Electromagnetically Navigated Brachytherapy as a New Treatment Option for Peripheral Pulmonary Tumors

Purpose:

This technical note describes the principles of navigated brachytherapy for treatment of peripheral non-small cell lung cancer (NSCLC).

Material and Methods:

In a prospective feasibility trial a first patient with medically inoperable NSCLC in the right upper lobe was treated with external-beam radiotherapy (50 Gy) and navigated endoluminal brachytherapy (15 Gy). Navigated bronchoscopy was performed with an electromagnetic navigation system for localization of a microsensor mounted on the tip of a dedicated catheter placed within the working channel of a bronchoscope. The probe can be actively guided by a steering mechanism to targeted lesions in the periphery of the lung. After successful localization of the NSCLC, endobronchial ultrasound (EBUS) was performed to confirm the exact position in the center of the lesion. A 6-F brachytherapy catheter was placed within the tumor. Primary 3-D-planned brachytherapy was performed on chest CTs acquired with the inserted catheter. High-dose-rate brachytherapy (370 GBq iridium-192) was applied as a boost three times a week (single dose 5 Gy) and provided highly conformal irradiations of the NSCLC including the draining bronchovascular bundle.

Results:

The brachytherapy catheter was tolerated well during treatment (5 days) and alimentation was possible without any problems. Repeated CTs showed stable positioning of the catheter. During follow-up (12 months), endoluminal ultrasound and CT demonstrated a partial remission while histology showed a complete remission of the tumor.

Conclusion:

Navigated brachytherapy for peripheral pulmonary tumors not amenable to conventional bronchoscopy is feasible.

Ziel:

Diese technische Mitteilung beschreibt die Grundlagen einer navigierten Brachytherapie zur Therapie von peripheren, nichtkleinzelligen Bronchialkarzinomen (NSCLC).

Material und Methodik:

Im Rahmen einer prospektiven Machbarkeitsstudie wurde ein Patient mit einem aus internistischen Gründen inoperablen NSCLC im rechten Oberlappen mit einer Teletherapie (50 Gy) und einer navigierten Brachytherapie behandelt (15 Gy). Die navigierte Bronchoskopie wurde mit einem elektromagnetischen Navigationssystem durchgeführt. Dieses System erlaubte eine Echtzeitdarstellung eines Mikrosensors, der an der Spitze eines speziellen Navigationskatheters angebracht und in den Arbeitskanal des Bronchoskops eingeschoben wurde. Der Navigationskatheter kann aktiv mit Hilfe eines Lenkungssystems zu peripheren Lungentumoren geführt werden. Nach erfolgreicher Ansteuerung des NSCLC wurde ein endobronchialer Ultraschall (EBUS) zur Bestätigung einer zentralen Positionierung im Tumor durchgeführt (Abbildungen 1 und 2). Im Anschluss wurde ein konventioneller 6-F-Bronchuskatheter im Tumor platziert. Auf der Basis eines Planungs-CT, das mit liegendem Brachytherapiekatheter gefahren wurde, erfolgte eine primäre 3-D-geplante Brachytherapie. Die High-Dose-Rate-Brachytherapy (370 GBq Iridium-192) wurde als Boostbestrahlung appliziert (3 × 5 Gy/Woche) und erlaubte eine hochkonformale Bestrahlung des peripheren NSCLC und des zuführenden bronchovaskulären Bündels (Abbildungen 3 und 4).

Ergebnisse:

Der Brachytherapiekatheter wurde während der Behandlung gut toleriert und erlaubte eine problemlose Ernährung des Patienten. Wiederholte CT-Untersuchungen zeigten eine stabile Lage des Katheters. In der Nachsorge (12 Monate) zeigten EBUS und CT eine partielle und die histologische Untersuchung eine komplette Remission des Tumors.

Schlussfolgerung:

Eine navigierte Brachytherapie zur Therapie peripherer NSCLCs, die nicht mit einer konventionellen Bronchoskopie erreicht werden können, ist durchführbar.