Per 1 augustus jl. is dr. Uulke van der Heide, klinisch fysicus bij de afdeling Radiotherapie van het Antoni van Leeuwenhoek (AVL) te Amsterdam, benoemd tot bijzonder hoogleraar Beeldvormende technieken in de radiotherapie aan het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) te Leiden. Zijn onderzoek richt zich vooral op definiëring en karakterisering van tumoren door middel van MRI. De samenwerking tussen LUMC en AVL bevordert de vertaalslag naar de klinische bestralingspraktijk.
“Met beeldvormende technieken als multiparametrische MRI beeldt je niet alleen de tumor goed af, zodat je precies weet waar deze zich bevindt, maar ook de karakteristieken daarvan, zoals celdichtheid en doorbloeding/perfusie”, licht Van der Heide toe. “Die karakteristieken variëren binnen een tumor. De vraag die mij vooral bezig houdt is: Wat betekent die heterogeniteit en wat kunnen we daarmee binnen de radiotherapie?” Om die vragen te beantwoorden zet de klinisch fysicus de gevormde beelden om naar een kwantitatief plaatje en vertaalt deze naar een benodigde dosis. “We onderzoeken of het mogelijk is een karakteristiek als diffusie van water in het weefsel te vertalen naar gevoeligheid voor behandeling en daar een stralingsdosis aan koppelen, het zogenoemde dosepainting”, legt hij uit.“Vervolgens kun je met beeldgeleide behandeltechnieken de juiste dosis op de juiste plaats deponeren” Voor die behandeltechnieken is de samenwerking met het LUMC belangrijk.
Bestralingsmarges
“Leiden is erg sterk in brachytherapie, waarbij met naalden of applicatoren de stralingsbron in of heel dichtbij de tumor wordt gebracht”, vertelt Van der Heide. “Daarnaast heeft men in het LUMC ook veel ervaring met radiotherapeutische behandeling van rectumcarcinomen.”
Het eerste project dat de samenwerking tussen de twee instituten bekrachtigt, is dan ook een door Alpe d’HuZes gesponsorde studie naar MRI-geleide brachytherapie bij rectumcarcinoom gecombineerd met MRI. Van der Heide: “Brachytherapie is niet de standaardbehandeling bij het rectum. Patiënten worden preoperatief uitwendig bestraald volgens een kort of een lang schema. Het korte schema behelst vijf bestralingen binnen een week, waarna de operatie plaatsvindt. Het lange schema omvat vijfentwintig bestralingen in vijf tot zes weken. De operatie volgt acht weken later.”
Volgens de onderzoekers zou brachytherapie voordelen kunnen hebben ten opzichte van de gangbare externe bestraling. “Het bestralingsveld is nu heel groot, omdat je niet goed weet waar het doelgebied zich op het moment van bestralen bevindt. Door vulling en luchtbellen kan een rectum er steeds anders uitzien. Voor het bestralingsgebied houd je dan flinke marges aan, opdat de hele tumor geraakt wordt”, aldus Van der Heide.“Bij behandeling van het rectumcarcinoom is de dosis daar weliswaar op afgesteld, maar dat is niet optimaal, want eigenlijk wil je de tumor een hogere dosis geven. Binnen het onderzoek gaan we daarom de standaard uitwendige bestraling volgens kort schema vergelijken met een MRI-geleide brachytherapie. Bij die laatste bestralen we vier keer binnen een week. Aangezien de straling lokaal is, hoeven we minder marge aan te houden en kan de dosis omhoog om de tumor effectiever aan te pakken. Daarnaast willen we de beeldgeleiding met behulp van MRI robuuster maken. Als je met een hoge dosis werkt, moet de stralingsbron wel heel goed op zijn plaats blijven ten opzichte van de tumor.”
Live-beelden
De samenwerking tussen AVL en Leiden moet ook vruchten afwerpen voor de behandeling van gynaecologische tumoren. De huidige MRI-geleide behandeling van bijvoorbeeld baarmoederhalskanker kent, net als de standaardbehandeling voor rectumcarcinoom, het probleem van ruime marges. “De MRI-beelden die gebruikt worden om de tumor te lokaliseren zijn van een week of paar dagen eerder. Doordat het binnenste van een patiënt continue in beweging is, verplaatsen de organen en tumoren in het bekken en abdomen van dag tot dag. Weliswaar binnen een bepaald gebied, maar je moet wel heel genereuze marges hanteren om te garanderen dat de tumor voldoende dosis krijgt. Je zit zo aan een marge van een tot twee centimeter. Dat is gezond weefsel dat een flinke tik krijgt met alle ongewenste neveneffecten van dien.”
Voor het verkleinen van de marges bij gynaecologische tumoren zetten de onderzoekers de MRI-versneller in, een bestralingsapparaat met een geïntegreerde MRI-scanner, waardoor een goed weke-delencontrast ten tijde van de bestraling mogelijk is. Door de live-beelden is duidelijk waar de tumor zich bevindt en kan het bestralingsgebied worden beperkt. Bijkomend voordeel is dat met het apparaat vrij makkelijk een hele complexe dosisverdeling te realiseren is, wat met brachytherapie moeilijker gaat. Dat maakt optimalisatie van de behandeling met behulp van dosepainting mogelijk. Doordat het uitwendige bestraling betreft, moet de dosis echter wel altijd door gezond weefsel heen om zijn doelgebied te bereiken. “Bij brachytherapie is dat niet altijd het geval. Als je naalden prikt ter behandeling van prostaatkanker, dan zit de stralingsbron in het doelgebied. Met de naalden fixeer je de prostaat”, aldus Van der Heide. De onderzoekers gaan dan ook na wat uiteindelijk de meest adequate methode is om de juiste dosis op de juiste plaats te krijgen met zo min mogelijk belasting voor omliggend weefsel.
Maatwerk plus
Optimalisatie is volgens Van der Heide ook nog op een andere manier te realiseren. “Als je regelmatig vervolgbeelden maakt, al dan niet gekoppeld aan dosepainting, kun je daadwerkelijk zien wat er in de loop van de behandeling gebeurt. Aan de hand daarvan zou je de dosis per stralingssessie kunnen bijstellen. We leveren al jaren behandelingen die zijn afgestemd op de patiënt, maar op deze manier breng je maatwerk naar een heel nieuw niveau.”
Daarnaast is dosepainting nog op een andere wijze in te zetten. Het AVL participeert in een Europees project, waarin, nadat de diagnose prostaatkanker is gesteld, de waarschijnlijkheid wordt bepaald dat tumorcellen zich op bepaalde plekken bevinden. “Als we een karakterisering van dat tumorweefsel doen, kunnen we dat vertalen naar een dosisverdeling. Plekken waar zich heel zeker tumorcellen ophouden, kun je dan een hoge dosis straling geven; bij minder voor de hand liggende plekken, ga je omzichtiger te werk.”
Dr. M. van Oosten, wetenschapsjournalist Oncologie Up-to-date 2015 vol 6 nummer 5
DEEL DIT ARTIKEL:
