Stereotaktische Radiochirurgie (SBRT) zeigt exzellente Ergebnisse für die lokale Kontrolle von Lungenkrebs im Frühstadium. Viele Patienten sind allerdings nicht für die SBRT geeignet, und die Behandlung von späteren Stadien führt oft zu schweren Nebenwirkungen. Die Bestrahlung mit gescanntem Kohlenstoff (PT) ermöglicht eine konformere Dosisapplikation, wovon gerade diese Patientengruppen profitieren könnten.

Eine in silico Studie an Lungenkrebspatienten in frühen und späten Stadien wurde durchgeführt, um mögliche Vorteile von PT zu untersuchen. Die Patienten wurden am Champalimaud Center for the Unknown, Lissabon (Portugal) mit SBRT behandelt. PT Pläne wurden auf 4DCTs simuliert und zur Bewegungskompensation wurde Rescanning in 4D-Dosisberechnungen untersucht. Eine dedizierte Strategie für 4D Intensitäts-modulierte Partikeltherapie (IMPT) wurde entwickelt und für Patienten im fortgeschrittenem Stadium mit mehreren Läsionen eingesetzt. Für klinisch valide und verlässliche Ergebnisse wurde für Nicht-rigide Bildregistrierung - für die 4D-Dosisberechnung unerlässlich eine Strategie zur Validierung und Qualitätssicherung entwickelt.

Es ergab sich eine vergleichbare Dosisabdeckung der Ziele für PT und SBRT, mit PT konnte die Dosisbelastung fast aller Risikoorgane aber signifikant gesenkt werden, insbesondere des Herzens, der Lunge und der Speiseröhre. In einem besonders komplexen Fall von Stufe IV Lungenkrebs konnte PT alle 5 Läsionen mit der vollen Dosis von 24 Gy abdecken, während dies mit SBRT durch die zu hohe Herzdosis nicht möglich war – die mittlere Herzdosis konnte mit PT trotz voller Zieldosis von 10 Gy auf 0.8 Gy reduziert werden.