Strahlentherapie bei Augentumoren (Radiation Therapy for Ocular Tumors)
1. Was ist Strahlentherapie bei Augentumoren?
Abschnitt betitelt „1. Was ist Strahlentherapie bei Augentumoren?“Die Strahlentherapie ist eine Behandlung, bei der hochenergetische elektromagnetische Wellen oder Teilchenstrahlen auf einen Tumor gerichtet werden, um die DNA zu schädigen und das Wachstum von Tumorzellen zu hemmen oder zu zerstören. Im Bereich der Augentumoren wird sie häufig zusammen mit Operation und Chemotherapie eingesetzt, um den Tumor lokal zu kontrollieren und dabei den Augapfel und die Sehfunktion zu erhalten.
Die Bedeutung der Strahlentherapie bei Augentumoren liegt in den folgenden drei Punkten.
- Erhalt des Augapfels: Der Tumor kann kontrolliert werden, ohne eine operative Entfernung (Orbitaexenteration oder Enukleation) zu vermeiden.
- Lokale Kontrolle: Bei strahlenempfindlichen Tumoren wie dem Lymphom kann eine Heilung unter Umständen allein mit Strahlentherapie erreicht werden.
- Adjuvante Therapie: Sie wird nach Chemotherapie oder Operation eingesetzt, um Resttumor oder ein Wiederauftreten zu unterdrücken.
Die Strahlentherapie wird je nach Art, Größe und Lage des Tumors sowie nach den Auswirkungen auf das umliegende normale Gewebe ausgewählt. Die wichtigsten Bestrahlungsverfahren sind fünf: perkutane Strahlentherapie (EBRT), stereotaktische Radiotherapie, Protonentherapie, Kohlenstoffionentherapie und Plaque-Brachytherapie.
Überblick über die wichtigsten Bestrahlungsverfahren
Abschnitt betitelt „Überblick über die wichtigsten Bestrahlungsverfahren“- Perkutane Strahlentherapie (EBRT): herkömmliche Bestrahlung mit Röntgen- oder Elektronenstrahlen. Sie wird häufig bei Lymphom der Orbita, PIOL und metastatischen Augentumoren eingesetzt.
- Stereotaktische Radiotherapie: gezielte Bestrahlung des Tumors mit Gamma Knife, CyberKnife oder einem Linearbeschleuniger. Sie wird bei Erkrankungen eingesetzt, die eine präzise Bestrahlung erfordern, wie zum Beispiel beim Meningeom der Sehnervenscheide.
- Protonentherapie: nutzt die Bragg-Peak-Eigenschaften von Protonen, um die Dosis im Tumor zu konzentrieren und die Auswirkungen auf das umliegende normale Gewebe zu minimieren. Beim uvealen Melanom wurden lokale Kontrollraten von über 90 % und eine Augenerhaltungsrate von etwa 80 % nach 10 Jahren berichtet [1,2]. Seit April 2016 ist sie bei orbitärem Rhabdomyosarkom erstattungsfähig.
- Kohlenstoffionentherapie: verwendet Kohlenstoffionen, die eine noch höhere biologische Wirkung als Protonen haben. Sie ist vielversprechend bei schwer behandelbaren Tumoren wie dem adenoidzystischen Karzinom der Tränendrüse und dem uvealen Melanom; für ein Tränendrüsenkarzinom mit Ausbreitung über die Orbita hinaus wurde eine 5-Jahres-Augenerhaltungsrate von 86 % berichtet [5]. Bei dieser Behandlung tritt ein neovaskuläres Glaukom relativ häufig auf.
- Plaque-Brachytherapie: Eine Plaque (Applikator) mit einem radioaktiven Isotop wird an die dem Tumor entsprechende Skleralfläche genäht, und der Tumor wird direkt bestrahlt. Sie ermöglicht eine lokale Bestrahlung und hat eine hohe Augenerhaltungsrate.
Es gibt fünf Arten: perkutane Strahlentherapie (EBRT), stereotaktische Radiotherapie (Gamma Knife, CyberKnife und Linearbeschleuniger), Protonentherapie, Kohlenstoffionentherapie und Plaque-Brachytherapie. Die geeignete Bestrahlungsmethode wird je nach Krankheitsart, Tumorgröße und Lage ausgewählt.
2. Bestrahlungsdosis und Indikationen nach Erkrankung
Abschnitt betitelt „2. Bestrahlungsdosis und Indikationen nach Erkrankung“Die empfohlene Strahlendosis und die Bestrahlungsmethode unterscheiden sich je nach Art des Augentumors. Im Folgenden wird die Strahlentherapie für die wichtigsten Erkrankungen zusammengefasst.
Die Zuordnung zwischen der krankheitsspezifischen Bestrahlungsdosis und den verwendeten Bestrahlungsverfahren ist wie folgt.
| Erkrankung | Strahlendosis (ca.) | Hauptbestrahlungsmethode |
|---|---|---|
| Orbitales niedriggradiges Lymphom | 30 Gy | Externe Strahlentherapie (EBRT) |
| Orbitales Lymphom mittleren oder höheren Malignitätsgrades | 40 Gy | Externe Strahlentherapie (EBRT) |
| Orbitales undifferenziertes Karzinom (Maximaldosis) | 70 Gy | Externe Strahlentherapie (EBRT) |
| Intraokuläres Lymphom (PIOL) | 30 Gy | Externe Strahlentherapie (EBRT) |
| Metastatischer uvealer Tumor | 40–50 Gy | Externe Strahlentherapie (EBRT) |
| Retinoblastom | 40–46 Gy | Externe Strahlentherapie (fraktionierte Röntgenstrahlen) |
| Meningeom der Sehnervenscheide | Je nach Einrichtung | Stereotaktische Strahlentherapie |
| orbitales Rhabdomyosarkom | 40–50 Gy | Protonentherapie (von der Versicherung abgedeckt) |
| adenoid-zystisches Karzinom der Tränendrüse | abhängig von der Einrichtung | Kohlenstoffionentherapie |
Orbitallymphom
Abschnitt betitelt „Orbitallymphom“Da maligne Lymphome sehr strahlenempfindlich sind, wird bei auf die Orbita begrenztem malignem Lymphom eine externe Bestrahlung durchgeführt. Bei niedriggradigen Lymphomen werden etwa 30 Gy gegeben, bei Lymphomen mittleren oder höheren Grades etwa 40 Gy. Wenn die Strahlendosis 30 Gy übersteigt, steigt das Risiko für Komplikationen wie Strahlenkatarakt, Retinopathie und Optikusneuropathie. Bei undifferenziertem Karzinom der Orbita und Ähnlichem können manchmal etwa 70 Gy, die als Höchstdosis gelten, gegeben werden, wobei das Risiko von Komplikationen in Kauf genommen wird.
Primäres intraokulares Lymphom (PIOL)
Abschnitt betitelt „Primäres intraokulares Lymphom (PIOL)“Bei lokalen Augenläsionen des primären intraokularen Lymphoms (PIOL) ist eine Strahlentherapie mit einer Gesamtdosis von etwa 30 Gy wirksam. Bei systemischer Erkrankung wird eine Chemotherapie kombiniert.
Metastatischer Aderhauttumor
Abschnitt betitelt „Metastatischer Aderhauttumor“Für metastatische Tumoren im Auge wird eine Bestrahlung mit 40–50 Gy verwendet. Sie wird häufig zur Linderung von Symptomen eingesetzt (palliative Bestrahlung).
Retinoblastom
Abschnitt betitelt „Retinoblastom“Es wird eine fraktionierte Röntgenbestrahlung mit 40 bis 46 Gy verwendet. Durch Fortschritte in der Chemotherapie und bei lokalen Therapien (Plattentherapie, Laserbehandlung und Kryotherapie) wird die externe Bestrahlung heute jedoch nur noch eingesetzt, wenn sich der Tumor mit anderen Behandlungen nicht kontrollieren lässt. Bei Kindern wird die externe Bestrahlung wegen des Risikos eines Zweitkarzinoms und einer gestörten Orbitalentwicklung vorsichtig abgewogen.
Optikusscheidenmeningeom
Abschnitt betitelt „Optikusscheidenmeningeom“Es wurde berichtet, dass eine stereotaktische Radiotherapie (LINAC, Gamma Knife, CyberKnife) die Sehfunktion erhalten und das Tumorwachstum bremsen kann. Da eine vollständige chirurgische Entfernung den Sehnerv opfern kann, ist die Radiotherapie die wichtigste Behandlungsform.
Orbitales Rhabdomyosarkom
Abschnitt betitelt „Orbitales Rhabdomyosarkom“Der Standard ist eine Kombination aus Chemotherapie (VAC-Schema) und Strahlentherapie. Seit April 2016 ist die Protonentherapie erstattungsfähig, wodurch eine Bestrahlung mit minimaler Belastung des umliegenden Normalgewebes möglich wurde. Für das Stadium (IRS-Gruppe) II bis IV werden Chemotherapie und Strahlentherapie kombiniert, und es werden 4.000 bis 5.000 cGy (40 bis 50 Gy) verabreicht. Mit der Protonentherapie lässt sich die Dosis für benachbarte Strukturen wie Linse und Orbitalknochen deutlich stärker senken als mit Photonen, und bei Kindern wurden eine ausgezeichnete Tumorkontrolle sowie weniger Langzeitkomplikationen berichtet [6].
Adenoid-zystisches Karzinom der Tränendrüse
Abschnitt betitelt „Adenoid-zystisches Karzinom der Tränendrüse“Für inoperable adenoid-zystische Karzinome wird eine Schwerionentherapie eingesetzt. Sie ist eine vielversprechende Behandlung, die den Tumor kontrollieren und dabei Lid, Augapfel und Orbita erhalten kann; selbst bei Fällen mit extraorbitaler Ausbreitung wurden eine 5-Jahres-Lokalkontrollrate von 62 % und eine Gesamtüberlebensrate von 65 % berichtet [5].
Bei niedriggradigen Lymphomen werden etwa 30 Gy bestrahlt, bei Lymphomen mittleren oder höheren Grades etwa 40 Gy. Bei Fällen wie einem undifferenzierten Karzinom der Orbita kann auch eine Hochdosisbestrahlung von etwa 70 Gy erfolgen. Wenn die Dosis 30 Gy überschreitet, steigt das Risiko für Strahlenkatarakt, Retinopathie und Optikusneuropathie.
3. Plattentherapie (Brachytherapie)
Abschnitt betitelt „3. Plattentherapie (Brachytherapie)“
Die Plaktherapie ist eine Lokaltherapie, bei der eine mit einem radioaktiven Isotop versehene Plakette (scheibenförmiger Applikator) vorübergehend an die dem Tumor entsprechende Skleraloberfläche angenäht wird, um die Strahlung direkt in den Tumor abzugeben. Sie ist eine wichtige augenerhaltende Behandlung beim Aderhautmelanom und beim Retinoblastom (Rezidiv- oder Restfälle).
Verwendete Strahlenquellen
Abschnitt betitelt „Verwendete Strahlenquellen“Die verwendete Strahlenquelle variiert je nach Region.
- ¹⁰⁶Ru (Ruthenium, β-Strahler): Wird hauptsächlich in Japan und Europa verwendet. Es sendet Betastrahlen (Elektronenstrahlung) aus und bestrahlt den Tumor selektiv.
- ¹²⁵I (Iod, γ-Strahler): Wird hauptsächlich in Nordamerika verwendet. Es sendet niederenergetische Gammastrahlen aus.
Indikationen
Abschnitt betitelt „Indikationen“Die Tumorvoraussetzungen für die ¹⁰⁶Ru-Plaktherapie sind wie folgt.
- Tumordicke: 5 mm oder weniger
- Tumordurchmesser: 15 mm oder weniger
- Tumorlokalisation: umschriebener Tumor fern von der Sehnervpapille
Wenn der Tumor die Sehnervpapille oder die Makula berührt oder wenn der Tumor groß ist, kann die Indikation schwierig sein.
Lokale Kontrollraten und Merkmale der Behandlung
Abschnitt betitelt „Lokale Kontrollraten und Merkmale der Behandlung“Eine lokale Kontrolle von 80 bis 90 % ist möglich. In der COMS-Studie (Collaborative Ocular Melanoma Study) wurde berichtet, dass es beim mittelgroßen Aderhautmelanom keinen signifikanten Unterschied im Überleben zwischen der ¹²⁵I-Platten-Brachytherapie und der Enukleation gab, und sie hat sich als augenerhaltende Behandlung etabliert [3]. Die Langzeitergebnisse der ¹⁰⁶Ru-Plattentherapie zeigen Überlebensraten von 99 %, 97 % und 85 % nach 5, 7 und 9 Jahren sowie eine lokale Rezidivrate von etwa 1 %, was günstig ist [4]. Die Plattentherapie ist eine punktgenaue Bestrahlung nur der dem Tumor entsprechenden Sklerafläche, und ihr Vorteil besteht darin, dass das umgebende normale Gewebe im Vergleich zur externen Bestrahlung weniger belastet wird.
Da chirurgische Maßnahmen wie das Annähen und Entfernen der Plaque spezielle Fachkenntnisse erfordern und außerdem ein spezieller Behandlungsraum für den Strahlenschutz nötig ist, sind die Einrichtungen, die dies durchführen können, begrenzt.
Die Plattentherapie ist ein lokales Bestrahlungsverfahren, bei dem eine radioaktive Plaque direkt auf die dem Tumor entsprechende Sklerafläche genäht wird. Dadurch wird die Dosis auf den Tumor konzentriert und das umliegende normale Gewebe wenig beeinträchtigt. Die externe Bestrahlung bestrahlt den gesamten Tumorbereich von außerhalb des Körpers, sodass sie für größere Tumoren und multiple Herde geeignet ist, jedoch mehr Dosis an umliegende Strukturen wie den vorderen Orbitabereich, die Linse und den Sehnerv abgibt. Die Indikation wird nach Tumorgröße, Lage und Typ ausgewählt.
4. Nebenwirkungen der Strahlentherapie und ihr Management
Abschnitt betitelt „4. Nebenwirkungen der Strahlentherapie und ihr Management“
Bei der Strahlentherapie von Augentumoren wird die therapeutische Wirkung auf den Tumor mit Auswirkungen auf das umliegende normale Gewebe (Nebenwirkungen) erkauft. Die Nebenwirkungen variieren je nach Strahlendosis, Bestrahlungsfeld und Behandlungsart.
Häufige ophthalmologische Nebenwirkungen
Abschnitt betitelt „Häufige ophthalmologische Nebenwirkungen“- Strahlenkatarakt: Das Risiko steigt, wenn die Bestrahlungsdosis 30 Gy überschreitet. Die Linse ist sehr strahlenempfindlich und zeigt sich häufig als hintere subkapsuläre Katarakt. Eine Kataraktoperation mittels Phakoemulsifikation kann indiziert sein.
- Strahlenretinopathie: Kapillarverschluss und Netzhautischämie können exsudative Veränderungen, Neovaskularisation und Makulaödem verursachen. Es wurde berichtet, dass sie nach Plaque-Brachytherapie in 20–53 % der Fälle auftritt [7]. Zur Behandlung werden Anti-VEGF-Therapie und Laserphotokoagulation eingesetzt, und eine prophylaktische Gabe von Bevacizumab kann die Entstehung eines Makulaödems möglicherweise verringern [7].
- Strahlenoptikusneuropathie: Die Bestrahlung des Sehnervs beeinträchtigt die Blutversorgung des Sehnervs und verursacht eine Visusminderung sowie Gesichtsfeldausfälle. Es kann zu einer irreversiblen Sehbehinderung kommen.
- Trockene Augen: Sie entsteht durch die Bestrahlung der Tränendrüse und der Becherzellen der Konjunktiva. Behandelt wird sie mit künstlichen Tränen und entzündungshemmenden Augentropfen.
- Neovaskuläres Glaukom: Eine relativ häufige Komplikation nach Schwerionentherapie, die eine Kontrolle des Augeninnendrucks erfordert.
- Orbitawachstumsstörung: Besonders bei Kindern kann die Bestrahlung das Wachstum der Orbitaknochen beeinträchtigen und eine Gesichtsasymmetrie verursachen. Protonentherapie und Schwerionentherapie können im Vergleich zur konventionellen externen Röntgenbestrahlung die Dosis für das umliegende normale Gewebe reduzieren.
Risiko für Zweitkarzinome (Kinder)
Abschnitt betitelt „Risiko für Zweitkarzinome (Kinder)“Die externe Bestrahlung bei Kindern, insbesondere bei Retinoblastom, erhöht das Risiko für Zweitkarzinome im Bestrahlungsfeld, etwa Osteosarkom und Weichteilsarkom. Beim hereditären Retinoblastom (biallelische RB1-Mutation) ist das Risiko für Zweitkarzinome noch höher, daher muss die Indikation für eine externe Bestrahlung sorgfältig geprüft werden. Durch die Verringerung der Dosis für das umliegende normale Gewebe wird von der Protonentherapie eine Senkung des Zweitkarzinomrisikos erwartet.
Wichtige Punkte der Nachsorge
Abschnitt betitelt „Wichtige Punkte der Nachsorge“- Nach der Strahlentherapie sollten regelmäßige augenärztliche Kontrollen mindestens alle 3–6 Monate fortgeführt werden.
- Zur frühen Erkennung von Strahlenretinopathie, Katarakt und Optikusneuropathie sollten regelmäßig Fundusuntersuchung, optische Kohärenztomographie (OCT) und Gesichtsfeldprüfung durchgeführt werden.
- Bei Erkrankungen mit Risiko für ein neovaskuläres Glaukom (z. B. nach Schwerionentherapie) sollten zusätzlich der Augeninnendruck und die Gonioskopie geprüft werden.
5. Behandlungseinrichtungen und Versicherungsschutz
Abschnitt betitelt „5. Behandlungseinrichtungen und Versicherungsschutz“Die Zahl der Einrichtungen, in denen die Behandlung durchgeführt werden kann, und der Stand des Versicherungsschutzes unterscheiden sich je nach Art der Strahlentherapie.
Protonentherapie
Abschnitt betitelt „Protonentherapie“Seit April 2016 ist die Protonentherapie bei orbitalem Rhabdomyosarkom von der Versicherung abgedeckt. Protonentherapie-Einrichtungen sind landesweit begrenzt, daher kann eine Überweisung an eine nahe gelegene Einrichtung erforderlich sein.
Schwerionentherapie
Abschnitt betitelt „Schwerionentherapie“Die Schwerionentherapie für schwer behandelbare Augentumoren, einschließlich des adenoid-zystischen Karzinoms der Tränendrüse, wird in Einrichtungen in Japan durchgeführt. Der Bereich der Indikationen und die Zahl der Einrichtungen nehmen zu.
Plaktherapie
Abschnitt betitelt „Plaktherapie“Da ein spezieller Behandlungsraum und fachliche Expertise erforderlich sind, ist die Zahl der Einrichtungen, die dies durchführen können, begrenzt. Eine Überweisung an eine augenärztliche Fachklinik, die Plaktherapie durchführt, ist notwendig.
Externe Bestrahlung und stereotaktische Radiotherapie
Abschnitt betitelt „Externe Bestrahlung und stereotaktische Radiotherapie“Die externe Bestrahlung mit einem Linearbeschleuniger kann in Strahlentherapieeinrichtungen im ganzen Land durchgeführt werden. Die stereotaktische Radiotherapie (Gamma Knife und CyberKnife) wird in einigen Einrichtungen durchgeführt, und ihr Einsatz bei Augentumoren erfordert die Zusammenarbeit von Augenheilkunde und Radiologie.
6. Pathophysiologie: Wirkmechanismus der Strahlung und Grundlage der Dosisfestlegung
Abschnitt betitelt „6. Pathophysiologie: Wirkmechanismus der Strahlung und Grundlage der Dosisfestlegung“Wirkungen der Strahlung auf Tumorzellen
Abschnitt betitelt „Wirkungen der Strahlung auf Tumorzellen“Strahlung (Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und Teilchenstrahlen) verursacht Doppelstrangbrüche der DNA in den Zellen und stoppt die Zellteilung. Da Tumorzellen eine geringere Fähigkeit zur DNA-Reparatur haben als normale Zellen, sind sie strahlenempfindlicher (ein relativer Unterschied in der Empfindlichkeit). Das Grundprinzip der Strahlentherapie besteht darin, dieses Prinzip zu nutzen, um Tumorzellen gezielt zu zerstören.
Wie die Dosis festgelegt wird
Abschnitt betitelt „Wie die Dosis festgelegt wird“Die Dosis der Bestrahlung (Gray, Gy) wird durch das Gleichgewicht zwischen der Strahlenempfindlichkeit des Tumors und der Toleranzdosis des umliegenden Normalgewebes bestimmt.
- Malignes Lymphom: Es ist sehr strahlenempfindlich, und mit einer vergleichsweise niedrigen Dosis von 30–40 Gy kann eine Heilung erwartet werden.
- Adenokarzinom und Sarkom: Die Empfindlichkeit ist mittel bis gering, und eine hohe Dosis von 40–70 Gy ist erforderlich.
- Sehnerv und Netzhaut: Die Strahlentoleranz ist niedrig (an der Linse besteht bei etwa 2–4 Gy ein Kataraktrisiko), daher ist die Optimierung des Bestrahlungsfeldes unerlässlich.
Bedeutung der fraktionierten Bestrahlung
Abschnitt betitelt „Bedeutung der fraktionierten Bestrahlung“In der Regel wird die äußere Bestrahlung in Fraktionen von 1,8–2 Gy pro Sitzung, 5-mal pro Woche über mehrere Wochen, verabreicht (Fraktionierung). Die Fraktionierung gibt normalen Zellen Zeit, ihre DNA zwischen den Sitzungen zu reparieren, während Tumorzellen die nächste Dosis erhalten, obwohl die Reparatur noch unvollständig ist, wodurch das Gleichgewicht zwischen Behandlungswirkung und Nebenwirkungen optimiert wird.
Physikalische Eigenschaften der Teilchenstrahltherapie
Abschnitt betitelt „Physikalische Eigenschaften der Teilchenstrahltherapie“Die Protonenstrahl- und Schwerionenstrahltherapie (Kohlenstoffionenstrahlen) bildet am Ende des Bestrahlungswegs einen konzentrierten Dosisbereich, den sogenannten „Bragg-Peak“. Während Röntgenstrahlen beim Durchtritt durch Gewebe kontinuierlich Energie abgeben, geben Teilchenstrahlen ihre Energie in einer bestimmten Tiefe abrupt ab und fallen dann auf nahezu null ab. Dadurch lässt sich eine hohe Dosis tief im Tumor abgeben und gleichzeitig die Dosis für das Normalgewebe hinter dem Tumor verringern. Kohlenstoffionenstrahlen haben eine noch höhere relative biologische Wirksamkeit (RBE) und werden selbst bei strahlenresistenten Tumoren (wie dem adenoidzystischen Karzinom) voraussichtlich eine stärkere zerstörerische Wirkung als Röntgenstrahlen erzielen.
7. Literatur
Abschnitt betitelt „7. Literatur“- Mishra KK, Daftari IK. Proton therapy for the management of uveal melanoma and other ocular tumors. Chin Clin Oncol. 2016;5(4):50. PMID: 27558251. doi:10.21037/cco.2016.07.06
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- Diener-West M, Earle JD, Fine SL, et al; Collaborative Ocular Melanoma Study Group. The COMS randomized trial of iodine 125 brachytherapy for choroidal melanoma, III: initial mortality findings. COMS Report No. 18. Arch Ophthalmol. 2001;119(7):969-982. PMID: 11448319.
- Cennamo G, Montorio D, D’Andrea L, et al. Long-Term Outcomes in Uveal Melanoma After Ruthenium-106 Brachytherapy. Front Oncol. 2022;11:754108. doi:10.3389/fonc.2021.754108
- Hayashi K, Koto M, Ikawa H, Ogawa K, Kamada T. Efficacy and safety of carbon-ion radiotherapy for lacrimal gland carcinomas with extraorbital extension: a retrospective cohort study. Oncotarget. 2018;9(16):12932-12940. PMID: 29560121.
- Yock T, Schneider R, Friedmann A, Adams J, Fullerton B, Tarbell N. Proton radiotherapy for orbital rhabdomyosarcoma: clinical outcome and a dosimetric comparison with photons. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2005;63(4):1161-1168. PMID: 15950401.
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