Individualiserede behandlingsmarginer med forbedret bestemmelse af protoners rækkevidde

Ph.d.-studerende Ivanka Sojat Tarp, Aarhus Universitetshospital

Protonstrålebehandling er en ny behandlingsmetode i Danmark, som er en mere skånsom form for strålebehandling af kræftsygdomme.

De fysiske egenskaber for protoner medfører at der ved protonterapi afgives mindre stråledosis til det raske væv i forhold til konventionel røntgenstrålebehandling. I modsætning til røntgenstråler, der bevæger sig hele vejen gennem patienten, bremses protonerne og stopper inde i kræftknuden, hvor den største dosis bliver afsat. Dette udnyttes i protonstrålebehandlingen, da der ikke vil blive afsat dosis bagved kræftknuden og det raske væv vil blive skånet for unødig bestråling med en formindskelse af bivirkninger til følge. En reduktion af bivirkninger kan især være gavnlig for patienter med hoved-hals kræft, da denne patientgruppe typisk får alvorlige bivirkninger af deres strålebehandling, bl.a. i form af forbrændinger i mund og hals, vedvarende synkebesvær og mundtørhed. Denne patientgruppe er derfor særligt egnede til protonterapi.

Den endelige rækkevidde for protoner, der fører til en bedre dosisfordeling i patienten, har desværre også den negative konsekvens, at den medfører en øget sensitivitet overfor usikkerheder i beregningen af protonernes rækkevidde. Dette tages der højde for i behandlingsplanlægningen ved at bestråle vævet omkring kræftknuden for at sikre at man afgiver fuld dosis til kræftknuden. For at få fuld udbytte af protonbehandlingen, skal usikkerhederne i beregningen af protonernes rækkevidde formindskes.

Usikkerhederne opstår pga. forskellige approksimationer, der gøres i dosisberegningerne i behandlingsplanlægningen. Der eksisterer adskillige metoder til at reducere flere af disse forskellige usikkerheder, men kombinationer af disse er aldrig blevet testet. Desuden findes der metoder til at verificere dosisberegningerne inde i patienten, men kun få af disse metoder er blevet implementeret klinisk.

Formålet med dette projekt er at finde frem til hvilke metoder der samlet set kan være med til at øge præcisionen af dosisberegningerne i protonterapi for hoved-hals kræft, hvilket kan lede til mindre strålemargener omkring kræftknuden og dermed færre bivirkninger for patienten. En velegnet metode vil umiddelbart blive implementeret på Dansk Center for Partikel Terapi. Den etablerede metode vil blive valideret ved at sammenligne beregninger for protonernes rækkevidde med eksperimentelle protonmålinger i biologisk væv og sidenhen på patienter med hoved-hals kræft i behandling.