machte Henri-Alexandre Danlos den Vorschlag, eine Strahlenquelle in einen Tumor einzuführen. Es stellte sich heraus, dass die Strahlung den Tumor schrumpfen ließ. Unabhängig hiervon schlug auch Alexander Graham Bell vor, Radioaktivität auf diese Weise zu nutzen. Im frühen 20. Jahrhundert wurde der Weg für Anwendungstechniken der Brachytherapie (Radium) durch Danlos am Curie-Institut in Paris und durch Robert Abbe am St. Luke’s Hospital in New York gebahnt.

Nach dem anfänglichen Interesse an der Brachytherapie in Europa und den USA ging ihre Anwendung in der Mitte des 20. Jahrhunderts zurück. Grund war die Strahlenbelastung für die Mediziner bei der manuellen Handhabung der Strahlenquellen.

Die Entwicklung von ferngesteuerten Nachlade-Systemen (das Nachladeverfahren wird meist Afterloading genannt) und die Verwendung neuer Strahlenquellen in den 1950er- und 1960er-Jahren verringerten das Risiko unnötiger Strahlenbelastung für Arzt und Patient.

mini|Afterloading-Gerät

Beim Afterloadingverfahren (Nachladeverfahren) wird vor der eigentlichen Therapie ein leerer, röhrenförmiger Applikator in das Zielvolumen (z. B. die Gebärmutter) geschoben und nach Lagekontrolle mit einem radioaktiven Präparat (zum Beispiel mit 137-Caesium) beschickt. Das Präparat befindet sich dabei an der Spitze eines Stahldrahtes, der computergesteuert schrittweise vor- und zurückgezogen wird. Nach der vorausberechneten Zeit wird die Quelle wieder in einen Tresor zurückgezogen und der Applikator entfernt.

Dies und die jüngsten Entwicklungen bei dreidimensionalen Bildgebungsverfahren, computerisierten Systemen der Behandlungsplanung und Afterloading-Geräten haben die Brachytherapie heute zu einer sicheren und wirksamen Behandlungsform für viele Krebsarten gemacht.

Arten

Die Brachytherapie kann auf verschiedene Arten unterteilt und näher definiert werden: Hinsichtlich der Platzierung der Strahlenquellen im Zielgebiet der Behandlung oder der Dosisleistung oder Intensität der Bestrahlung, die auf den Tumor gerichtet wird, sowie der Dauer der Bestrahlung.

Platzierung der Strahlenquellen

Für die Behandlung unterscheidet man hinsichtlich der Platzierung der Strahlenquelle zwei Hauptformen: interstitielle Brachytherapie und Kontaktbrachytherapie. Bei der interstitiellen Brachytherapie werden die Strahlenquellen mit rigiden Nadeln, Kathetern oder Schläuchen direkt ins Tumorgewebe eingebracht, also etwa in die Prostata oder in die Brust. Kontaktbrachytherapie bedeutet die Anbringung der Strahlenquelle (etwa durch Afterloading) in einem Bereich neben dem Tumorgewebe. Es kann sich um einen Körperhohlraum (zum Beispiel Gebärmutterhals, Uterus oder Vagina – intrakavitäre Brachytherapie), ein Körperlumen (wie Luftröhre oder Speiseröhre – intraluminale Brachytherapie) oder um eine äußere Stelle (beispielsweise die Haut – Oberflächen-Brachytherapie) handeln. Eine Strahlenquelle kann auch dauerhaft (als permanente Implantation) in Form implantierter SeedsArne Grün, Thomas Kuhnt u. a.: Re-Bestrahlung bei lokal rezidivierten Kopf-Hals-Tumoren und beim Prostatakarzinom. In: Deutsches Ärzteblatt. Band 117, Heft 10, 6. März 2020, S. 167–174, hier: S. 169. (siehe unten) oder in Blutgefäßen (intravaskuläre Brachytherapie) zur Behandlung von koronarer In-Stent-Restenose platziert werden. mini|Schematische Darstellung eines Afterloading-Systems

Dosisleistung

Bei der Brachytherapie bezieht sich die Dosisleistung (gelegentlich auch Dosisrate) auf die Intensität der in das umgebende Medium abgegebene Strahlung. Sie wird in Gray pro Stunde (Gy/h) angegeben.

LDR-Brachytherapie (Low-Dose-Rate-Brachytherapie) bedeutet das Einbringen von Strahlenquellen mit niedriger Dosisleistung. Diese beträgt bis zu 2 Gy/h. LDR-Brachytherapie wird üblicherweise bei Krebserkrankungen der Mundhöhle, des Mund-Rachen-Raumes, bei Sarkomen und bei Prostatakrebs angewandt. MDR-Brachytherapie (Medium-Dose-Rate-Brachytherapie) ist durch eine mittlere Dosisleistung (2–12 Gy/h) charakterisiert. HDR-Brachytherapie (High-Dose-Rate-Brachytherapie): Die Dosisleistung liegt über 12 Gy/h. Die häufigsten Anwendungen von HDR-Brachytherapie findet man bei Gebärmutterhals-, Speiseröhren-, Lungen-, Brust- und Prostatakrebs. Viele HDR-Behandlungen werden ambulant durchgeführt, das hängt jedoch von der Lage des zu behandelnden Tumors ab. PDR-Brachytherapie (Pulsed-Dose-Rate-Brachytherapie) bedeutet, dass kurze Strahlungsimpulse abgegeben werden, normalerweise einmal in der Stunde. So soll die Gesamtintensität und Effektivität einer LDR-Behandlung nachgeahmt werden. Typische Tumorerkrankungen, die mit PDR-Brachytherapie behandelt werden, sind gynäkologische sowie HNO-Tumoren.

Dauer der Dosisabgabe

Die Einbringung von radioaktiven Strahlenquellen in das Zielgebiet kann temporär oder permanent sein.

Temporäre Brachytherapie bedeutet, dass die Strahlenquellen für eine festgelegte Zeit (üblicherweise einige Minuten oder Stunden) eingebracht und im Anschluss wieder entfernt werden. Die konkrete Behandlungsdauer hängt dabei von vielen unterschiedlichen Faktoren wie der erforderlichen Intensität der Dosisabgabe und der Art, Größe und Position des Tumors ab. Bei LDR- und PDR-Brachytherapie verbleibt die Quelle für gewöhnlich bis zu 24 Stunden an ihrem Platz, bevor sie entfernt wird, während bei HDR-Brachytherapie die Behandlungsdauer wenige Minuten beträgt. Permanente Brachytherapie, auch als Seed-Implantation bezeichnet, bedeutet das Einbringen kleiner radioaktiver Seeds oder Pellets (von etwa der Größe eines Reiskorns) in den Tumor oder die Behandlungsstelle, wo sie auf Dauer verbleiben, bis die Aktivität absinkt. Das von den Quellen ausgehende Strahlungsniveau sinkt dann im Lauf von Wochen oder Monaten fast auf null. Die inaktiven Seeds verbleiben ohne nachhaltige Wirkung am Behandlungsort. Permanente Brachytherapie wird am häufigsten in der Behandlung von Prostatakrebs angewandt.

Klinische Anwendungen

Brachytherapie wird allgemein zur Behandlung von Gebärmutterhals-, Prostata-, Brust- und Hautkrebs eingesetzt.

Brachytherapie kann auch angewandt werden bei der Behandlung von Tumoren des Gehirns, der Augen, der Kopf- und Halsregion (Lippen, Mundboden, Zunge, Nasopharynx und Oropharynx), der Atemwege (Luftröhre und Bronchien), des Verdauungstrakts (Speiseröhre, Galle, Gallengänge, Rektum, Anus), der Harnwege (Blase, Harnröhre, Penis), des weiblichen Genitaltrakts (Uterus, Vagina, Vulva) und von Weichteilen (Sarkome).

Da die Strahlenquellen für die Behandlung innerhalb des Tumors oder ganz in seiner Nähe positioniert werden können, ist es mittels der Brachytherapie möglich, eine hohe Strahlendosis auf ein kleines Volumen zu geben. Auch wenn der Patient sich bewegt oder bei einer Bewegung des Tumors innerhalb des Körpers behalten die Strahlenquellen ihre Positionen. Den Ärzten wird es dadurch ermöglicht, ein hohes Maß an Dosiskonformität zu erzielen, das heißt, sicherzustellen, dass der gesamte Tumor die optimale Strahlendosis erhält. So wird auch das Risiko einer Schädigung des gesunden Gewebes und der gesunden Organe um den Tumor herum reduziert, wodurch die Chancen auf Heilung und die Erhaltung der Organfunktion vergrößert werden.

Die Anwendung von HDR-Brachytherapie macht es möglich, die Gesamtdauer der Behandlung im Vergleich zur externen Bestrahlung zu reduzieren. Patienten, die mit der Brachytherapie behandelt werden, müssen – verglichen mit EBRT (External Beam Radio Therapy) – weniger Strahlentherapietermine wahrnehmen, weshalb die Gesamtbehandlungszeit kürzer ist. Viele Brachytherapiebehandlungen werden ambulant durchgeführt. Für berufstätige Patienten, für ältere Patienten oder auch für Patienten, die nicht in der Nähe einer Klinik wohnen, kann das ein wichtiger Vorteil sein, der es ihnen ermöglicht, eine Strahlenbehandlung an sich vornehmen zu lassen. Kürzere Behandlungszeiten und ambulante Methoden können auch dazu beitragen, die Effizienz der Kliniken zu verbessern.