Onderzoek naar verbeteren van de reproduceerbaarheid tijdens de radiotherapeutische bestraling van KNO patiënten

Op de afdeling Radiotherapie van het Haaglanden Medisch Centrum (HMC)
Antoniushove worden op jaarbasis circa 1.700 patiënten bestraald waarvan er
gemiddeld zo*n 60 in het Keel-, Neus- en Oorgebied (KNO) behandeld worden.

Er heeft in 2016 tussen de afdelingen radiotherapie in Nederland een benchmark
onderzoek plaatsgevonden waarmee werd aangetoond dat er voor de afdeling
radiotherapie van het HMC Antoniushove een verbeterslag mogelijk is in de
bestralingstechniek bij de KNO patiëntengroep.
De afdeling is in mei 2017 gestart met het optimaliseren van de KNO
bestralingstechniek. De planning is dat er vanaf oktober 2017 gestart wordt met
een Volumetric Arc Therapy (VMAT) bestralingstechniek. Hiermee wordt beoogd dat
bij gelijkblijvende dosis in het doelgebied de kritieke organen zo veel
mogelijk worden ontzien met een snellere afstraaltijd. Het doel hierbij is om
de toxiciteit als gevolg van de behandeling te reduceren.

Tevens maakt HMC sinds april 2017 gebruik van een andere methode van
positieverificatie ('match' methode) in het KNO gebied, de zogenaamde
ConeBeamCT (CBCT). Als gevolg van deze verbeterde afbeeldingsprocedure kunnen
de laboranten de *match* nauwkeuriger uitvoeren. Ook kan het doelgebied door de
behandelend radiotherapeut-oncoloog gedurende de bestralingsserie gecontroleerd
worden op afwijkingen door deze te vergelijken met de planning-CT. Er wordt ten
behoeve van het vervaardigen van het bestralingsplan een planning CT scan
gemaakt voorafgaand aan de eerste sessie (fractie). Deze CT scan wordt gebruikt
om het doelgebied op in te tekenen en daarna kan het bestralingsplan worden
vervaardigd.
Tot slot zet in 2017 het HMC een rotatietafel in om de bestraling te
optimaliseren. Door de patiënt op een rotatietafel neer te leggen wordt
gecorrigeerd voor rotaties in de ligging van de patiënt, zodat de patiënt
nauwkeuriger wordt gepositioneerd voor de bestraling. Uit de gegevens van
andere patiëntengroepen en analyses van de kwaliteitscontroles van de gebruikte
systemen worden de gevonden translaties en rotaties van de patiënten nog meer
gereduceerd. Echter, het gebruik van de rotatietafel neemt bij elke fractie
meer tijd in beslag waardoor de patiënt in verhouding 2 minuten langer op tafel
ligt. Reductie van de tijd op de bestralingstafel is in het belang van de
patiënt. Bij deze nieuwe methoden worden meerdere CBCT opnamen gemaakt om dit
nauwkeurig te monitoren tijdens de bestralingsbehandeling.

Door het veranderen van de bestralingstechniek wordt de reproduceerbaarheid van
de ligging van de KNO patiënten nog belangrijker omdat de 95% isodoselijn bij
VMAT nog strakker om het doelgebied ligt. Het toevoegen van een individuele
base zou de reproduceerbaarheid van de ligging van de patiënt kunnen verbeteren
zodat de ligging op de CT en de ligging op het bestralingstoestel meer met
elkaar overeenkomen. Een ander winstpunt zou zijn dat op lange termijn, door de
betere reproduceerbaarheid, de marges van het doelgebied kunnen worden
verkleind van 5 naar 3mm. En daarmee zou de kans op toxiciteit verder afnemen.

Momenteel wordt er een 5-punts fixatiemasker en een standaard hoofdsteun
gebruikt bij de KNO patiënten. Door de standaard hoofdsteun te vervangen voor
een individuele hoofdsteun die zowel het hoofd, de nek als een deel van de
schouders omvat, wordt verwacht dat de translaties en rotaties zullen
verkleinen doordat de patiënt beter gefixeerd ligt dan bij de standaard
hoofdsteunen. Met als winst dat de radiotherapeut-oncoloog kleinere marges
rondom het doelgebied kan aanhouden en zodoende meer gezond weefsel wordt
gespaard. De CBCT*s bij behandeling met de individuele hoofdsteun worden
geëvalueerd zowel met als zonder inzetten van de rotatietafel. Zo wordt
duidelijk wat de winst is van de individuele hoofdsteun en het inzetten van de
rotatietafel ten opzichte van de huidige procedure met de standaard hoofdsteun,
waar ook de rotatietafel wordt ingezet.

Om te bekijken wat de winst is van de verschillende toepassingen worden er vier
verschillende groepen patiënten met elkaar vergeleken. Het gebruik van de
individuele hoofdsteun maar ook het toevoegen van de rotatietafel worden hierin
onderscheiden.

De recent verkregen data met de nieuwe techniek om de patiëntpositionering te
monitoren wordt gebruikt om de data verkregen met het toevoegen van de
individuele hoofdsteun te vergelijken.

Er worden 4 groepen van 10 patiënten onderscheiden in deze studie:
1. Standaard hoofdsteun zonder rotatietafel
2. Standaard hoofdsteun met rotatietafel
3. Individuele hoofdsteun zonder rotatietafel (na goedkeuring METC)
4. Individuele hoofdsteun met rotatietafel (na goedkeuring METC)

Op deze manier kan onderscheid gemaakt worden tussen de geleverde meerwaarde
van de individuele hoofdsteun en de geleverde meerwaarde van de rotatietafel.

De soort individuele hoofdsteun is na testen van verschillende soorten
hoofdsteunen bij gezonde vrijwilligers (medewerkers van de afdeling
radiotherapie van het HMC) bepaald door het onderzoeksteam, nadat een kernteam
van twee MBB*ers en twee moulagetechnici met een voorstel naar het
onderzoeksteam is gekomen. Er is gekozen voor de hoofdsteun van Klarity R550-T.
De kosten van deze hoofdsteunen worden voor de helft gefinancierd door de firma
en voor de helft door het wetenschapsfonds van het HMC.

In het HMC werken we met een on-line correctiemethode waarbij we dagelijks
corrigeren voor positioneringsonnauwkeurigheden van de individuele patiënt. De
positioneringsverschillen worden in kaart gebracht door middel van de gemaakte
CBCTs. In de radiotherapie worden de positioneringsonnauwkeurigheden volgens de
methoden van *van Herk et al.* geanalyseerd.

In de beschreven analyse worden de dag tot dag variaties (interfractie) na
correctie van de patiënt positionering geanalyseerd voor de vier verschillende
situaties. Tevens wordt de intrafractie beweeglijkheid berekend (verschil van
de ligging voor en direct na de bestraling).

De translaties en rotaties die we vinden bij elke patiënt worden verzameld en
tellen mee voor de volledige groep. Op basis van de verzamelde gegevens kan de
vector, de gemiddelde translatie en rotatie bepaald worden tussen de
verschillende fracties. In Excel worden deze gegevens verwerkt en geduid.
Uiteindelijk worden de resultaten van de hierboven beschreven analyses van de
vier verschillende groepen met elkaar vergelijken.

Om de inter- en intrafractie variatie van de patiënt te kunnen meten worden bij
CBCTs gemaakt voor correctie voor bestraling, na correctie voor bestraling en
na bestraling volgens de huidig geldige protocollen waarbij bij invoer van
nieuwe technieken deze methode standaard wordt toegepast. Ook wordt er gekeken
hoeveel winst in nauwkeurigheid er behaald kan worden met de toevoeging van de
rotatietafel.

De CBCT wordt met een pre-set gemaakt die voldoet aan de eisen om eventuele
veranderingen in tumorvolume te kunnen detecteren volgens het huidig geldende
protocol. De pre-sets van de CBCT in het HMC zijn dusdanig ingesteld dat de
dosis in de patiënt zo laag mogelijk wordt gehouden.

In het software programma zal de *match* worden uitgevoerd met een van tevoren
bepaalde clipbox, deze wordt uitgevoerd volgens het huidige protocol. Daarnaast
zal de verplaatsing in het schoudergebied ook in kaart worden gebracht. Dit zal
worden gedaan met behulp van een *mask*, welke geplaatst wordt op een
representatief punt. Deze *mask* beeldbewerking vindt achteraf plaats zonder
dat de patiënt aanwezig is.

Maken van een individuele hoofdsteun van het hoofd en de schouders.

Van de patiënten wordt op de dag van de CT scan de individuele hoofdsteun
gemaakt, dit neemt 10 minuten in beslag.