Verbetering van radiotherapie technieken bij hoofd-en-hals kanker

In de behandeling van hoofd-hals carcinomen (HHC) is radiotherapie (RT) een belangrijk onderdeel van de behandelingsmogelijkheden. Het kan worden aanbevolen als definitieve behandeling met of zonder chemotherapie, adjuvant na heelkunde of ter behandeling van een recidief na heelkunde. RT is een orgaan sparende behandeling waarbij ook functiebehoud vaak beter mogelijk is dan na heelkunde. RT van HHC is vaak complex als gevolg van grote planning tumor volumes (PTV), verschillende doel volumes en de nabijheid van risico-organen (RO). Bovendien worden dosissen tot 60 Gy of 66 Gy postoperatief en 72 Gy in definitieve RT voorgeschreven. Bestraling van normaal weefsel kan ernstige nevenwerkingen veroorzaken met een verhoogde acute en late morbiditeit tot gevolg. In het verleden heeft men zich gericht op het verminderen van de dosis op speekselklieren, mondholte en slikstructuren om xerostomie, mucositis en dysfagie respectievelijk te verminderen, omdat dit een belangrijk effect heeft op de levenskwaliteit (QoL), zelfs jaren na RT. Nieuwere technieken werden ontwikkeld in RT in de afgelopen 20 jaar, waardoor er een lagere dosis werd geleverd aan RO terwijl een voldoende hoge dosis geven werd aan tumor volumes. In het begin van de jaren 1990, ontstond intensiteit-gemoduleerde radiotherapie (IMRT). Deze techniek laat toe dichter bij de tumor grens te bestralen door meerdere foton bundels met aangepaste intensiteiten vanuit verschillende kanten te richten op de tumor en zo de omtrek beter te volgen. Dit laat betere sparing van de risico-organen toe en resulteert zo in minder acute en late toxiciteit.

In dit doctoraat willen we nagaan hoe we de huidige radiotherapie methoden kunnen verbeteren en hoe we kunnen voorbereiden op nieuwere en nog meer precieze bestralingstechnieken. Wij realiseren ons dat vooraleer accuratere technieken kunnen worden toegepast, tekortkomingen van huidige technieken moeten worden geïdentificeerd en opgelost. Gezond weefsel rond de tumor belemmerd de dosis die een radiotherapeut kan toedienen ter behandeling van een tumor. Met meer conformele radiotherapie is het echter mogelijk het therapeutisch venster te verbreden door toxiciteit te verminderen en oncologische resultaten te verbeteren.  

In radiotherapie is elke verandering ten opzichte van de plannings-CT een ongewenste verandering die een effect kan hebben op de dosisverdeling. Voorbeelden van dergelijke veranderingen zijn verkleinen van de tumor en klieren en anatomische veranderingen zoals vermagering. Hierdoor kunnen dosimetrische variaties optreden die kunnen leiden tot onder dosering van het tumorvolume en een hogere dosis op RO dat respectievelijk kan leiden tot recidieven en verhoogde toxiciteit. Adaptieve radiotherapie (ART) biedt een mogelijke oplossing door het wijzigen van RT plannen, rekening houdende met nieuwe tumor volume / anatomie. Een dergelijke adaptieve aanpak is echter een belasting voor een bestralingsdienst omdat dit veel tijd en energie vraagt en niet nodig/nuttig is bij alle patiënten. Er is momenteel geen manier om te bepalen welke patiënten kunnen profiteren van een dergelijke aanpak vroeg tijdens de behandeling. Wij willen selectiecriteria beschikbaar maken om patiënten te selecteren die kunnen profiteren van een adaptieve aanpak. ART zal in de toekomst nog belangrijker worden als stralingstechnieken preciezer worden zoals bij protontherapie.

Protonentherapie (PT) is een techniek die zijn weg vindt richting radiotherapie afdelingen over de hele wereld, en binnenkort ook in UZ Leuven beschikbaar zal zijn. De theorie achter de voordelen van PT is dat protonen een relatief grotere massa hebben vergeleken met fotonen en dus minder makkelijk spreiden en hierdoor meer gericht rond het doelvolume blijven. Volgens de energie die gegeven is aan de protonen, zullen zij een bepaalde afstand in het bestraalde weefsel verplaatsen, doch niet verder. Een bijkomend voordeel is dat de meeste energie in de laatste millimeters afgegeven zal worden, de zogenaamde Bragg piek. Kortom resulteert dit in minder bestraling van normaal weefsel.

Het doel van dit doctoraat is ten eerste om te achterhalen waar recidieven optreden in HHC. Ten tweede om te bekijken hoe we de resultaten na radiotherapie kunnen verbeteren door bestaande inteken richtlijnen te herzien en een correlatie te maken tussen beeldvorming en pathologisch onderzoek om ook op deze wijze intekening van de tumor te verbeteren. En ten derde de voordelen nagaan van de moderne technieken zoals ART en PT.