Herzrhythmusstörungen: Behandlung im Linearbeschleuniger

Herzrhythmusstörungen entstehen, wenn Nervenzellen unkontrolliert Kontraktionen des Herzmuskels auslösen. Sie werden entweder medikamentös oder durch eine Katheterablation des Gewebes behandelt. Bei einem Patienten, bei dem dies nicht möglich war, wendeten Kardiologen und Strahlentherapeuten in einer interdisziplinären Zusammenarbeit mit der Präzisionsbestrahlung einen neuen Ansatz an.

Im Interview mit MEDICA.de sprechen Prof. Hendrik Bonnemeier und Prof. Jürgen Dunst über die Behandlung eines Patienten mit schweren, therapierefraktären Herzrhythmusstörungen durch hochpräzise Bestrahlung des Herzmuskels, was die Hintergründe sind und welche Perspektiven sich daraus ergeben.

Herr Prof. Bonnemeier, was genau war das Krankheitsbild des Patienten, den Sie kürzlich wegen seiner Herzrhythmusstörungen behandelt haben?

Prof. Hendrik Bonnemeier: Der Patient hatte in der Vergangenheit eine ischämische Kardiomyopathie erlitten, das heißt eine Unterversorgung eines Teils einer Herzkammer mit sauerstoffreichem Blut aufgrund verengter Arterien. Dies hat zu einer heterogenen Narbenbildung in der vorderen linken Herzkammer geführt. Wegen der schlechten Pumpleistung des Herzens wurde ihm deshalb ein Defibrillator implantiert und er musste eine Maximaldosis von Antiarrhythmika nehmen. Trotz dieser Behandlung hat der Patient jeden Tag durch den Defibrillator einen Schock erlitten, was seine Lebensqualität und die seiner Angehörigen natürlich extrem beeinträchtigt hat.

Warum haben Sie sich für diese Behandlung entschieden?

Bonnemeier: Die Ursache von Herzrhythmusstörungen ist eine kreisende Erregung um Narbengewebe in der Herzkammer, ein sogenannter Reentry (sehen Sie Geräte zur Herz-Kreislauf-Diagnostik im Katalog der MEDICA 2018). Durch die viel zu schnelle Erregung kommt es zu einer Instabilität des Blutkreislaufs. Um diese Erregung zu stoppen, ist normalerweise die Katheterablation von Herzmuskelgewebe in der Herzkammer das Mittel der Wahl. Die Stelle, an der der Reentry entstand, war aufgrund seiner Lage aber nicht durch eine Katheterablation zu erreichen, da diese Herzmuskelzellen so tief im Gewebe nicht veröden kann (Informationen zur gefäßchirurgischen Instrumenten finden Sie im Katalog der MEDICA 2018).

Nach einem positiven Votum der Ethikkommission haben wir uns deshalb für die Präzisionsbestrahlung als individuellen Heilversuch entschieden. Mein Team und ich haben die Behandlung dann zusammen mit dem Team von Prof. Jürgen Dunst durchgeführt.

Was genau passiert durch die Bestrahlung im Gewebe?

Prof. Jürgen Dunst: Wenn Zellen hochdosiert bestrahlt werden, sterben diese nach und nach ab. Die verabreichte Strahlenmenge ist so gering, dass zum Beispiel keine Überwärmung oder ein anderer unmittelbarer Effekt im Gewebe eintritt, aber die Strahlung schädigt die DNA. Durch die Strahlentherapie bei Krebserkrankungen – dazu gehört die mehrfache Bestrahlung mit hohen Dosen – wird die DNA so stark geschädigt, dass die erkrankten Zellen die Schäden nicht mehr reparieren können und absterben, wenn sie sich teilen wollen.

Bei Krebszellen reichen Strahlendosen von einmalig etwa 25 Gray, um alle Zellen eines Tumors sicher zu vernichten. Herzmuskelzellen scheinen aber diese Strahlendosis zu überleben. Hier verändert diese Strahlung vermutlich die Funktion der Zellen und beeinträchtigt die Reizleitung und Reizbildung, die die Herzrhythmusstörungen verursachen – wie dieser Prozess genau abläuft, können wir aber noch nicht sagen. Wir können bisher nur phänomenologisch beobachten, dass es dem Patienten besser geht, und das schon nach Tagen.

Bei der Katheterablation handelt es sich im Gegensatz dazu um ein thermisch-destruierendes Verfahren, das heißt, dass das Gewebe vernarbt wird. Bei der Bestrahlung müssen andere Effekte auftreten, denn wenn es sich um eine Zerstörung der Zellen handeln würde, würde die Wirkung der Behandlung erst nach Wochen und Monaten in einem sehr allmählichen Prozess auftreten.

Wie haben Sie die Behandlung vorbereitet?

Bonnemeier: Auf der kardiologischen Seite haben wir eine hochauflösende Voltage Map der vorderen linken Herzkammer erstellt. Das heißt, wir haben im elektrophysiologischen Labor an 10.000 verschiedenen Punkten die Leitfähigkeit des Herzgewebes gemessen. So lassen sich vernarbte und gesunde Gewebezonen voneinander unterscheiden. In der Radiologie wurden CT-Aufnahmen des schlagenden Herzens erstellt, die wir mit unserer Voltage Map kombiniert haben, um die Bestrahlung zu planen (weitere Informationen zur Nukleardiagnostik im Katalog der MEDICA 2018!).

Dunst: Für die Planung der Bestrahlung sind normalerweise zwei Bewegungen relevant: die Atembewegung des Patienten und die Herzpulsation. Von Versuchen am Tiermodell weiß man: Die Atembewegung ist relevant und muss ausgeglichen werden, die Herzpulsationen sind aber verhältnismäßig gering und unbedeutend. Die Atembewegungen kann man mit modernen Bestrahlungsgeräten registrieren und ausgleichen.

Was für ein Gerät haben Sie für diese Behandlung verwendet?

Dunst: Wir haben einen speziell für hochpräzise Bestrahlungen ausgerüsteten Elektronenlinearbeschleuniger, das modernste und teuerste Gerät dieser Art in Schleswig-Holstein, verwendet. Das ist ein Standardgerät für die Strahlentherapie, das an Universitätskliniken und anderen großen Krankenhäusern für gewöhnlich vorhanden ist.

Sie haben diese Behandlung als individuellen Heilversuch durchgeführt. Wie sehen Ihre weiteren Pläne denn jetzt aus?

Bonnemeier: Wir beginnen jetzt mit der Durchführung einer multizentrischen, randomisierten, prospektiven Studie. Dort wollen wir eine Patientengruppe mit einem ähnlichen Profil wie der erste Patient einschließen. Das Studienprotokoll liegt der Ethikkommission schon vor. Wir warten noch auf eine Genehmigung des Bundesamtes für Strahlenschutz. Ich rechne damit, dass wir im März oder April die ersten Patienten in die Studie einschließen können.