Strahlentherapie des Mammakarzinoms im Atemstopp

Zusammenfassung

Fragestellung: Apnoe in der Strahlentherapie hat das Potenzial, die Bewegung von Bestrahlungszielgebieten einzuschränken. Durch Atemanhalt mit verlängerten Atemanhaltezeiten sind Dosiserhöhungen durch Reduzierung von Sicherheitsrändern ebenso möglich wie die Schonung von gesunden Geweben bei verringerter kardiopulmonaler Toxizität. Zusammengenommen könnte dies zu einem Anstieg der Gesamtüberlebensrate führen. In dieser Arbeit stellen wir Einflussgrößen einer präoxygenierten hypokapnischen hyperventilierten Apnoe in der Radiatio (PHAIR) für Atemanhaltezeiten bei Patientinnen mit Mammakarzinom dar. Teilnehmerinnen und Methodik: Eine Gruppe von 16 Frauen – davon 10 mit Mammakarzinom und 6 gesunde Probandinnen – wurde in einer Phase-I-Studie geprüft. Die Gruppe wurde in Subgruppen aufgeteilt und in je 2 Armen untersucht. Jeder Arm beinhaltete 4 Minuten Eupnoe und Hyperventilation bis zu einem exspiratorischen CO₂ (FeCO₂) von 19–22 mmHg vor der Apnoe mit Raumluft in Arm 1 und 100 % Sauerstoff in Arm 2. Wilcoxon und ANOVA wurden zur statistischen Analyse verwendet. Ergebnisse: Apnoezeiten von bis zu 217,2 s (Median 179 s, SD 58,3; p = 0,0004) sind bei Versuchsteilnehmerinnen durch hyperventilierte, hypokapnische und präoxygenierte Atemmanöver möglich. Die Patientinnen beendeten bei einem exspiratorischen CO₂ (FeCO₂) von 42 mmHg die Apnoeversuche. Der Abbruch der Apnoe unterstreicht aufgrund der physiologischen Daten die Bedeutung psychologischer Faktoren. Training scheint eine wesentliche Rolle für den verlängerten Atemanhalt zu spielen. Schlussfolgerung: Physiologische Gründe scheinen nicht die limitierenden Faktoren für die Apnoedauer zu sein. Dagegen scheinen Training und psychologische Faktoren einen großen Einfluss auf die Atemanhaltezeiten zu haben. Die hier vorgestellte neue Atemanhaltetechnik ist eine machbare, sichere und empfehlenswerte Option in der Strahlentherapie des Mammakarzinoms zur Verbesserung der Bestrahlungspräzision und könnte auch in der Schwerionenbestrahlung Verwendung finden.

Abstract

Purpose: Apnea during radiation therapy has the potential to reduce movement in irradiation target areas. The use of an apneic approach to increase breath-hold times may result in an increased dose delivery, smaller safety margins and greater protection of healthy tissues as well as decreased cardiopulmonary toxicity. Thus it could lead to an increase in overall survival. We present the conditions for preoxygenated hypocapnic hyperventilated apnea-induced radiation (PHAIR) to extend breath-hold time in patients with breast cancer. Materials and Method: In a single blinded study we compared 6 healthy volunteers and 10 breast cancer patients, using a Phase I design. Both groups were subdivided into two arms; each had 4 min eupnea and hyperventilation with 20 breaths/min to 19–20 mmHg FeCO₂ before apnea with and without 100 % oxygen. Wilcoxon and ANOVA were used for statistical analysis. Results: Apnea times of 217.2 s (median 179 s, SD 58.3; p = 0.0004) are possible in healthy subjects with preoxygenated hypocapnic hyperventilated breathing. Interruptions of the breath-hold for physiological reasons demonstrated the impact of psychological factors. Training seems to play a major role in prolonging breath-hold times and training which reduces fear improves breath-hold times as well. Conclusion: Physiological reasons do not seem to be the limiting factors for breath-hold times, whereas training and psychological factors seem to have a high impact on breath-hold times. This novel breath-hold technique is a feasible, safe and recommended radiation option. It could be useful in intensity modulated radiotherapy (IMRT) for apneic tumor fixation as it improves the precision of radiotherapy and could have its uses in heavy ion therapy as well.

Schlüsselwörter

Sauerstoff - Atemstopp - Schwerionen - Mammakarzinom - Bestrahlung

Key words

oxygen - breath‐hold - heavy ion - breast cancer - irradiation

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