Stereotactische bestraling

N E U R O C H I R U R G I E
Stereotactische bestraling
T
R
E
F
W
O
O
R
D
E
N
ST E R E OTA C T I S C H E B E ST R A L I N G ; R A D I OT H E R A P I E ;
R A D I O C H I R U R G I E ; AV M ; A C O U S T I C U S N E U R I N O O M ; H E R S E N M E TA STA S E ; G L I O O M .
door B.J. Slotman, W.P. Vandertop
Samenvatting
Bij stereotactische radiotherapie en - radiochirurgie wordt gebruik gemaakt van stereotactische
technieken om met hoge nauwkeurigheid een
klein doelgebied tot een hoge dosis te bestralen.
In dit artikel wordt een overzicht gegeven van
deze behandelingsmethode, die bij de behandeling van kleinere arterioveneuze malformaties
en acousticus neurinomen inmiddels van grote
waarde is gebleken. Ook bij patiënten met hersenmetastasen en kleine maligne gliomen kan stereotactische bestraling van waarde zijn.
(Ned Tijdschr Neurol 2000;4:252-257)
Inleiding
Stereotactische radiotherapie of ‘radiochirurgie’ is een
vorm van bestraling waarbij voor de voorbereiding
en uitvoering van de behandeling gebruik wordt
gemaakt van stereotactische technieken. Met zeer
grote nauwkeurigheid wordt een klein doelgebied in
het lichaam van de patiënt gelokaliseerd en vervolgens
tot een hoge dosis bestraald. De bestralingsdosis rond
dit doelgebied neemt snel af, waardoor het omliggende gezonde weefsel minimaal wordt belast. In de
literatuur wordt veelal onderscheid gemaakt tussen
‘radiochirurgie’, waarbij een éénmalige bestraling
plaatsvindt en ‘stereotactische radiotherapie’, waarbij de totale dosis in meerdere fracties wordt toegediend. In dit artikel wordt als verzamelnaam voor deze
behandelingen de term ‘stereotactische bestraling’
gebruikt.
Ruim 50 jaar geleden beschreef Leksell een systeem
waarmee röntgenstraling zeer gericht in kleine
bundels aan een precies gedefinieerd intracranieel
doelgebied kon worden toegediend.1 Hij maakte
hierbij gebruik van zeer smalle bestralingsbundels
vanuit verschillende richtingen. Zijn werk was er
252
NR.
4 - 2000
vooral op gericht om met behulp van deze behandeling intracerebrale structuren en banen te vernietigen.
In deze periode was echter nog geen Megavoltstraling
beschikbaar, waardoor de toepassing van deze
nieuwe methode beperkt bleef. In 1968 beschreef
Leksell een apparaat dat gebruik maakte van een
groot aantal kleine Cobalt-60 bronnen die gammastraling uitzonden.2 Dit apparaat was de voorloper
van het huidige ‘Gamma-knife’ (Electa Instruments,
Sweden). De Cobalt-60 bronnen zijn geplaatst in
een koepelvormige constructie en allemaal gericht
op één punt, het ‘brandpunt’ (isocentrum) van de
bestralingen. De straling van deze bronnen kan met
behulp van zogenaamde collimatoren worden aangepast, waardoor, binnen zekere grenzen, verschillende groottes en vormen bestraald kunnen worden.
Binnen de radiotherapie zijn Cobalt-60 bronnen
inmiddels vrijwel geheel vervangen door lineaire
versnellers. Ten opzichte van de gammastraling
van de Cobalt-60 bronnen, worden hiermee een
geringe huidbelasting, een grotere doordringbaarheid en een scherpere begrenzing van de stralingsbundel gerealiseerd. Een lineaire versneller kan, na
enige mechanische aanpassingen, ook worden
gebruikt voor stereotactische bestralingen. Sinds
een aantal jaren zijn er ook lineaire versnellers op
de markt, welke uit zichzelf al zijn aangepast voor
stereotactische bestralingen.
Lineaire versnellers bieden ten opzichte van het
Gamma-knife het voordeel van een lagere kostprijs, een veel bredere en meer flexibele inzetbaarheid en de mogelijkheid om ook grotere laesies te
behandelen. Daarnaast hebben lineaire versnellers
het grote voordeel dat hiermee ook stereotactische
bestralingen elders in het lichaam (buiten het
hoofd) uitgevoerd kunnen worden.
Stereotactische bestralingen in Nederland
In het kader van een project Ontwikkelingsgeneeskunde werd in 1991 de eerste stereotactische
bestraling in Nederland in het VU ziekenhuis uitgevoerd. Er werd gebruik gemaakt van een aangepaste lineaire versneller op de afdeling radiotherapie.
In de beginjaren werden jaarlijks ongeveer 10 patiënten
behandeld. Na de afsluiting van het project werd het
VU ziekenhuis door het Ministerie van Volks-
N E D E R L A N D S
T I J D S C H R I F T
V O O R
N E U R O L O G I E
gezondheid, Welzijn en Sport aangewezen als centrum
voor stereotactische bestralingen in Nederland.
Zoals blijkt uit figuur 1 is het aantal behandelde
patiënten in de afgelopen jaren sterk toegenomen.
De stereotactische bestralingen zijn inmiddels een
vast onderdeel geworden van de reguliere patiëntenzorg en jaarlijks worden meer dan 100 patiënten
behandeld. Sinds enige tijd vinden ook in Rotterdam
stereotactische bestralingen plaats.
Figuur 2. Stereotactische ring.
De procedure
Alle patiënten die worden verwezen voor advies
over stereotactische bestraling van intracraniële
aandoeningen, worden binnen een multidisciplinair
team, bestaande uit neurochirurgen, radiotherapeuten, een neuroradioloog en neuroloog, besproken.
Voor de diverse behandelingsindicaties zijn protocollen opgesteld. In 1999 werden 180 nieuwe
patiënten aangemeld, waarvan er 87 (48%) voor
stereotactische bestraling in aanmerking kwamen.
Circa tweederde van de patiënten komt op grond
van de huidige protocollen in aanmerking voor
een éénmalige behandeling. Bij deze patiënten
wordt op de dag van de behandeling een stereotactische ring aan de schedel bevestigd (figuur 2).
Hierna wordt een CT-scan en in geval van een vaataandoening, tevens een angiografie vervaardigd.
Bij het röntgenonderzoek wordt op de ring een
lokalisatieframe geplaatst. Met dit frame wordt een
assenstelsel gedefinieerd, waardoor de positie van
elk punt binnen het hoofd van de patiënt in drie
coördinaten, in de X-, Y- en Z-richtingen, kan
Figuur 1. Groei van het aantal patiënten dat in het
VU ziekenhuis d.m.v. stereotactische bestraling is
behandeld.
N E D E R L A N D S
T I J D S C H R I F T
V O O R
worden uitgedrukt. Kort vóór de behandeling
wordt ook een MRI-scan gemaakt, omdat de verschillende aandoeningen zich hierop vaak beter
laten afbeelden dan op een CT-scan. De CT- en
MRI-scans worden vervolgens gefuseerd, waardoor
de specifieke gegevens van de beide onderzoeken
kunnen worden gebruikt. Het te bestralen gebied
wordt ingetekend op de CT- en MRI-scan en het
eventuele angiogram. Ook de kritieke structuren
in de omgeving worden ingetekend. Hierna vindt,
net als bij conventionele bestraling, de computerplanning plaats, waarbij bepaald wordt op welke
manier de stralingsdosis het beste kan worden toegediend. Vaak wordt gekozen voor een aantal
bestralingsbogen (figuur 3 op pagina 254), soms voor
een aantal vaste bundels. Hierna vindt een één tot
anderhalf uur durende, extra uitgebreide kwaliteitscontrole van het bestralingstoestel plaats (figuur 4 op
pagina 255), waarbij een nog grotere nauwkeurigheid
wordt nagestreefd dan met conventionele bestraling.
Vervolgens neemt de patiënt plaats op tafel en
vindt de bestraling in circa 30 minuten plaats. Tot
slot wordt de ring van het hoofd van de patiënt verwijderd. De hele procedure duurt 6-8 uur en vindt
in het algemeen plaats zonder sedatie of anaesthesie.
Bij circa eenderde van de patiënten wordt de bestraling in meerdere keren en gespreid over meerdere
dagen of weken toegediend. In deze gevallen wordt
geen ring aan de schedel van de patiënt geplaatst, maar
wordt gebruik gemaakt van een stereotactisch frame
die door het gebit van de patiënt op zijn plaats
gehouden wordt. Elke dag opnieuw wordt voor de
bestraling de positie van het frame gecontroleerd
en zonodig bijgesteld. Het grote voordeel van deze
gefractioneerde behandeling is dat er beter gebruik
wordt gemaakt van de verschillen in capaciteit tussen
tumorcellen en normale cellen om stralingsgeïndu-
N E U R O L O G I E
NR.
4 - 2000
253
ongeveer een kwart fataal is.3 De behandelingsopties
omvatten chirurgie, embolisatie en radiochirurgie.
Radiochirurgie kan worden toegepast bij laesies
met een maximale diameter van 3,5 - 4 cm. Bij
grotere AVM’s wordt radiochirurgie soms toegepast
na verkleining van het AVM door bijvoorbeeld
embolisatie.
In het VU ziekenhuis zijn al meer dan 150 patiënten
met een AVM behandeld. De behandelingsresultaten
van de eerste groep patiënten zijn onlangs gerapporteerd.4
Na radiochirurgie wordt obliteratie bereikt in 55%
tot 90% van de gevallen. De kans op obliteratie
van het AVM is afhankelijk van de grootte van de
afwijking en de toegediende dosis. Bij kleine AVM’s
kan een hogere dosis (20-25 Gy) worden toegediend, waardoor de obliteratiekans zeer groot is.5,6
Wanneer na drie jaren geen totale obliteratie is bereikt, kan herbehandeling met radiochirurgie worden
overwogen. Een voorbeeld van een AVM voor en na
behandeling wordt gegeven in figuur 5 (op pagina 256).
Figuur 3. Bestraling door middel van vijf bogen,
welke alle gericht zijn op hetzelfde doelgebied.
ceerde schade te herstellen. Fractionering van de behandeling maakt het mogelijk om met een gelijk
risico op late bestralingsschade van normale weefsels
een hogere stralingsdosis in de tumor toe te dienen,
of om bij een gelijke bestralingsdosis van de tumor,
de kans op late bestralingsschade te verminderen.
Indicaties
De belangrijkste indicaties voor stereotactische bestraling zijn arterioveneuze malformaties, acousticus
neurinomen, hersenmetastasen en maligne gliomen.
Daarnaast wordt de behandeling soms toegepast bij
schedelbasismeningeomen en suprasellaire processen.
Mede door het gebruik van de micro-multileafcollimator om de bestralingsvelden af te grenzen, vervaagt
de grens tussen stereotactische bestraling en moderne
3D-conformatie radiotherapie. Het indicatiegebied
zal zich in de komende jaren verder uitbreiden naar
aandoeningen op andere plaatsen in het lichaam.
De vier meest voorkomende indicaties voor intracraniële aandoeningen zullen achtereenvolgens kort
worden besproken.
• Arterioveneuze malformaties
Een arterioveneuze malformatie (AVM) is een vaatmisvorming welke zich kan openbaren door een
bloeding, epilepsie of hoofdpijn, maar ook bij toeval kan worden ontdekt. Het belangrijkste risico is
de kans op het optreden van een bloeding. De kans
hierop wordt geschat op 3-4% per jaar, waarvan
254
NR.
4 - 2000
• Acousticus neurinomen
Acousticus neurinomen zijn goedaardige tumoren in
de brughoekregio, welke uitgaan van de ramus vestibularis van de nervus vestibulocochlearis (figuur 6 op
pagina 256). De tumoren groeien vaak langzaam. Door
compressie van zenuwen treden klachten op als
eenzijdig gehoorverlies, oorsuizen, evenwichtsstoornissen, gevoelsverlies in het gebied van de nervus
trigeminus en zwakte van aangezichtsspieren door
uitval van de nervus facialis. Radicale chirurgie
leidt tot een uitstekende locale controle, maar
heeft ook een forse morbiditeit.7,8 In de meeste
gevallen betekent radicale chirurgie een volledig
verlies van het ipsilaterale gehoor. Daarnaast
bestaat een grote kans op het ontstaan van een
facialisparese of paralyse.9 Met radiochirurgie worden
locale controle percentages bereikt die vergelijkbaar zijn met chirurgie, echter met een grote kans
op behoud van het gehoor en een geringe kans op
schade aan de nervus V en VII.10-12
In het VU ziekenhuis zijn inmiddels 125 patiënten
met een acousticus neurinoom behandeld. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van gefractioneerde
stereotactische radiotherapie. Fractionering van de
behandeling biedt radiobiologische voordelen, waardoor de kans op complicaties mogelijk verder afneemt. Dit is onderwerp van studie in een lopend
prospectief onderzoek. De eerste behandelingsresultaten zijn onlangs gepubliceerd.13 Er werd een locale
controle van meer dan 90% bereikt, terwijl circa
N E D E R L A N D S
T I J D S C H R I F T
V O O R
N E U R O L O G I E
Figuur 4. Lineaire versneller geschikt voor stereotactische bestralingen.
tweederde van de patiënten bruikbaar gehoor hield
na de behandeling.
• Hersenmetastasen
Bij de behandeling van een solitaire hersenmetastase
leidt chirurgie in combinatie met hersenbestraling
tot significant betere resultaten dan hersenbestraling
alleen.14,15 Uit verschillende studies komt naar voren
dat met radiochirurgie soortgelijke resultaten geboekt kunnen worden als met chirurgie.16,17 Er zijn
echter nog geen resultaten van gerandomiseerde
studies beschikbaar waaruit blijkt dat radiochirurgie
een evengoed alternatief is als chirurgie. Wel is in één
studie de overleving van patiënten met een solitaire
hersenmetastase die voor chirurgische resectie in
aanmerking zouden komen, maar radiochirurgisch
zijn behandeld, vergeleken met die van patiënten
uit de chirurgie-arm in de twee bovengenoemde
gerandomiseerde studies.14,15 De locale controle en
overleving van de radiochirurgisch behandelde
patiënten bleek gelijk aan of beter te zijn dan die van
geopereerde patiënten.16 De belangrijke prognostische
factoren bij patiënten met hersenmetastasen die radiochirurgisch worden behandeld zijn jonge leeftijd
(< 60 jaar) en het ontbreken van actieve ziekte elders
in het lichaam.17 Radiochirurgie wordt ook toege-
N E D E R L A N D S
T I J D S C H R I F T
V O O R
past bij patiënten met multipele hersenmetastasen.
In het VU ziekenhuis wordt een maximum van
drie relatief kleine metastasen (maximale diameter
van 3 cm) aangehouden.
• Maligne gliomen
Bij maligne gliomen met een maximale diameter van
3-4 cm is stereotactische bestraling een behandelingsoptie. Bij patiënten met een klein hooggradig astrocytoom of glioblastoma multiforme vindt de stereotactische bestraling vaak plaats in aansluiting op de
conventionele bestraling. Bij recidief tumoren na
conventionele radiotherapie wordt de behandeling
vaker op zichzelf staand toegepast. Er zijn inmiddels
diverse niet-gerandomiseerde studies verricht, waarin
voor patiënten met kleine tumoren een mediane
overleving van bijna twee jaren werd bereikt.18 Op dit
moment wordt binnen de EORTC in een gerandomiseerde studie onderzocht of de toevoeging van
stereotactische radiotherapie aan conventionele bestraling inderdaad van voordeel is bij patiënten
met kleine (< 4 cm) hooggradige gliomen.
Conclusie en aanbevelingen voor de praktijk
Radiochirurgie en stereotactische radiotherapie
N E U R O L O G I E
NR.
4 - 2000
255
a
b
Figuur 5. Arterioveneuze malformatie vóór (a) en ná (b) radiochirurgische behandeling.
vormen een belangrijke aanvulling op het therapeutische arsenaal bij kleine (< 4 cm) arterioveneuse malformaties en acousticus neurinomen. Bij patiënten
met maximaal drie kleine hersenmetastasen, met
een goede conditie en zonder actieve ziekte elders
in het lichaam en bij patiënten met kleine maligne
gliomen dient stereotactische bestraling eveneens
overwogen te worden.
↑
R
L
Figuur 6. Acousticusneurinoom rechts (zie pijl).
256
NR.
4 - 2000
Referenties
1. Leksell L. A stereotactic apparatus for intracerebral surgery.
Acta Chir Scand 1949;99: 231.
2. Leksell L. Cerebral radiosurgery: I. Gamma thalotomy in two
cases of intractable pain. Acta Chir Scand 1968;134:585-595.
3. Ondra SL, Troupp H, George ED, Schwab K. The natural
history of symptomatic arteriovenous malformations of the brain:
a 24-year follow-up assessment. J Neurosurg 1990;73:387-91.
4. Wolbers JG, Mol HCAM, Kralendonk JH, Meijer OWM,
Baaijen JC, Slotman BJ. Stereotactische radiochirurgie met aangepaste lineaire versneller voor cerebrale arterioveneuze malformaties: eerste ervaringen in Nederland. Ned Tijdschr Geneeskd
1999;143:1215-1221.
5. Flickinger JC, Pollack BE, Kondziolka D, Lunsford LD. A doseresponse analysis of arteriovenous malformation obliteration after
radiosurgery. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1996;36:873-879.
6. Karlsson B, Lindquist C, Steiner M. Prediction of obliteration
after gamma knife surgery for cerebral arteriovenous malformations. Neurosurg 1997;40:425-431.
7. Gormley WB, Sekhar LN, Wright DC, Kamerer D, Schessel
D. Acoustic neuromas: results of current surgical management.
Neurosurg 1997;41:50-58.
8. Samii M, Matthies C. Management of 1000 vestibular
schwannomas (acoustic neuromas): surgical management and
results with an emphasis on complications and how to avoid
them. Neurosurg 1997;40:11-21.
9. Wiegand DA, Fickel V. Acoustic neuroma - The patiënt's perspective: subjective assessment of symptoms, diagnosis, therapy
and outcome in 541 patients. Laryngoscope 1989;99:179-87.
10. Foote RL, Coffey RJ, Swanson JW, Harner SG, Beatty CW,
Kline RW, Stevens LN, Hu TC. Stereotactic radiosurgery using
the gamma knife for acoustic neuromas. Int J Radiat Oncol Biol
N E D E R L A N D S
T I J D S C H R I F T
V O O R
N E U R O L O G I E
AANWIJZINGEN
VOOR DE PRAKTIJK
1 Stereotactische radiotherapie en radiochirurgie zijn een vast onderdeel geworden van de reguliere
patiëntenzorg.
2 Radiochirurgie leidt bij arterioveneuse malformaties (AVM’s) tot obliteratie in 55% tot 90% van
de gevallen. Bij kleine AVM’s is de kans op obliteratie hoger. Zo nodig kan na enkele jaren herbehandeling plaatsvinden.
3 Bij acousticusneurinomen kan met stereotactische bestraling bij een groot deel van de patiënten
locale controle worden bereikt. In veel gevallen kan tevens het nog aanwezige gehoor worden
behouden. De kans op schade aan de N.V en N.VII is zeer gering. De behandeling vindt poliklinisch plaats.
4 Bij patiënten met 1 tot 3 hersenmetastasen in een goede conditie en zonder actieve ziekte elders
in het lichaam, dient radiochirurgie te worden overwogen.
5 De waarde van radiochirurgie bij de behandeling van maligne gliomen is nog niet geheel duidelijk. Mogelijk heeft toepassing van stereotactische bestraling in aansluiting op de conventionele
radiotherapie een voordeel bij patiënten met een klein maligne glioom.
6 Bij schedelbasismeningeomen en suprasellaire processen is radiochirurgische behandeling
onderwerp van studie.
Phys 1995;32:1153-60.
11. Kondziolka D, Lunsford LD, McLaughlin MR, Flickinger
JC. Long-term outcomes after radiosurgery for acoustic neuromas. N Engl J Med 1998;339:1426-33.
12. Mendenhall WM, Friedman WA, Buatti JM, Bova FJ.
Preliminary results of linear accelerator radiosurgery for acoustic
schwannomas. J Neurosurg 1996;85:1013-9.
13. Meijer OWM, Wolbers JG, Baayen JC, Slotman BJ.
Fractionated stereotactic radiation therapy and single high dose
radiosurgery for acoustic neuroma. Early results of a prospective
clinical study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000;46:45-9.
14. Patchell RA, Tibbs PA, Walsh JW, et al. A randomized trial
of surgery in the treatment of single metastases to the brain. N
Engl J Med 1999;322:494-500.
15. Noordijk EM, Vecht CJ, Haaxma-Reich H, et al. The choice
of treatment of single brain metastasis should be made based on
extracranial tumor activity and age. Int J Radiat Oncol Biol
Phys 1994;29:711-717.
16. Auchter RM, Lamond JP, Aleaxander EA, et al. A multiinstitutional outcome and prognostic factor analysis of radiosurgery for resectable single brain metastasis. Int J Radiat Oncol
Biol Phys 1996;35:27-35.
17. Loeffler JS. Shrieve DC. What is appropriate therapy for a
patient with single brain metastasis? Int J Radiat Oncol Biol
Phys 1994;29:915-917.
N E D E R L A N D S
T I J D S C H R I F T
V O O R
18. Sarkaria JN, Mehta MP, Loeffler JS, et al. Stereotactic
radiosurgery improves survival in malignant gliomas compared
with the RTOG recursive partitioning analysis. Int J Radiat
Oncol Biol Phys 1994;30 (S1):164.
Correspondentie-adres auteurs:
Prof. Dr. B.J. Slotman1
Prof. Dr. W.P. Vandertop2
Afdelingen 1Radiotherapie en 2Neurochirurgie
Academisch Ziekenhuis Vrije Universiteit
De Boelelaan 1117
1081 HV Amsterdam
Tel. 020-4440414
E-mail: [email protected]
N E U R O L O G I E
NR.
4 - 2000
257