Protonentherapie voor kanker nauwkeuriger door Delfts onderzoek

HollandPTC
Het onderzoek van de TU Delft, verricht door dr.ir. Victor Bom, prof.dr. Freek Beekman en dr. Leila Joulaeizadeh,  belooft een belangrijke verbetering in de behandeling van tumoren met de zogenoemde protonentherapie, een veelbelovend alternatief voor de reguliere kankerbestraling. Prof.dr. Freek Beekman: ‘Protonentherapie is de radiotherapie van de toekomst. Een goed gerichte protonenbundel vernietigt tumorcellen op een efficiëntere manier en veroorzaakt minder schade aan gezond weefsel.’
Protonentherapie is wereldwijd aan een gestage opmars bezig. In Nederland is het echter nog niet mogelijk de behandeling te ondergaan. De TU Delft is een van de partijen die momenteel sterk ijvert voor de oprichting van een protonenkliniek in ons land. Dit gebeurt in het initiatief HollandPTC (Holland Particle Therapy Centre).

De juiste plek
Een probleem bij het gebruik van protonenbundels is deze precies op de juiste plek, de tumor, te doen belanden. Dit is van groot belang, want hoe preciezer de protonenbundel kan worden toegediend, hoe kleiner de schade aan het omliggende, gezonde weefsel.
Men kan bij de huidige protonentherapie wel meten waar de (meeste) straling terechtkomt, maar deze metingen (via PET) zijn zo traag dat de bundel niet tijdens de behandeling opnieuw en beter is in te stellen, maar pas bij een volgende behandeling.
Dit lijkt wél mogelijk via de methode die de TU Delft nu heeft gelanceerd.
Beekman: ‘Onze simulaties laten zien dat het via een geheel nieuwe aanpak mogelijk is om real-time en met een zeer grote nauwkeurigheid (ongeveer één millimeter) te meten waar de grootste intensiteit van de bundel, de piek dus, terecht komt in het lichaam. Die piek moet uiteraard precies belanden op de plek van de tumor. Door de hoge snelheid van meten wordt het mogelijk om de eigenschappen van de bundel tijdens de behandeling aan te passen en de straling dus nog preciezer op de juiste plek terecht te laten komen.’

Fotonen
De geheel nieuwe methode van de Delftse onderzoekers werkt door energierijke fotonen te meten via een zogenaamde gammacamera. Deze fotonen worden uitgezonden als een direct gevolg van botsingen van de protonen in het weefsel. Een deel van de fotonen gaat vervolgens door een nauwe spleet. Uit de gemeten hoeveelheid, de energie en de richting van deze fotonen is daarna razendsnel af te leiden op welke plek in het lichaam de intensiteitspiek van de bundel zich bevindt.
De voordelen ten opzichte van de oude technologie liggen, naast de snelheid, in de kosten en het gemak voor de patiënt. De nieuwe methode is relatief goedkoop en de metingen hoeven slechts aan een kant van de patiënt plaats te vinden. Voorheen was die omringd door meetapparatuur.
De bevindingen van de Delftse onderzoekers zijn gebaseerd op geavanceerde computersimulaties met een virtueel hoofd. ‘Dit soort simulaties hebben zich echter bewezen als zeer betrouwbaar’, zegt Beekman. ‘Ik verwacht geen grote afwijkingen ten opzichte van een reële behandelingssituatie.’
De volgende stappen naar uiteindelijke toepassing van de meetmethode kunnen volgens Beekman in principe vrij snel gezet worden. ‘Met de hulp van bijvoorbeeld commerciële partijen kunnen kan dit systeem in een jaar of drie behoorlijk ver geoptimaliseerd zijn. Hoe sneller het op de markt komt, hoe beter het is voor de patiënten.’

De onderzoekers publiceren deze week over hun bevindingen in de online-editie van het tijdschrift Physics in Medicine and Biology.