Vergleich von Dosisberechnungsverfahren und klinischer Dosis-Wirkungs-Beziehung in der bildgeführten Kopf-Hals-Brachytherapie von Mundhöhlenkarzinomen

Hintergrund und Ziele: Die Anwendung modellbasierter Dosisberechnungsalgorithmen (MBDCAs) gewinnt in der Brachytherapie von Kopf-Hals-Tumoren zunehmend an Bedeutung. Es mangelt jedoch an Dosis-Wirkungs-Analysen, die die Abhängigkeit der klinischen Ergebnisse von Dosis-Volumen-Parametern bewerten. Ziel dieser Arbeit war es, strahlungsbedingte Nebenwirkungen der Brachytherapie bei Mundhöhlenkarzinomen zu erfassen, dosimetrische Unterschiede zwischen dem TG-43-Algorithmus und einem MBDCA zu vergleichen und Zusammenhänge zwischen Dosis-Volumen-Parametern und klinischen Nebenwirkungen herauszuarbeiten. Material und Methoden: In der vorliegenden Arbeit wurden 158 Patienten berücksichtigt, die im Zeitraum von 2012 bis 2021 in der Strahlenklinik des Universitätsklinikums Erlangen eine interstitielle Brachytherapie zur Behandlung eines Mundhöhlenkarzinoms erhalten haben und von denen mindestens eine Nachsorgeuntersuchung vorlag. Dabei wurden Überlebensraten und strahlungsbedingte Nebenwirkungen (Weichgewebsnekrose, Osteoradionekrose, Mukositis und Xerostomie) über eine durchschnittliche Nachsorgezeit von 80 Monaten erfasst. Alle ursprünglich auf dem TG-43-Algorithmus basierenden Bestrahlungspläne wurden mithilfe eines MBDCAs neu berechnet. Verschiedene Dosisparameter für das Zielvolumen, das umliegende Gewebe und den Knochen wurden verglichen, um Zusammenhänge mit den klinischen Ergebnissen herzustellen und toxizitätsrelevante Schwellenwerte zu definieren. Ergebnisse und Beobachtungen: Die kumulative Inzidenz für ein lokales Rezidiv, eine Weichteilnekrose, Osteoradionekrose, Mukositis oder Xerostomie betrug 21 %, 22 %, 3 %, 28 % bzw. 79 %. Eine Xerostomie und Mukositis traten häufiger bei Patienten auf, die zusätzlich zur Brachytherapie eine externe Strahlentherapie (EBRT) erhielten. Zwischen dem TG-43-Algorithmus und der MBDCA zeigten sich vor allem in Hochdosisbereichen Abweichungen von bis zu 19 %. Es wurden Dosis-Toxizitäts-Korrelationen festgestellt, beispielsweise bei der Osteoradionekrose (1,6 % vs. 10,3 % bei Knochen D2ccm ≥ 59,3 Gy) und der Weichteilnekrose (16 % vs. 32 % bei Gewebe D5ccm ≥ 87,7 Gy) Größere Zielvolumina (≥ 10,2–11,8 ccm) waren außerdem mit einem erhöhten Risiko für Weichteilnekrosen und Mukositis assoziiert. Diskussion: Die Studie zeigt erstmals klinische Ergebnisse zur Brachytherapie des Mundhöhlenkarzinoms unter Verwendung herkömmlicher TG-43-Dosimetrie und MBDCA und definiert dabei relevante Dosisschwellen, die mit einer erhöhten Toxizität einhergehen. Die modellbasierte Methode berücksichtigt Gewebeinhomogenitäten besser und zeigt deutliche Unterschiede zu TG-43, insbesondere bei hohen Dosen und in der Nähe empfindlicher Organe, was zu präziseren Behandlungsplänen führen kann. Trotz der heterogenen Patientengruppe entsprechen die Überlebens- und Nebenwirkungsraten denen vergleichbarer Studien und bestätigen den Nutzen bildgestützter Planungsverfahren in der Brachytherapie bei Mundhöhlenkarzinomen. Schlussfolgerungen: Es konnten klinisch relevante Dosisparameter, die mit einem erhöhten Risiko für ein Lokalrezidiv und erhöhter Toxizität assoziiert sind, ermittelt werden. Modellbasierte Dosisberechnungen liefern präzisere Ergebnisse als die klassische TG-43-Methode. Sie sollten daher weiterentwickelt werden und in der klinischen Praxis mehr Anwendung finden.