Uitgebalanceerde stralingsdosis verbetert effectiviteit radiotherapie

Radiotherapie, waarbij gebruik gemaakt wordt van radioactieve straling om kankercellen schade toe te brengen, is een veel voorkomende behandeling tegen kanker. De behandeling is echter altijd mensenwerk en brengt de nodige onzekerheden met zich mee. Marleen Balvert toont in haar onderzoek aan dat deze risico’s verkleind kunnen worden met behulp van wiskundige optimalisatiemodellen.

Vinden van een goede balans

Omdat straling door gezonde weefsels heen kan, is radiotherapie uitermate geschikt voor het behandelen van diepliggende tumoren die door de omliggende weefsels moeilijk bereikbaar zijn voor een chirurg. Helaas is het afgeven van een stralingsdosis aan omliggende gezonde weefsels hierbij onvermijdelijk. De stralingsdosis die deze organen krijgen kan echter wel beperkt worden door onder meer een juiste keuze van de posities van waaruit bestraald wordt, de intensiteit en de bestralingsduur. Wiskundige modellen helpen de arts bij het vinden van een goede balans tussen de kwaliteit van het behandelplan in termen van een hoge dosis aan de tumor en een lage dosis aan de omliggende organen.

Onzekerheden bij behandelplan

Bij het maken van een behandelplan zijn onzekerheden onvermijdelijk. Zo wordt een plan gemaakt op basis van een scan van het lichaam, waarbij de exacte locaties van de tumor en gezonde weefsels lastig waar te nemen zijn. Dit betekent dat de werkelijke positie van de tumor of een gezond orgaan iets kan afwijken van hetgeen de arts heeft geobserveerd. Dit resulteert in een risico op een te lage dosis in de tumor. Om de risico’s te verkleinen, is er een wiskundig model ontwikkeld waarin deze onzekerheden worden meegenomen. Het model neemt alle mogelijke locaties van de tumor en gezonde organen mee, en maakt een behandelplan dat in het slechtste scenario zo goed mogelijk is.

Verkleinen van risico op te lage dosis

Het nieuwe optimalisatiemodel is ontwikkeld voor HDR brachytherapie, een behandeling waarbij radio-actieve bronnetjes in de tumor worden ingebracht om zo van binnenuit de tumor te bestralen. Het model is getest met data van zes prostaatkanker patienten. De resultaten laten zien dat het nieuwe planningsmodel de risico’s op een te lage dosis in de tumor verkleint ten opzichte van de huidige klinische methode. Vervolgonderzoek met data van een grotere groep patienten is nodig om deze resultaten te ondersteunen.

Bron: Tilburg University