Gebruiken van geavanceerde MRI technieken om de hoofd-hals hyperthermie en radiotherapie behandelplanning te verbeteren

Gevorderde tumoren in het hoofd-hals gebied worden normaal behandeld met
radiotherapie, zo mogelijk aangevuld met chemotherapie. Deze behandeling leidt
echter niet altijd tot het gewenste resultaat en de bijwerkingen zijn nogal
ingrijpend. Na de behandeling hebben patiënten vaak last van verlies van
speekselproductie en verlies van slikfunctie. Voor verschillende tumorsoorten
en verschillende tumorlocaties is aangetoond dat hyperthermie, een verhoging
van weefseltemperatuur tot 39-45°C, de effecten van radiotherapie en
chemotherapie aanmerkelijk verbeterd en nauwelijks bijdraagt aan de
bijwerkingen. Tot voor kort was het niet mogelijk om in het hoofd/hals gebied
dieper dan 4 cm onder de huid te verwarmen. Met de recente ontwikkeling van de
HYPERcollar kunnen nu ook tumoren die dieper dan 4 cm onder de huid liggen,
worden verwarmd.

De HYPERcollar bestaat uit twaalf antennes die onafhankelijk kunnen worden
aangestuurd. Optimaal gebruik van dit apparaat vereist een patiëntspecifieke
behandelingsplanning aan de hand van computersimulaties.
Deze procedure van behandelingsplanning aan de hand van computersimulaties is
analoog aan de procedure voor radiotherapie, waarbij voor elke patiënt
voorafgaand aan de behandeling zo'n behandelingsplanning wordt gemaakt. Op een
Computed Tomography (CT) scan worden het doelgebied en de kritische normale
weefsels (ruggemerg, hersenen, speekselklieren) ingetekend en met behulp van
een planningssysteem wordt de optimale dosisverdeling berekend.
Voor hyperthermie behandelingsplanning wordt dezelfde CT gebruikt. Echter, voor
deze planning wordt vanuit de CT data een volledig 3D patiënt model afgeleid
bestaande uit de verschillende weefselstructuren. Aan deze weefselstructuren
worden daarna elektromagnetische eigenschappen toegekend. Aan de hand van het
3D patiënt model kan de energie dosisverdeling voor de hyperthermie behandeling
worden uitgerekend en geoptimaliseerd.

De resultaten van de huidige studie (MEC 2010-318) tonen aan dat de toevoeging
van een MRI scan, bovenop de normale CT scan, zorgt voor een versnelde en
nauwkeurige intekening van de weefsels in het hoofd hals gebied waarmee de
energie dosisverdeling nauwkeurig kan worden voorspeld. Echter, voor een goede
voorspelling van de thermische dosisverdeling is ook gedetailleerde informatie
over de koeling van de weefsels nodig.
Voor het berekenen van de thermische dosisverdeling voor de hyperthermie
behandel planning zijn de thermische eigenschappen van het weefsel erg
belangrijk. Met name de aanwezigheid van bloedvaten en de doorbloeding van het
weefsel zijn van belang, omdat de afgegeven warmte wordt afgevoerd via het
bloed en daardoor zorgt voor afkoeling van het weefsel. Bij het berekenen van
de huidige thermische dosisverdelingen wordt aangenomen dat de doorbloeding
niet verandert van patiënt tot patiënt. Verder wordt er ook een homogene
doorbloeding van het weefsel verondersteld. Echter, het is bekend dat de
doorbloeding in weefsel erg heterogeen is, met name in tumoren. Bijvoorbeeld,
een bloedvat door de tumor zorgt dat er warmte wordt weggevoerd van de tumor,
zodat de temperatuur in werkelijkheid veel lager is dan gepland en dus
suboptimale temperaturen worden behaald in de tumor. Om onze thermische
dosisverdeling nauwkeuriger en patiënt specifiek te maken is het van belang
zowel de vaatboom als de doorbloeding van het weefsel in kaart te brengen door
gebruik te maken van geavanceerde MRI technieken.
Door de gecombineerde radiotherapie en hyperthermie behandeling zal de tumor
gedurende de behandel serie veranderen. Dit geeft veranderingen in de
eigenschappen van de tumor, maar ook in de weefsels daaromheen. Mogelijk is de
behandelplanning van het begin van de behandelserie niet meer accuraat aan het
eind van de behandel serie. Dit betekend dat de patiënt karakteristieken
tijdens de behandeling mogelijk aangepast moeten worden voor een nauwkeurige
behandeling en een maximaal therapeutisch effect. Om de verandering van de
eigenschappen van de tumor in kaart te brengen willen we op drie tijdstippen
gedurende de behandel serie (uitgaande van 35x2Gy, 6x/week schema) een MRI scan
maken.

Met deze gegevens is het mogelijk om de doorbloeding in de tumor en het weefsel
eromheen, per patiënt te bepalen. Verder kunnen we met de gegevens bepalen of
de doorbloeding gedurende een gecombineerde hyperthermie en radiotherapie
behandel serie veranderd. Met deze informatie kunnen we beslissen of het
vereist is om de hyperthermie of radiotherapie behandel planning aan te passen
gedurende de behandelingsserie.

Het doel van deze studie is het bepalen van de thermische parameters door
middel van MRI scans op verschillende tijdstippen tijdens een gecombineerde
hoofd-hals hyperthermie en radiotherapie behandelingsserie.

De eerste MRI scan zal bij voorkeur op dezelfde dag worden gepland als de
planning CT, die standaard gemaakt wordt voor radiotherapie
behandelingsplanning. De 2e en 3e MRI scan zullen respectievelijk in de 2e week
en in de 5e week van de behandel serie (uitgaande van 35x2Gy, 6x/week schema)
gepland worden. Deze MRI scans zullen altijd aansluitend aan de radiotherapie
en/of hyperthermie behandeling gepland worden, zodat de patiënt niet apart
hoeft te komen voor de MR scan.

De MRI-scan is onschadelijk voor de gezondheid. De MRI-scanner bestaat uit een
sterke magneet. Dit betekent dat sommige mensen niet in de MRI-scanner mogen,
namelijk mensen met een pacemaker, met sommige shunts of met metaal in hun
lichaam. Voorafgaand aan het MRI-onderzoek zal door een arts aan de hand van
een vragenlijst gecontroleerd worden of het veilig is voor de proefpersoon om
de MRI-scan te ondergaan. Allergische reacties op het contrastmiddel zijn zeer
zeldzaam, maar kan niet toegediend worden bij een slechte nierfunctie heeft.