Strålebehandling af kræftsygdomme - udfordringer og muligheder

Det er kun godt 100 år siden, at røntgenstrålerne blev opdaget (i 1895). Så tidligt som januar 1896 blev den første røntgenstrålebehandling til kræft givet af Voight til en patient med pharynxcancer i Tyskland. Den første dokumenterede helbredelse af kræft med strålebehandling var et tilfælde af hudkræft på næsen, som blev behandlet af Stenbeck i Sverige i 1899.

Strålebehandling af maligne lymfomer, et paradigme for udviklingen i strålebehandling

Maligne lymfomer er yderst følsomme for strålebehandling, og allerede i 1902 publicerede Pusey i Chicago de første tilfælde. Maligne lymfomer, og specielt Hodgkin lymfom, var nogle af de første kræftsygdomme, som kunne helbredes med ikke-kirurgiske metoder, først med strålebehandling og senere med kemoterapi. Udviklingen i behandlingen af Hodgkin lymfom illustrerer udviklingen af moderne kræftbehandling med ioniserende stråler [1].

I starten var det teknisk set ret primitive apparatur kun i stand til at behandle mindre områder og kun med lave kilovoltenergier, således at strålingen ikke nåede ret dybt ned. Selv om man kunne få lymfomerne til at svinde, kom de uvægerligt igen, typisk i naboregioner. Efterhånden som teknikken i stråleapparaterne forbedredes, kunne man give behandling med højere energier og mod større områder. Man blev i stand til at bestråle ikke blot lymfomerne, men også profylaktisk mod naboregioner. Efterhånden udviklede man teknikker til at give strålebehandling mod alle de større lymfeknuderegioner i kroppen, såkaldt »total nodalbestråling«. Denne bestrålingsmetode medførte nogle af de største strålefelter, der nogensinde er konstrueret. Herved blev det muligt at helbrede op mod halvdelen af alle patienter med Hodgkin lymfom, og denne behandling var standardbehandling til de tidlige stadier frem til begyndelsen af 1990'erne. Da effektiv kombinationskemoterapi til Hodgkin lymfom blev udviklet, undersøgte man kombinationen af kemoterapi og strålebehandling. Det viste sig, at kemoterapien ganske vist nedsatte risikoen for recidiv, men den samlede overlevelse ændredes ikke, da recidiver efter strålebehandling ofte kunne helbredes med kemoterapi [2].

Senfølger af strålebehandling og konsekvenser for den moderne anvendelse af strålebehandling

Efterhånden opstod der store kohorter af patienter, som ofte i en ung alder var blevet helbredt for Hodgkin lymfom, og som havde levet 20-30 år derefter. Analyser af disse store kohorter af langtidsoverlevere viste, at den intensive strålebehandling af Hodgkin lymfom på langt sigt medførte betydelige senbivirkninger, der resulterede i en overdødelighed af specielt sekundære kræftsygdomme og hjertesygdomme [3, 4]. Analyser viste endvidere, at det slet ikke var nødvendigt at give så store strålefelter, når der også blev givet effektiv kemoterapi [2]. Den moderne behandling er derfor en kombination af flere modaliteter. Den tilstræber at give fokuseret strålebehandling alene mod de sygdomsinvolverede områder og samtidig så vidt muligt at undgå medbestråling af raske væv [5]. Denne tendens gør sig nu gældende inden for strålebehandlingen af langt de fleste kræftsygdomme.

Udviklingen i moderne strålebehandling

I løbet af de seneste 10-15 år er der sket en rivende udvikling inden for strålebehandling. De enorme fremkridt inden for computerteknologi og præcisionsudstyr har gjort det muligt for første gang i radioterapiens historie at forme højdosisområdet inde i patienten, så det passer næsten fuldstændig til det svulstområde, som vi ønsker at ramme. Præcisionsteknikker som intensitetsmoduleret strålebehandling, stereotaktisk strålebehandling og protonbehandling gør det muligt rutinemæssigt at planlægge og udføre meget konforme behandlinger, hvor doserne til det omgivende normale væv holdes på et meget lavere niveau end tidligere. Disse præcise behandlinger kræver omhyggelig kontrol, da vi ellers risikerer at ramme ved siden af målet. Her hjælper den moderne teknologi os med udstyr som elektronisk billedkontrol, optisk tracking og computertomografisk (CT) udstyr på selve behandlingsapparatet.

Usikkerheder i den fysiske del af strålebehandlingen, dvs. i dosisplanlægningen, i apparaturet og i opstillingen ved stråleapparatet, er blevet udforsket og analyseret, og matematiske formler til estimering af stokastiske og systematiske variationer er blevet udarbejdet [6]. Usikkerhederne i den biologiske del af radioterapien, altså primært den lægelige del, er mindre velbelyste, men de er langt større end de fysiske usikkerheder.

Et væsentligt problem inden for præcisionsstrålebehandling er bevægelse. Planlægningen af strålebehandling sker på CT-billeder, som er stationære, mens svulster og normale væv jo i virkeligheden bevæger sig, dels under den enkelte behandling og dels igennem et helt behandlingsforløb. Ved strålebehandling i thorax og øvre abdomen er åndedrættet den vigtigste årsag til bevægelse. Den klassiske løsning på dette problem er at lægge store margener på strålefelterne, så svulsten forhåbentlig bestråles i alle positioner. Men denne løsning medfører uvægerligt bestråling af for meget normalvæv.

Udstyr til åndedrætstilpasning af strålebehandling er nu blevet udviklet, hvilket gør det muligt at registrere patientens åndedrætsbevægelse med en ekstern markør på brystvæggen, samt at programmere skannere og behandlingsapparater til funktion i bestemte dele af åndedrætscyklus. Ved anvendelse af denne teknik til strålebehandling af brystkræft er det muligt at reducere strålingen til de underliggende normale væv, først og fremmest hjerte og lunger (Figur 1A og Figur 1B ).

Åndedrætstilpasset strålebehandling til brystkræft blev indført som standard på Rigshospitalet i 2004 som det første sted i Europa. Hos patienter med venstresidig brystkræft forventes denne teknik at ville kunne reducere eller helt eliminere langtidsrisikoen for hjertesygdom som følge af stråling mod hjertet [7].

Lungesvulster bevæger sig med åndedrættet, men analyser af svulsternes bevægelser viser, at de igennem et behandlingsforløb ofte flytter sig, og at der ikke er nogen god korrelation mellem svulstens bevægelse og bevægelsen i den eksterne markør [8]. Her er det nødvendigt at anvende direkte billedvejledning med markør i selve svulsten kombineret med firedimensionale computertomografier, så svulstens bevægelse kan analyseres og anvendes i planlægningen og udførelsen af strålebehandlingen.

Ved disse meget præcise strålebehandlingsteknikker er det kritisk, at vi er i stand til at definere meget præcist på p lanlægnings-CT-billederne, hvad der er svulstvæv, som skal bestråles, og hvad der er rask væv, som skal beskyttes. Dette er et betydeligt problem, og internationale analyser af inter- og intraobservatørvariation i tumordefinition på planlægningsskanninger viser selv blandt erfarne specialister en ganske betydelig variation. For at sikre at alt tumorvæv bestråles uden unødig medbestråling af de normale væv, må vi anvende al tilgængelig information om tumorudbredningen. I mange tilfælde suppleres med andre billedmodaliteter end CT, såsom positronemissionstomografi (PET) og magnetisk resonans (MR)-skanning, der fusioneres med planlægnings-CT-billederne. Undersøgelser på operationspræparater viser, at ingen af billedmodaliteterne er ideelle, men at alle bidrager med potentielt vigtig information [9]. Molekylær billeddannelse, f. eks. PET-skanning med andre og mere tumorspecifikke tracere end Fluoro-deoxy-glukose (FDG), vil forhåbentlig medvirke til en endnu mere præcis tumordefinition og muligvis også til en mere differentieret strålebehandling med varierende doser til svulstvævet afhængig af dets karakteristika, f.eks. mht. celleproliferation, angiogenese og hypoksi [10].

I moderne radioterapi udnytter vi således, at radioterapi i modsætning til andre ikkekirurgiske behandlingsmodaliteter inducerer DNA-skade, som kan moduleres meget præcist i rum og tid. Strålebehandling kan således betragtes som en form for fokuseret molekylærbiologi, og strålebehandling er derfor særlig velegnet til at blive kombineret med andre behandlingsmodaliteter, såsom kemoterapi og de nye biologiske behandlinger. Kombinationen af fokuseret strålebehandling med andre kræftbehandlingsmodaliteter såsom kirurgi og medicinsk kræftbehandling har allerede medført væsentlige forbedringer i behandlingsresultaterne ved en række kræftsygdomme. Den fortsatte udvikling inden for præcisionsapparatur, billeddannelse og computerteknologi kombineret med den teknologisk avancerede og videnskabeligt stringente forskning inden for strålebehandling, der bl.a. foregår på Rigshospitalet i samarbejde med andre førende internationale kræftbehandlingscentre, vil utvivlsomt føre til yderligere, betydelige fremskridt til gavn for fremtidens kræftpatienter.

Lena Specht, Onkologisk Klinik, Rigshospitalet, DK-2100 København Ø. E-mail: lena.specht@rh.regionh.dk

Antaget: 26. november 2009

Interessekonflikter: Ingen

Artiklen er skrevet på basis af forfatterens professortiltrædelsesforelæsning for at belyse aktive frontlinjeforskningsområder i Danmark.