MRT verbessert Behandlungsqualität und Patientenerfahrung in der Strahlentherapie

Herr Bolard wurde eingestellt, um die gesamte Strahlentherapieabteilung von Grund auf aufzubauen: Planung des physischen Raums, Zusammenstellung des Strahlentherapie-Teams und Ausstattung der Abteilung mit allen erforderlichen Technologien.

„Mit all der High-End-Technologie und den Behandlungstechniken am Linac können wir die Strahlendosis sehr präzise ausrichten“, sagt Herr Bolard. „In vielen Fällen ist jedoch die Zielabgrenzung die größte Unsicherheit im Behandlungsprozess. Um unser Vertrauen in die Abgrenzungsschritte zu stärken, war es offensichtlich, dass wir Zugriff auf einen MRT-Simulator haben sollten.

„Die Verwaltung und das Klinikteam von La Tour waren sich einig, dass MRT für die moderne Strahlentherapie unerlässlich ist“, sagt er. „Sie beschlossen daher, einen MR-Scanner – einen Ingenia MR-RT – anzuschaffen, der zwischen Radiologie und Strahlentherapie gemeinsam genutzt werden sollte.“ Die Strahlentherapieabteilung bietet nun allen in Frage kommenden Patienten eine MR-Simulation an; die abgedeckten Körperregionen umfassen Gehirn, Prostata, Rektum, Analkrebs, Kopf/Hals und gynäkologischen Krebs.

„Das Wohlbefinden der Patient*innen ist ein zentrales Thema in unserer Abteilung“, sagt Herr Bolard. „Eine Strahlentherapieabteilung kann bei fehlendem natürlichem Licht eine düstere Umgebung sein.“ Es war ein ‚Must-have‘ für uns, um eine warme und beruhigende Atmosphäre zu schaffen. In Zusammenarbeit mit Philips entwickelten wir einen Plan, um Licht in die verschiedenen Bildgebungsräume und Wartebereiche zu bringen. Wir haben Ambient Experience auf den MR- und CT-Simulatoren sowie auf dem PET-CT. Die Patient*innen schätzen es sehr, weil es Stress und Angst verringert.

Die Strahlentherapieabteilung des Hôpital de La Tour, Meyrin, Schweiz, verfügt über Zugriff auf folgende Systeme:

Der MR-Scanner befindet sich im benachbarten Radiologieflügel und die Strahlentherapieabteilung erhält zwei dedizierte Zeitslots pro Woche, was insgesamt drei Stunden für Patient*innen ergibt, die für die Magnetresonanztomographie-Simulation in Frage kommen.

„Das ist eine ideale Situation für uns“, sagt Herr Bolard. Angesichts unseres Patientenaufkommens von etwa 300 Fällen pro Jahr war es unrealistisch, ein eigenes MRT-System zu besitzen. Dieses Modell der gemeinsamen Nutzung hat die MRT für uns wirtschaftlich erschwinglich gemacht.“

Die Zusammenarbeit zwischen den beiden Abteilungen war von entscheidender Bedeutung. „Klinikteams beider Abteilungen erkennen die Anforderung hochwertiger Bildgebung für die RT-Planung und diagnostische Zwecke und arbeiten kooperativ zusammen, um dies zu ermöglichen“, sagt Herr Bolard.

Das Hôpital de La Tour betreibt eine effiziente Strahlentherapieabteilung mit begrenztem Personal in Schlüsselrollen: 4,7 VZÄ medizinische/r Technologe/Technologin für Radiologie (RTTs), 1,8 VZÄ Physiker*innen, 2 Radioonkolog*innen und 2 VZÄ Verwaltungsmitarbeitende. Das Team nahm die Herausforderung, MRT einzuführen, mit Begeisterung an. Der erste Schritt bestand darin, Informationen von anderen, erfahreneren Standorten einzuholen.

Daher nahmen Herr Bolard und Dr. Thomas Breuneval, Radioonkologe am Hôpital de La Tour, an einem von Philips organisierten Peer-to-Peer-Kurs am Universitätsklinikum Utrecht (UMC Utrecht), Niederlande teil, um Fachwissen zur Implementierung von MRT zu erwerben.

Gerade als kleines Zentrum ist es wichtig, von anderen zu lernen, erinnert sich Dr. Breuneval. „UMC Utrecht hat uns einige wertvolle technische Tools und ihre klinischen bewährte Abläufe (Best Practices) zur Verfügung gestellt, die dazu beigetragen haben, die Umsetzung bei La Tour zu beschleunigen. Und die umfassende MRT-Erfahrung des UMC Utrecht half uns, unser Verständnis dafür zu vertiefen, wie die Bilddaten eingesetzt werden können, welche Sequenzen verwendet werden sollten und wie diese die Zielabgrenzung beeinflussen."

Die Integration von MRT in den Strahlentherapie-Arbeitsablauf für unsere Kopf-Hals-Krebspatient*innen war ein logischer Schritt für die neue Strahlentherapieabteilung von La Tour, sagt Bolard.

„Wir haben hier ein ausgezeichnetes Kopf-Hals-Krebsprogramm, das zahlreiche Patientenüberweisungen aus dem Großraum Genf anzieht“, sagt er. „Unsere Radioonkolog*innen haben beschlossen, MR-Sim für Kopf-Hals-Fälle einzusetzen, um wesentlich präzisere Weichteilbilder zu erhalten als dies mit CT möglich ist.“

Während CT Knochen und Knorpel klar darstellt, führt die begrenzte Weichgewebesichtbarkeit der Modalität dazu, dass Kopf- und Halsstrukturen oft kaum voneinander zu unterscheiden sind. Die Koregistrierung eines MRT-Datensatzes als sekundäre Informationsquelle für die Konturierung von Kopf-Hals-Zielvolumen und Risikoorganen (OAR) ist laut Dr. Breuneval von La Tour von entscheidender Bedeutung.

„MRT trägt wesentlich zur Visualisierung von Kopf-Hals-Läsionen im Vergleich zur CT bei und ermöglicht eine bessere Unterscheidung von unauffälligem und pathologischem Gewebe“, erklärt er. „Tumorränder und die extrakapsuläre Ausbreitung von Lymphknoten – wie auch OARs, wie Parotisdrüsen, Pharyngealmuskeln und der Plexus brachialis – sind besser dargestellt.“ Der daraus resultierende Vorteil ist, dass Tumorränder reduziert und OARs besser verschont bleiben.”

Beim Patienten wurde ein Epidermoidkarzinom der linken Zungenbasis diagnostiziert, das in die Amygdala-Loge und die amygdaloglossale Rinne infiltriert. Radiochemotherapie mit kurativem Ziel wurde mit einer Dosis von 70 Gy für den Tumor, 66 Gy auf die verdächtigen Lymphknoten und 56 Gy auf die elektiven Drainagebereiche – in 33 Fraktionen – verordnet.

MR-basierte Konturierung des Zielvolumens auf 3D T2W TSE in transversalen, sagittalen und Frontalebene.

Wenn eine ausschließlich auf Magnetresonanztomographie basierende Strahlentherapieplanung durchgeführt wird, ist keine CT-Simulation der Patient*innen erforderlich. Von Anfang an stand fest, dass das Hôpital de La Tour für seine Beckenkrebspatient*innen eine ausschließlich auf MR basierende Strahlentherapieplanung anbieten würde.

„Als private Einrichtung streben wir danach, sowohl die bestmögliche Behandlung als auch das bestmögliche Patientenerlebnis zu bieten“, sagt Herr Bolard. „Ausschließlich MR-basierte Strahlentherapie ist in dieser Hinsicht sehr sinnvoll. Einweisende Ärzt*innen schätzen die Überlegung für den Einsatz von MRT sehr, da sie mit MRT für die Diagnose bestens vertraut sind. Und die Tatsache, dass wir den Patient*innen mehrere Untersuchungen ersparen können, ist ein großer Vorteil und fördert die Überweisung von Patient*innen.“

Mit Philips MRCAT (MR Kernspintomographie für die Berechnung der Abschwächung) steht ein herausragender Weichteilkontrast für die Konturierung von Zielvolumen und OAR sowie die benötigten HU zur Dosisberechnung zur Verfügung. Dies ermöglicht einen ausschließlich MR-basierten Workflow für die Strahlentherapieplanung. Philips war mit der Einführung von MRCAT Prostate Vorreiter bei der ausschließlich MR-basierten Strahlentherapie, gefolgt von der Ausweitung auf das gesamte Becken mit MRCAT Pelvis. Diese Anwendungsoption kann bei einer Vielzahl von Beckenindikationen eingesetzt werden, einschließlich Krebs der Prostata, des Enddarms, der Blase, des Analkanals und des Gebärmutterhalses. Neben MRCAT Pelvis steht MRCAT Brain zur Strahlentherapieplanung primärer und metastasierter Weichteiltumore im Gehirn zur Verfügung.

Vor dem klinischen Einsatz der ausschließlich auf MR basierenden Strahlentherapieplanung führte das Team ein Inbetriebnahmeprojekt durch, um die dosimetrische Genauigkeit des MRCAT-Ansatzes zu bestätigen.

„In meinem früheren Krankenhaus haben wir MRCAT Prostate eingeführt, indem wir eine kleine klinische Studie durchgeführt haben [2,3], in der CT-Simulation und MRCAT auf unserem Ingenia 3.0T MR-RT System verglichen wurden“, berichtet Herr Bolard. „Die Ergebnisse waren sehr gut; die MRCAT-basierten Dosisberechnungen ähnelten den CT-basierten Berechnungen. Nach dieser Studie begannen wir, MRCAT Prostate in der klinischen Praxis anzuwenden."

Bevor MRCAT Becken in La Tour eingeführt wurde, führten Herr Bolard und sein Kollege, der Radioonkologe Dr. Ambroise Champion, eine Validierungsstudie an ihren ersten 43 Beckenpatient*innen durch (32 Prostata-, 9 Rektum-, 1 Blasen-, 1 Analkanal-Patient*innen).

„Anstatt zunächst eine separate CT-Simulation durchzuführen, haben wir die CBCT auf dem Linearbeschleuniger Varian Edge verwendet, um MRCAT Pelvis für eine Untergruppe der Patientengruppe zu validieren“, sagt er. „Da dieser Linearbeschleuniger mit iterativem CBCT ausgestattet ist, ist die Bildqualität ausreichend, um den Plan nach jeder Fraktion neu zu berechnen [1].“

Bolard und Champion fanden eine gute Übereinstimmung zwischen MRCAT-basierten und CT-basierten Dosisberechnungen, mit einem Mittelwert des Dosisverhältnisses von 1,007 (0,991–1,014).

Die Validierung der dosimetrischen Äquivalenz wurde bei 43 Patienten durchgeführt, indem MRCAT-basierte Dosispläne, die auf CBCT-Bilddatensätzen und den entsprechenden MRCAT-Bilddatensätzen überlagert waren, miteinander verglichen wurden. Bolard und Champion fanden eine gute Übereinstimmung zwischen MRCAT-basierten und CT-basierten Dosisberechnungen, mit einem Mittelwert des Dosisverhältnisses von 1,007 (0,991–1,014). Der 3D-Gamma-Score lag für alle geprüften Pläne über 95 % (95,2–99,0 %). Ein Poster zu dieser Arbeit wurde zur Präsentation auf der ESTRO 2020 angenommen [4].

Die Einführung der MR-only-Simulation für die Strahlentherapieplanung bei Beckenkrebs hat laut dem Team der La Tour den Workflow effizienter gestaltet und die Sicherheit bei der Ziel- und OAR-Konturierung erhöht.

Der Simulationsarbeitsablauf ist unkompliziert, wobei der RTT den Patient*innen mithilfe der anteriore Spulenstütze positioniert, um einen Kontakt der Spule mit dem Patient*innen zu vermeiden. Ein externes Laserpositionierungssystem wird nicht verwendet. Stattdessen verlässt sich das La Tour-Team auf den internen Laser und ein selbstgebautes Linealsystem zur Lokalisierung des Ursprungs. Täglich wird ein CBCT-Weichteilabgleich mit dem MRCAT-Bildset durchgeführt, was zu einem schlanken und zufriedenstellenden Arbeitsablauf führt.

"Wir sparen mehr als anderthalb Stunden bei der Planung im Vergleich zu einem Arbeitsablauf, bei dem wir CT mit diagnostischen MR-Serien registrieren würden, die nicht auf RT-Anforderungen ausgelegt sind", merkt Herr Bolard an. „Wir erhöhen auch die Genauigkeit, da typische diagnostische Sequenzen große Schichtdicken und begrenzte Bildfenster verwenden, was die Registrierung erschwert."

„Die verbesserte Weichteilvisualisierung im Vergleich zur CT hat das Konturieren deutlich vereinfacht", fügt Dr. Champion hinzu. „Die MRT ermöglicht eine deutlich bessere Abgrenzung anatomischer Strukturen, was die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Konturierung verbessert“, sagt er. „Zum Beispiel lassen sich der erektile Plexus und das Mesorektum auf MRT viel besser darstellen als auf CT. Gleiches gilt für die kraniale Begrenzung des Penisbulbus, wo wir diese empfindliche Struktur gezielter schonen können und so das Risiko einer strahlenbedingten erektilen Dysfunktion minimieren.“ Und obwohl die Rektal- und Blasenwände auf CT gut sichtbar sind, liefert das MRT eine feinere Definition.

Neben der einfacheren Konturierung verbessert die reine MR-Strahlentherapie potenziell die langfristigen Ergebnisse spezifischer Toxizitäten der Strahlentherapie, fügt Dr. Champion hinzu.

„Außerdem hat dies direkte Auswirkungen auf die Ränder, die wir auf das klinische Zielvolumen der Prostata (CTV) anwenden“, sagt er. „Teams, die ausschließlich mit CT-Scans arbeiten, verwenden üblicherweise isotrope Ränder zwischen sieben und fünf Millimetern, außer im hinteren Bereich, wo der Rand zwischen fünf und vier Millimetern liegt.“ Mit MRT-Unterstützung können wir problemlos vier Millimeter große isotrope Ränder verwenden.“

Das Hôpital de La Tour verwendet einen implantierten rektalen Spacer (SpaceOAR®, Boston Scientific) für Patienten, die eine Prostatastrahlentherapie erhalten, um Raum zwischen Rektum und Prostata zu schaffen. Das 3D-T2W-TSE-MRT bietet eine ausgezeichnete Visualisierung des rektalen Spacers und wird für die Konturierung von Risikoorganen (OAR) und Zielvolumina verwendet. Der Dosisplan wird auf dem MRCAT-Datensatz berechnet.

Das Philips Ingenia 1.5T Magnetresonanzsystem für Kernspintomographie ist ebenfalls mit Compressed SENSE ausgestattet, wodurch das Team die Scan-Dauer verkürzen konnte.

„Compressed SENSE beschleunigt unsere Bilderfassung um 20 bis 40 Prozent, wodurch die benötigte Zeit pro Patient*in reduziert und somit der Patientenkomfort sowie die Effizienz des Arbeitsablaufs verbessert werden – ohne Änderung der Bildqualität“, sagt Dr. Breuneval. „Das kommt allen unseren Patient*innen zugute, die sich einer MR-Simulation unterziehen.“ Insbesondere für Beckenpatient*innen – die während ihrer Untersuchung eine unangenehm volle Blase haben müssen, um die Visualisierung zu verbessern – ist dies ein großer Vorteil.”

Dr. Champion hebt hervor, dass MRCAT Pelvis auch die Simulation von Rektalkrebs in Bauchlage ermöglicht, wobei die Verdauungsorgane durch Vorverlagerung aus dem Zielvolumen herausgenommen werden können.

„Die Bestrahlungszielvolumen bei einem Rektumkrebs liegen im Wesentlichen posterior und lateral, sodass eine gute Schonung der Verdauungsorgane die Verträglichkeit der Behandlung verbessert“, sagt er. „Die Bauchlagerung kann auch zur Simulation von Analkrebs verwendet werden. Diese Position ermöglicht es, die Gesäßmuskulatur auseinanderzulegen, wodurch die durch Strahlenbelastung in den Hautfalten verursachte Toxizität deutlich reduziert wird."

MRCAT Pelvis ermöglicht zudem ein bis zu 36 Zentimeter großes Bildfenster in der Fuß-Kopf-Achse, wodurch die Behandlungsplanung für erweiterte Beckenzielvolumina möglich ist.

„Das große Messfeld (FOV) ist definitiv nützlich und eine unverzichtbare Funktion“, stellt Dr. Champion fest. „Bei mehreren Patient*innen haben wir Lymphknoten behandelt, deren Bestrahlungsfelder länger als 30 Zentimeter waren. In unserer Praxis ist die Konturierung der Beckenlymphknotenbereiche bei Prostatakrebs mit mittlerem oder hohem Risiko angezeigt. Auch Rektal- und Analkanalkrebs werden in den Drainagebereichen der Lymphknoten bestrahlt. Die kraniale Grenze dieser elektiven Lymphknotenbestrahlung reicht bis zur Aortenbifurkation, die häufig der Lendenwirbelscheibe L4-L5 entspricht."

Im Rückblick auf ein Jahr Erfahrung mit MRCAT Pelvis kann Dr. Champion mehrere Vorteile für Patient*innen, Personal und Arbeitsabläufe hervorheben.

„Wir profitieren nicht nur von einer präziseren Tumorabgrenzung und einer besseren OAR-Schonung, sondern auch die Beseitigung der Unsicherheiten bei der Bildfusion ist besonders wichtig“, sagt er. „Es ist auch klarer und einfacher für Patient*innen, die nun einen einzigen Termin zur Vorbereitung auf ihre Behandlung erhalten."

„Die logistischen Vorteile sind erheblich“, fügt Dr. Champion hinzu. „Durch nur MR-basierte Strahlentherapie entfällt die Notwendigkeit einer zusätzlichen Bildgebungsuntersuchung und zudem werden die Kosten für die Behandlungsplanung gesenkt.“ Es ist außerdem bemerkenswert, dass die Verringerung der Anzahl der Untersuchungen das Buchungspersonal von diesen entlastet."

Nachdem die MR-Simulation in ihrer klinischen Praxis als Routine etabliert wurde, ist das Team bestrebt, ihr MR-only-Strahlentherapieprogramm auf die Planung der Hirnkrebs-Strahlentherapie auszuweiten.

„MR-Only-Simulation ist ein Paradigmenwechsel in der Strahlentherapieplanung. „Ich sehe, dass die MR-only-Simulation in Zukunft weltweit immer weiter verbreitet sein und für mehr anatomische Regionen möglich werden wird“, sagt Dr. Champion. Wir von Hôpital de La Tour sind stolz darauf, auf diesem Gebiet eine Vorreiterrolle zu übernehmen, um eine Patientenversorgung auf höchstem Niveau zu gewährleisten."