Intrakoronare Brachytherapie mit Strontium/Yttrium-90

Zusammenfassung

Die Restenose nach PTCA ist nach wie vor ein ungelöstes Problem und beträgt in unserem eigenen Krankengut etwa 30% bei einer Stentimplantationsrate von bis zu 63%. Die intrakoronare Brachytherapie hat das Potential, nach erfolgter PTCA einerseits der proliferativen Komponente der Restenose entgegenzuwirken und andererseits eine narbenbedingte Schrumpfung des Gefäßes zu verhindern. Nachdem wir vor etwa zwei Jahren das Genehmigungs-verfahren für das Novoste-Beta-Cath^TM-System eingeleitet haben, berichten wir über die ersten Erfahrungen in Deutschland.

Das Genehmigungsverfahren ist kompliziert, da das Gerät keine CE-Zertifizierung (MPG § 17) hat und die Brachytherapie noch keine anerkannte Behandlungsmethode darstellt (StrSchV § 41, Gutachten des BfS, Votum einer beim BfArM akkreditierten Ethikkommission). Kompliziert wird die Sachlage durch die Höhe der vom LfU geforderten Versicherungssumme von DM 1 Million für jeden einzelnen Patienten (AtDeckV § 15). Die Abnahme vor Ort erfolgt durch den Sachverständigen des LfAS (StrSchV § 76).

Strontium-90 zerfällt unter Bildung von Yttrium-90 mit einer Halbwertszeit von etwa 28 Jahren. Yttrium-90, die eigentliche therapeutische Substanz, ist ebenfalls eine reiner Betastrahler mit einer kurzen Halbwertszeit von etwa 64 Studen und mit einer deutlich höheren Elektronenenergie von maximal 2,27 MeV. Die Strahlenquelle des Beta-Cath^TM-Systems besteht aus zwölf einzelnen, nicht verbundenen Zylindern mit einer Gesamtlänge von 3 cm. Die Aktivität des gesamten Zuges beträgt ca. 1,3 bis 1,5 GBq (35 bis 40 mCi). Zur Überprüfung der Angaben des Herstellers zur Dosisleistung haben wir diese mit dem GafChromic^TM-Film bestimmt. Die Testdosis in exakt 2 mm Abstand vom Zentrum der Längsachse des Aktivitätszuges betrug 150 Gy. Für die optische Dichte ergaben sich folgende Werte: Referenzquelle: 0,29±0,01; für die Strahlenquelle C: 0,318±0,013 und für D: 0,317±0,028. Bei einer Dosisleistung von zum Beispiel 0,083 Gy/s ergeben sich Bestrahlungszeiten von 169 s für eine zu applizierende Dosis von 14 Gy (Gefäßdurchmesser 2,7 bis 3,35 mm) bzw. 217 s für 18 Gy (Gefäßdurchmesser 3,36 bis 4,0 mm). In unserem Herzkatheterlabor wurden folgende Dosisleistungen bestimmt: Nahbereich am Bleibehälter: 20 μSv/h, am Gerät im eingefahrenen Zustand: 400 μSv/h, Außenseite des Phantoms: 20 μSv/h und am Notfallbehälter: 100 μSv/h. Da das Einbringen der Strahlenquelle nur etwa eine Sekunde dauert, ist die Strahlendosis für andere Gewebe bzw. Organe zu vernachlässigen. Bei unsachgemäßer Handhabung kann es allerdings tatsächlich zu einer signifikanten Bestrahlung anderer Organe kommen. Daher muß größter Wert auf ein intensives Training gelegt werden (Vermeidung des Abknickens des Beta-Cath^TM-Katheters, Vermeiden eines zu festen Schließen des Y-Stücks, ausreichend Flüssigkeit in der Spritze, um ein „Steckenbleiben” der Strahlenquellen unterwegs zu verhindern).

Mit Spannung werden die Ergebnisse der derzeit laufenden Multicenterstudien (Beta-Cath^TM-System-Studie in den USA und BRIE-Studie in Europa) erwartet, die auch darüberentscheiden werden, ob sich die intrakoronare Bestrahlung zur Prophylaxe und/oder Therapie der Restenose medizinisch etabliert.

Abstract

Restenosis after PTCA is still an unresolved problem and occurs in approximately 30% of our patients despite a stent implantation rate of up to 63%. Intracoronary brachytherapy has the potential to counteract the proliferative component of restenosis as well as to prevent shrinking of the coronary artery. Two years ago, we applied for the license to use the Novoste^TMBeta-Cath system. This is the first report of its use in Germany. Attaining the license was complicated by the facts that this device did not yet have CE-certification (MPG § 17), that brachytherapy is not yet an approved method of treatment (StrSchV § 41), the report of the BfS and the approval by an accredited ethical committee. The application becomes even more complicated by the amount demanded by the LfU for insurance: 1 Million DM for each individual patient (AtDeckV § 15). The final local inspection needs to be performed by an expert from the LfAS (StrSchV § 76). Strontium-90 decays into Yttrium-90 with a half-life time of approximately 28 years. Yttrium-90, too, is a pure betaemitter with a shorter half-life time of approximately 64 hours and a considerably higher electron energy of maximum 2.27 MeV. Yttrium-90 is the therapeutic agent. The radiation source of the Beta-Cath^TM system consists of 12 single, separate cylinders (pellets, seeds) with a total length of 3 cm. The activity of the total train is approximately 1,3 to 1.5 GBq (35 to 40mCi). For verification of the dose rate provided by the manufacturer, we performed a check using the GafChromic^TM film. The test dose (exactly 2 mm from the center of the long axis of the activity train) was 150 Gy. We obtained the following results for the optical density: reference source: 0.29±0.01, source C:0.318±0.013 and source D: 0.317±0.028. For a dose rate of e.g. 0.083 Gy/s, the radiation times are 169s for a dose of 14 Gy (vessel diameter 2.7 to 3.35 mm) or 217 s for 18 Gy (vessel diameter 3.36 to 4.0 mm), respectively. In our cath lab, the following dose rates were measured: at the lead container: 20 μSv/h, surface of the transfer device: 400 μSv/h, surface of the phantom: 20 μSv/h and surface of the bail out box: 100 μSv/h. Because moving the source train to the tip of the catheter takes only approximately 1 s, the exposure to other tissues or organs is negligible. However, inappropriate handling of the device could cause significant radiation of other organs. Therefore, the importance of intensive training cannot be overemphasized.

The results of the currently ongoing multicenter trials (Beta-Cath^TMsystem trial in the USA and the BRIE trial in Europe) are being anxiously awaited and will have a decisive impact on the medical acceptance of intracoronary radiation for prophylaxis and/or therapy of restenosis.