Hyperbaric Oxygen and Radiotherapy (original) (raw)

Background:

Hyperbaric oxygen (HBO) therapy is the inhalation of 100% oxygen at a pressure of at least 1.5 atmospheres absolute (150 kPa). It uses oxygen as a drug by dissolving it in the plasma and delivering it to the tissues independent of hemoglobin. For a variety of organ systems, HBO is known to promote new vessel growth into areas with reduced oxygen tension due to poor vascularity, and therewith promotes wound healing and recovery of radiation-injured tissue. Furthermore, tumors may be sensitized to irradiation by raising intratumoral oxygen tensions.

Method:

A network of hyperbaric facilities exists in Europe, and a number of clinical studies are ongoing. The intergovernmental framework COST B14 action “Hyperbaric Oxygen Therapy” started in 1999. The main goal of the Working Group Oncology is preparation and actual implementation of prospective study protocols in the field of HBO and radiation oncology in Europe.

Results:

In this paper a short overview on HBO is given and the following randomized clinical studies are presented:

a) reirradiation of recurrent squamous cell carcinoma of the head and neck after HBO sensitization;

b) role of HBO in enhancing radiosensitivity on glioblastoma multiforme;

c) osseointegration in irradiated patients; adjunctive HBO to prevent implant failures;

d) the role of HBO in the treatment of late irradiation sequelae in the pelvic region.

The two radiosensitization protocols (a, b) allow a time interval between HBO and subsequent irradiation of 10–20 min.

Conclusion:

Recruitment of centers and patients is being strongly encouraged, detailed information is given on www.oxynet.org.

Hintergrund:

Unter „hyperbarer Sauerstofftherapie“, auch „hyperbare Oxygenation“ (HBO) genannt, versteht man die Atmung von 100% Sauerstoff bei einem Druck von mindestens 1,5 ATA (absolute Atmosphären; 150 kPa). Bei der HBO wird das Medikament Sauerstoff durch erhöhten Umgebungsdruck physikalisch im Plasma gelöst und unabhängig vom Hämoglobin in das Gewebe transportiert. Die HBO unterstützt in schlecht durchbluteten bestrahlten Geweben mit verringerter Sauerstoffspannung die Gefäßneubildung und trägt zur Wundheilung und Erholung des bestrahlten Gewebes bei. Andererseits kann Sauerstoff unter hyperbaren Bedingungen—während oder kurz vor der Strahlentherapie verabreicht—durch Erhöhung der intratumoralen Sauerstoffspannung als Radiosensitizer eingesetzt werden.

Methodik:

In Europa existiert ein Netzwerk von Druckkammern, an denen klinische Studien laufen. Im Jahr 1999 wurde das europäische Projekt COST B14 „Hyperbare Sauerstofftherapie“ gestartet. Das Hauptziel der Arbeitsgruppe „Onkologie“ ist die Vorbereitung und Implementierung klinischer Studienprotokolle, die sich mit dem Thema „HBO und Strahlentherapie“ beschäftigen.

Ergebnisse:

Die vorliegende Arbeit gibt einen kurzen Überblick über die Grundlagen und Wirkweise der HBO und stellt folgende zur Rekrutierung offenen randomisierten klinischen Studien vor:

a) erneute Bestrahlung rezidivierter Plattenepithelkarzinome im Kopf-Hals-Bereich nach HBO-Sensibilisierung;

b) HBO zur Erhöhung der Strahlensensibilität des Glioblastoma multiforme;

c) Osseointegration nach Bestrahlung im Hopf-Hals-Bereich—adjuvante HBO zur Verhinderung der Implantatabstoßung;

d) HBO bei radiogenen Spätfolgen im Beckenbereich.

Die zwei Protokolle zur Strahlensensibilisierung (a, b) erlauben einen Zeitabstand zwischen HBO und nachfolgender Bestrahlung von 10–20 min.

Schlussfolgerung:

Interessierte Zentren werden eingeladen, sich aktiv an den Studien zu beteiligen (Details s. www.oxynet.org).

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Author information

Authors and Affiliations

1. Department of Radiation Oncology, Medical University of Graz, Austria
   Ramona Mayer
2. Hyperbaric Unit, Whipps Cross Hospital, Leytonstone, London, United Kingdom
   Martin R. Hamilton-Farrell
3. Department of Surgery, Academic Medical Center, Amsterdam, The Netherlands
   Adrian J. van der Kleij
4. Foundation for Hyperbaric Medicine, Basel, Switzerland
   Jörg Schmutz
5. Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Sahlgrenska University Hospital, Göteborg, Sweden
   Gösta Granström
6. Institute of Maritime and Tropical Medicine, National Center of Hyperbaric Medicine, Gdynia, Poland
   Zdzislaw Sicko
7. Hyperbaric & Diving Medical Center, Elisha/Rambam Hospitals, Haifa, Israel
   Yehuda Melamed
8. Klinik für Strahlentherapie, Radioonkologie und Nuklearmedizin, Rotenburg/Wümme, Germany
   Ulrich M. Carl
9. Department of Radiation Oncology, Marien-Hospital, Duesseldorf, Germany
   K. Axel Hartmann
10. Anætesi-og operationsklinikken, HovedOrtoCentret, Rigshospitalet, Copenhagen, Denmark
    Erik C. Jansen
11. Hyperbaric Centre, “OTI Mediacale Vicenza”, Torri di Quartesolo, Vicenza, Italy
    Luciano Ditri
12. Division of Radiobiology, Department of Radiation Oncology, VU University Medical Center, Amsterdam, The Netherlands
    Peter Sminia PhD
13. Division of Radiobiology, Department of Radiation Oncology, VU University Medical Center Building: Faculty of Medicine, Room J-392, Van der Boechorststraat 7, 1081, BT Amsterdam, The Netherlands
    Peter Sminia PhD

Authors

1. Ramona Mayer
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2. Martin R. Hamilton-Farrell
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3. Adrian J. van der Kleij
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4. Jörg Schmutz
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5. Gösta Granström
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6. Zdzislaw Sicko
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7. Yehuda Melamed
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8. Ulrich M. Carl
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9. K. Axel Hartmann
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10. Erik C. Jansen
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11. Luciano Ditri
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12. Peter Sminia PhD
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The European intergovernmental framework COST (European CO-operation in the field of Science and Technology research), COST B14 Working Group Oncology

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Correspondence toPeter Sminia PhD.

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Mayer, R., Hamilton-Farrell, M.R., van der Kleij, A.J. et al. Hyperbaric Oxygen and Radiotherapy.Strahlenther Onkol 181, 113–123 (2005). https://doi.org/10.1007/s00066-005-1277-y

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• Received: 04 February 2004
• Accepted: 23 July 2004
• Issue Date: February 2005
• DOI: https://doi.org/10.1007/s00066-005-1277-y

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