Evidenzbasierte Entscheidungshilfen für 3D Brachytherapie

Motivation In der Behandlung von lokal fortgeschrittenen Zervixkarzinomen konnte durch die Einführung der 3D- bildgestützten Brachytherapie in Kombination mit externer Photonentherapie im letzten Jahrzehnt eine deutliche Verbesserung der lokalen Kontrolle bei gleichzeitiger Reduktion von schweren Nebenwirkungen erzielt werden. Komplexe Applikationsverfahren in Kombination mit Magnetresonanztomographie-gestützter Bestrahlungsplanung ermöglichen heute die individuelle Behandlung einer Vielfalt von Patientinnen aller Krankheitsstadien. Um die in spezialisierten Zentren gewonnen Erkenntnisse über die Vorteile verschiedener komplexer Therapiestrategien für möglichst viele Patientinnen nutzbar zu machen, wird im Projekt Evi-Guide ein evidenzbasiertes Entscheidungshilfesystem für die bildgestützte Brachytherapie entwickelt. Darüber hinaus werden durch Software-Entwicklungen in diesem Projekt wichtige Verbesserungen in der individuellen online Dosisdokumentation und der Dosis-Wirkungs-Modellierung für Risikoorgane erzielt, die bei der evidenzbasierten individualisierten Therapieplanung essentielle Komponenten darstellen. Methodik Basierend auf den Erkenntnissen der multizentrischen EMBRACE Studie zur bildgestützten Brachytherapie, mit über 1400 Patientinnen aus spezialisierten Zentren, welche von unserer Klinik geleitet wird, wird eine Software zur Evaluation verschiedener gängiger Behandlungskonzepte in Form von dosimetrischen und klinischen Erwartungswerten entwickelt. Dazu werden grundlegende klinische Parameter, Tumordimensionen, Dosis-Volumenparameter, Applikationstechnik-spezifische Parameter und neueste Dosis-Wirkungs-Modelle, basierend auf EMBRACE-Daten, herangezogen. Dies dient dazu dem Benutzer Informationen über die mit einer bestimmten Behandlungsmethode erreichbaren Dosis-Levels, Tumorkontrolle und Nebenwirkungswahrscheinlichkeiten für Blase, Darm und Rektum mit entsprechenden Beobachtungen aus einer umfangreichen Kohorte zu vergleichen und daraus eventuelle Verbesserungen in der geplanten Therapie ableiten zu können. Die zugrundeliegenden Dosis-Wirkungsmodelle werden innerhalb des Evi-Guide Projektes durch weitere Software-Entwicklungen verbessert: i) durch Optimierung von radiobiologischen Standard- Parametern des linear-quadratischen Modells für die Strahlentherapie des Beckens, anhand der EMBRACE-Kohorte, und ii) durch die Verringerung von Unsicherheiten in der dokumentierten Dosis durch Entwicklung eines standardisierten Magnetresonanztomographie-basierten online Dosis- Verifikationsverfahrens. Die Ergebnisse des Evi-Guide Projektes sollen in Zukunft weltweit Anwendung finden können um einer Vielfalt von Zentren eine evidenzbasierte Therapieoptimierung für die bildgestützte Brachytherapie zu eröffnen. Die in diesem Projekt entwickelten Software-Module können in Zukunft als Modell für Entscheidungshilfe-Systeme für weitere Indikationen und Therapieoptionen verwendet und auch durch Inklusion aktuell entstehender Daten aus der prospektiven EMBRACEII Studie ergänzt werden. Die Präzisionserhöhung in der Dosisdokumentation und die Optimierung klinisch- radiobiologischen Modelle wird ein besseres Verständnis zur Nebenwirkungskontrolle liefern, das von der Bestrahlungstechnik unabhängige Anwendung in der klinischen Radioonkologie finden wird.

Evidenzbasierte Entscheidungshilfen für 3D Brachytherapie - "Evi-Guide" In der Behandlung von lokal fortgeschrittenen Zervixkarzinomen konnte durch die Einführung der 3D-bildgestützten Brachytherapie in Kombination mit externer Photonentherapie im letzten Jahrzehnt eine deutliche Verbesserung der lokalen Kontrolle bei gleichzeitiger Reduktion von schweren Nebenwirkungen erzielt werden. Komplexe Applikationsverfahren in Kombination mit Magnetresonanztomographie-gestützter Bestrahlungsplanung ermöglichen heute die individuelle Behandlung einer Vielfalt von Patientinnen aller Krankheitsstadien. Um die in spezialisierten Zentren gewonnen Erkenntnisse über die Vorteile verschiedener komplexer Therapiestrategien für möglichst viele Patientinnen nutzbar zu machen, wurde im Projekt "Evi-Guide" ein evidenzbasiertes Entscheidungshilfesystem für die bildgestützte Brachytherapie entwickelt. Darüber hinaus wurden durch Software-Entwicklungen in diesem Projekt wichtige Verbesserungen in der individuellen online Dosisdokumentation und der Dosis-Wirkungs-Modellierung für Risikoorgane erzielt, die bei der evidenzbasierten individualisierten Therapieplanung essentielle Komponenten darstellen. Basierend auf den Erkenntnissen der multizentrischen EMBRACE Studie zur bildgestützten Brachytherapie, mit über 1400 Patientinnen aus spezialisierten Zentren, welche von unserer Klinik geleitet wird, wurde eine Software zur Evaluation verschiedener gängiger Behandlungskonzepte in Form von dosimetrischen und klinischen Erwartungswerten entwickelt. Dazu wurden grundlegende klinische Parameter, Tumordimensionen, Dosis-Volumenparameter, Applikationstechnik-spezifische Parameter und neueste Dosis-Wirkungs-Modelle, basierend auf EMBRACE-Daten, herangezogen. Dies dient dazu dem Benutzer Informationen über die mit einer bestimmten Behandlungsmethode erreichbaren Dosis-Levels, Tumorkontrolle und Nebenwirkungswahrscheinlichkeiten für Blase, Darm und Rektum mit entsprechenden Beobachtungen aus einer umfangreichen Kohorte zu vergleichen und daraus eventuelle Verbesserungen in der geplanten Therapie ableiten zu können. Die zugrundeliegenden Dosis-Wirkungsmodelle wurden innerhalb des "Evi-Guide" Projektes durch weitere Software-Entwicklungen untersucht. Erkenntnisse zur Optimierung von radiobiologischen Standard-Parametern des linear-quadratischen Modells für die Strahlentherapie des Beckens, wurden anhand der EMBRACE-Kohorte gewonnen. Ein automatisierter Workflow zur Verringerung von Unsicherheiten in der dokumentierten Dosis durch Magnetresonanztomographie-basierte online Dosis-Verifikation wurde entwickelt. Die Ergebnisse des "Evi-Guide" Projektes sollen in Zukunft weltweit Anwendung finden können um einer Vielfalt von Zentren eine evidenzbasierte Therapieoptimierung für die bildgestützte Brachytherapie zu eröffnen. Die in diesem Projekt entwickelten Software-Module können in Zukunft als Modell für Entscheidungshilfe-Systeme für weitere Indikationen und Therapieoptionen verwendet und auch durch Inklusion aktuell entstehender Daten aus der prospektiven EMBRACEII Studie ergänzt werden. Die Präzisionserhöhung in der Dosisdokumentation und die Optimierung klinisch-radiobiologischen Modelle wird ein besseres Verständnis zur Nebenwirkungskontrolle liefern, das von der Bestrahlungstechnik unabhängige Anwendung in der klinischen Radioonkologie finden wird.