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TP1 Optimierung der Behandlung mit Protonen, Helium- und Kohlenstoffionen durch neue Konzepte der Behandlungsplanung und in vivo Verifikation bei Schädelbasistumoren mit besonderem Augenmerk auf nieder- und hochgradige Meningeome

Ziel dieses Projektes ist sowohl die Entwicklung neuer Behandlungskonzepte für Tumoren der Schädelbasis mit der Schwerionentherapie, als auch die in-vivo Verifikation mit besonderem Augenmerk auf nieder- und hochgradige Meningeome.

Die Optimierung bereits existierender Behandlungsoptionen erfolgt zunächst durch Vergleich der Behandlungspläne von Protonen- und Kohlenstoffionenstrahlen mit Heliumionenstrahlen.
Die Reduzierung der Toxizität und strahleninduzierten Risiken steht bei der Untersuchung verschiedener Strahlarten ebenso im Fokus und die hieraus gewonnenen Daten können mit Daten zur Dosiseskalation verbunden werden.

Diese Vergleiche beinhalten nicht nur absorbierten und biologischen REB-gewichtete Dosen, wie sie  von Behandlungsplanungssystemen geliefert werden, sondern auch schließen auch Vergleiche relevanter Parameter, wie dosis-gemittelter LET und Neutronendosen ein, welche aus speziellen Monte Carlo-Simulationen erhalten werden.

Darüber hinaus untersuchen wir die klinische Machbarkeit konformaler Hochdosisbestrahlung bei gleichzeitig reduzierter Strahlenbelastung des umliegenden Gewebes durch prospektive Bestrahlungsverifikation mittels PET-basierter Bildgebung nach der Bestrahlung innerhalb der MIRANDA-Studie

Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg

Patient undergoing a PET/CT measurement after scanned ion irradiation at HIT.

The patient was treated for a primary brain tumor with a carbon ion boost. The top panel depicts the dose planned by the commercial TPS overlaid onto the planning CT in axial and sagittal views. The bottom panel depicts the PET image acquired ca. 8 minutes after irradiation and overlaid onto the control CT data, merged and visualised approximately in the same views as the top row. (S. Combs et al. 2012, BMC Cancer)

Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg

Multifocal diffusely spreading atypical meningioma in a 55-year-old woman.

Contrast-agent enhanced CT and MRI scan were fused with a DOTATOC-PET/CT examination and used to calculate a two beam carbon ion radiotherapy plan. (Rieken et al. 2012, Radiat Oncol)


Ausgewählte Literatur

Nischwitz SP, Bauer J, Welzel T, Rief H, Jäkel O, Haberer T, Frey K, Debus J, Parodi K, Combs SE, Rieken S. Clinical implementation and range evaluation of in vivo PET dosimetry for particle irradiation in patients with primary glioma. Radiother Oncol. 2015 May;115(2):179-85.

Combs SE, Kessel K, Habermehl D, Haberer T, Jäkel O, Debus J. Proton and carbon ion radiotherapy for primary brain tumors and tumors of the skull base. Acta Oncol. 2013 Oct; 52(7):1504-9

Combs SE, Welzel T, Habermehl D, Rieken S, Dittmar JO, Kessel K, Jäkel O, Haberkorn U, Debus J. Prospective evaluation of early treatment outcome in patients with meningiomas treated with particle therapy based on target volume definition with MRI and 68Ga-DOTATOC-PET. Acta Oncol. 2013 Apr; 52(3):514-20.

Combs SE, Bauer J, Unholtz D, Kurz C, Welzel T, Habermehl D, Haberer T, Debus J, Parodi K. Monitoring of patients treated with particle therapy using positron-emission-tomography (PET): the MIRANDA study. BMC Cancer. 2012 Apr 3;12:133.

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Rieken S, Habermehl D, Nikoghosyan A, Jensen A, Haberer T, Jäkel O, Münter MW, Welzel T, Debus J and Combs SE. Assessment of early toxicity and response in patients treated with proton and carbon ion therapy at the Heidelberg Ion Therapy Center (HIT) using the rasterscanning technique. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2011 Dec 1;81(5):793-801.

Combs SE, Haberkorn U, Debus J, Parodi K. PET-Bildgebung für die Protonen und Schwerionentherapie: Hintergrund, Entwicklungen und klinische Implementierung. Der Nuklearmediziner, 2011

Combs SE, Ellerbrock M, Haberer T, Habermehl D, Hoess A, Jäkel O, Jensen A, Klemm S, Münter M, Naumann J, Nikoghosyan A, Oertel S, Parodi K, Rieken S, Debus J. Heidelberg Ion Therapy Center (HIT): Initial Clinical Experience in the first 80 patients. Acta Oncol 2010 Oct 49(7):1132-40.

Combs SE, Kieser M, Rieken S, Habermehl D, Jäkel O, Haberer T, Nikoghosyan A, Haselmann R, Unterberg A, Wick W, Debus J. Randomized phase II study evaluating a carbon ion boost applied after combined radiochemotherapy with temozolomide versus a proton boost after radiochemotherapy with temozolomide in patients with primary glioblastoma: the CLEOPATRA trial. BMC Cancer 2010 Sep 6;10:478.

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Parodi K, Ferrari A, Sommerer F, et al. Clinical CT-based calculations of dose and positron emitter distributions in proton therapy using the FLUKA Monte Carlo code. Phys Med Biol 2007;52:3369-87

Parodi K, Paganetti H, Shih H, et al. Patient study on in-vivo verification of beam delivery and range using PET/CT imaging after proton therapy. Int J. Radiat. Oncol. Biol. Phys.2007;68:920-934.


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