Stand der Aktivitäten (Agust 2014)

Hier finden Sie einen Überblick über die in PASSOS bisher durchgeführten Arbeiten und Untersuchungen:

AP 1: PASSOS-Herzstudie

Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik
Johannes-Gutenberg Universität Mainz

Klinik und Poliklinik für Radioonkologie und Strahlentherapie
Johannes-Gutenberg Universität Mainz

Frauenklinik, Universitätsklinikum Würzburg
Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe
Universitätsklinikum Ulm

Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie
Universitätsklinikum Ulm

Epidemiologie:

Koordination (Mainz):

Entwicklung von Studienprotokoll und statistischem Auswerteplan. Erstellung eines Datenschutzkonzeptes. Antrag bei den zuständigen Ethikkommissionen. Durchführung einer Fallzahlplanung. Aufbau einer Studiendatenbank. Fertigstellung standort-übergreifender Standard Operating Procedures (SOPs; für Mainz und Ulm) zur standardisierten Durchführung des Mortalitäts-Follow-up und der Patientinnen-Befragung.

(2)        Aufbau einer Kohorte am Standort Mainz:

Entwicklung von SOPs zur Rekrutierung der Kohorte in Mainz. Schulung des Erhebungspersonals. Rekrutierung der Mainzer Kohorte. Status: Einschluss von ca. 1500 Patientinnen der Universitätsmedizin Mainz.

(3)        Mortalitäts-Follow-up (Mainz und Ulm):

Recherchen zum Vitalstatus der Patientinnen der Kohorte (über Einwohnermeldeämter). Status: Abgeschlossen. Vorbereitungen zur Durchführung von Todesursachenrecherchen über Gesundheitsämter. Status: Beginn der TU-Recherchen im September 2014.

(4)       Befragung zur kardialen Morbidität (Mainz und Ulm):

Entwicklung und Pilotierung eines Fragebogens (mit 20 zufällig ausgewählten Patientinnen). Status: Start der Befragung im Juni 2014: Aussendung von Erstanschreiben sowie ggf. eines Erinnerungsschreibens.

Dosimetrie:

(1)        Exakte Dosimetrie für eine Patientinnen-Stichprobe:

Berechnung der Herzdosis für eine Stichprobe von 400 Patientinnen (200 Mainz + 200 Ulm) auf Basis der individuellen Anatomie und Bestrahlungspläne. Status: 200 (100 Mainz + 100 Ulm) abgeschlossen bis auf Elektronenfelder in Ulm.

(2)        Vorhersage der Herzdosis auf Basis klinischer Aktendaten:

Entwicklung und Kreuzvalidierung eines Vorhersagemodells für die Herzdosis, in das Informationen aus den klinischen Patientinnen-Akten eingehen. Dabei Quantifizierung der Unsicherheit in der Vorhersage. Status: Abgeschlossen für Stichprobe von 200 (100 Mainz + 100 Ulm) Patientinnen.

AP 2: Dosimetrie Therapieverfahren Brustkrebs

Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie
Universität Rostock

Die Analyse der verschiedenen Bestrahlungstechniken hat gezeigt, dass unter Anwendung der IMRT Technik die mittleren Dosen der Risikoorgane im Vergleich zu klassischen Tangententechnik zunehmen. Zeitgleich werden aber auch Volumina mit hoher Dosis innerhalb der Risikoorgane durch die IMRT-Technik reduziert (z.B. Herz, Axilla). Zudem wurden seit Anfang diesen Jahres mehrere Patientinnen mit tiefer Inspiration (DIBH, Deep Inspiration Breath Hold) bestrahlt und die Veränderungen hinsichtlich der Dosis für Lunge und Herz analysiert. Hier hat sich gezeigt, dass das Herz aufgrund der tiefen Inspiration im Mittel rund 1cm aus dem Hauptstrahlengang (Tangententechnik, keine IMRT) herauswandert und dies im Mittel zu einer Reduktion um 2.1Gy mittlerer Herzdosis führt. Allerdings läßt sich anhand der aktuellen Patientenzahl keine Verbesserung für die mittlere Lungendosis feststellen. Hier zeigt sich bisher, dass durch die komplizierten individuellen geometrischen Konstellationen von Größenverhältnissen und Lage der Organe (im besonderen Lage von Herz und Lunge zueinander) annähernd gleichverteilt geringere sowie höhere mittlere Lungendosen durch tiefe Inspiration im Vergleich zu freier Atmung möglich sind.

Da sich durch Phantommessungen im Rahmen der Zusammenarbeit mit der Universität Leipzig ungewöhnlich hohe Abweichungen der Dosis des Bestrahlungsplanungssystems (BPS) im Vergleich zur Messung ergeben haben, sind Dosisangaben des BPS für Risikoorgane außerhalb des Hauptstrahlenganges der Tangenten kritisch zu betrachten. Hier sind Fehlergrenzen im hohen zweistelligen Bereich anzunehmen. Diese Fehlergrenze soll im kommenden halben Jahr mit Hilfe von Dosismessungen am Wasserphantom bei Abstrahlung eines klassischen MammaCa Planes genauer quantifiziert werden. Für Dosisprofile entlang kranio-kaudaler Richtung sind Messungen mit realistischen Phantomen geplant.

 

Abteilung für Medizinische Strahlenphysik und Diagnostik
Helmholtz Zentrum München

Im Rahmen von AP2 wurde beobachtet, dass es einen signifikanten Unterschied zwischen der gemessenen und der von der Bestrahlungssoftware vorhergesagten Dosisverteilung gibt. Um außerdem die Dosis in den einzelnen Bereichen des Herzens besser ermitteln zu können, wird ein Herzmodell mit höherer als der bisherigen Auflösung benötigt. Ein geeigneter Datensatz wurde von der TU München bereitgestellt. In der AMSD hat die Segmentierung des Datensatzes dazu bereits begonnen und sollte in den nächsten Monaten fertiggestellt werden.

AP 3: Dosimetrie Diagnostik Herzerkrankungen

Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik
Technische Universität München

Die SPECT/CT und PET/CT Messmethoden wurden kontextspezifisch eingehend untersucht und die Wiederverwendung des im Rahmen der klinischen Untersuchung durchgeführten CTs für die zusätzlichen Untersuchungen zur Bestimmung der Kinetik validiert. Somit sind zeitaufwendige regulatorische Prozesse wegen eines potentiellen zusätzlichen Einsatzes von ionisierender Strahlung unnötig. ES werden nun die Rahmenbedingungen geschaffen, um Ganzkörpermessungen für alle Untersuchungen (SPECT-CT, PET-CT, PET-MR-Aufnahmen und das Auswerten von Urin- und Blutproben durchzuführen. Zusammen mit optimierten Messprotokollen wurde so die Grundlage geschaffen, die sehr komplexen Messungen im klinischen Umfeld schneller umzusetzen. Der Antrag wird zeitnah eingereicht. Das Aufnahmeverfahren für sehr schnelle SPECT-Messungen des radioaktiven Tracers 99mTc-MIBI wurde weiter optimiert. Die bereits vorliegenden Daten aus früheren Studien (TIM-1 und TIM-2) wurden um einen weiterer Tracer (Bombesin) erweitert und werden derzeit in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum München mit Hilfe verbesserter Auswertungsmethoden neu analysiert um tracer-generalisierte Modelle zu entwickeln  und die Ergebnisse mit den konventionell ermittelten Dosimetriedaten zu vergleichen.

 

Abteilung für Medizinische Strahlenphysik und Diagnostik
Helmholtz Zentrum München

Innerhalb des AP3 wurde am Klinikum rechts der Isar der Ethikantrag für Ganzkörpermessungen umgearbeitet, so dass dieser alle Untersuchungen abdeckt (SPECT-CT, PET-CT, PET-MR-Aufnahmen und das Auswerten von Urin- und Blutproben). Bis zum Eintreffen der ersten Patientendaten wurde zwischenzeitlich ein anderer von der TUM zur Verfügung gestellter Datensatz (TIM-1) als Datengrundlage für biokinetische Fragestellungen herangezogen. Die AMSD wertet diesen Datensatz dabei hinsichtlich der individuellen Unterschiede bezüglich Biokinetik und resultierender Organdosen aus, indem auch die ICRP- Referenzphantome erstmals eingesetzt werden sollen. Die Arbeiten sollen demnächst abgeschlossen werden. Bei einem zweiten und dritten vom Klinikum rechts der Isar zur Verfügung gestellten Datensatz wurden bereits parallel erste Arbeiten hinsichtlich der Erstellung eines biokinetischen Modells begonnen.

AP 4: Personalisierte Risiken

Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik
Johannes-Gutenberg Universität Mainz

Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Zweittumoren nach Strahlenexposition mit hoher Dosis:

(1)        Literaturrecherche Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Systematische Literaturrecherche für Veröffentlichungen zu Dosis-Wirkungs-Beziehung von Strahlenexposition über 4 Gy und dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Status: Systematische Pubmed-Recherche und Reference-Tracking auf Basis aktueller einschlägiger Arbeiten abgeschlossen. Screening der ca. 1100 Abstracts abgeschlossen. Identifikation der relevanten Artikel abgeschlossen. Auswertung der identifizierten relevanten Artikel: laufend.

(2)        Literaturrecherche Zweittumoren

Systematische Literaturrecherche für Veröffentlichungen zu Dosis-Wirkungs-Beziehung von Strahlenexposition über 4 Gy und dem Auftreten von Zweittumoren. Status: Systematische Pubmed-Recherche, Reference-Tracking auf Basis aktueller einschlägiger Arbeiten, Screening der Abstracts sowie Identifikation der relevanten Artikel für Schilddrüsentumoren abgeschlossen. Auswertung der Schilddrüsen-Artikel: laufend. Ausdehnung auf weitere Zweittumoren: laufend.

(3)        Modellierung der Dosis-Messfehler:

Abschätzung der Fehlergröße in der berichteten Dosis aus einer Validierungsstichprobe mit exakter Dosimetrie. Status:. Abgeschlossen für eine Teilstichprobe und ein Fehlermodell. Ausdehnung auf größere Stichprobe und andere Fehlermodelle: laufend.

 

Institut für Strahlenschutz
Helmholtz Zentrum München

Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Zweittumoren nach Strahlenexposition mit niedriger und mittlerer Dosis:

Es wurden mechanistische Modelle für Brust- und Darmkrebs untersucht (Kohorte der Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki sowie die Schwedischen Hämangioma-Patienten). Diese Modelle wurden auf die Qualität der Datenbeschreibung in den epidemiologischen Kohorten untersucht und Gewichtungsfaktoren der Modelle mit der Methode der "Multi-Modell-Inferenz" ermittelt. Es wurde eine Klassifizierung aller anderen Krebsarten vorgenommen. Diese schließen die Organe ein, die nicht zu den Hauptrisikoorganen nach Strahlenexposition gehören, deren Risiko jedoch für PASSOS bestimmt werden muss. Es wurden funktional verwandte Gruppen gebildet (z. B. Verdauungstrakt, Geschlechtsorgane, u. a.), bei denen die Anzahl von strahleninduzierten Fällen ausreichend ist, um Risikoparameter zu bestimmen. Auf dem Projekttreffen in Rostock wurde darüber diskutiert und es wurden zusätzlich weitere einzelne Organe ausgewählt (Blase, Niere, Leber), für die explizite Risikomodelle erstellt werden sollen. Als eine besondere Herausforderung wurde die Bestimmung der Dosis im Knochenmark nach einer Brustkrebstherapie angesehen, da sie stark inhomogen verteilt ist. Zur Bestimmung der Lebenszeitrisiken wurden die relativen Überlebensraten von Brustkrebspatientinnen nach Grad des Tumors und Kalenderjahr untersucht.

AP 5: Software

Institut für Strahlenschutz
Helmholtz Zentrum München

Das AP 5 beginnt Anfang 2015. Es wurden jedoch schon einleitende Untersuchungen durchgeführt. Diese betreffen die Methoden zur Implementation der Risikomodelle, Verfahren zur Abschätzung von Modellunsicherheiten und Evaluierung von Lebenszeitrisiken. Zur Zeit werden die Schnittstellen zu den anderen Arbeitspaketen diskutiert, wie z.B. die Form des Transfers der Dosisdaten.

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