Page 166 - Organ motion in children for high-precision radiotherapy - Sophie Huijskens

In de afgelopen decennia is er grote vooruitgang geboekt in de multidisciplinaire behandeling van kinderkanker. Dit heeft ertoe geleid dat het aantal overlevenden van kinderkanker enorm is toegenomen. Deze kinderen krijgen later in hun leven vaak te maken met behandelingsgerelateerde late effecten, waarbij de behandeling met radiotherapie significant bijdraagt aan het risico op het ontwikkelen van deze late effecten. Radiotherapie maakt gebruik van ioniserende straling om de tumorcellen te doden. Onvermijdelijk zal het omliggende gezonde weefsel ook stralingsdosis ontvangen, en dit zal acute en/of late toxiciteit en complicaties veroorzaken. Hoewel een adequate dosis om de tumorcellen te doden het primaire doel is bij radiotherapie, is het sparen van de vitale en lange termijn functies van de aangrenzende gezonde organen ook van groot belang. Vooral bij kinderen, die een relatief lange levensverwachting hebben bij het overleven van kinderkanker, zijn de organen nog steeds in ontwikkeling en hebben ze een lagere tolerantie voor straling dan volwassenen. Daarom is uiterst hoge precisie nodig bij bestraling van de tumor. Er zijn echter geometrische onzekerheden aanwezig die de nauwkeurigheid van de behandeling beperken. Een grote onzekerheid die optreedt is de beweging van de tumor en de omliggende organen, met name in het abdominale en thoracale gedeelte. Om rekening te houden met deze onzekerheden, wordt het “clinical tumor volume” (CTV) uitgebreid met een isotropische veiligheidsmarge, waardoor het “plannings target volume” (PTV) ontstaat. Vergelijkbare marge-definities worden ook gebruikt om adequate ‘planning risk volumes” (PRVs) te definiëren voor de omliggende risico organen. Bij volwassenen zijn veel studies gericht op het kwantificeren van de geometrische onzekerheden om zo nauwkeurig mogelijk de marges voor specifieke tumors te definiëren. Kinderkanker komt echter relatief maar weinig voor, en er bestaan veel verschillende types tumoren op allerlei locaties in het lichaam. Door de kleine populaties per type tumor is het moeilijk om voor kinderen nauwkeurig marges te definiëren. Daarnaast zijn kinderkanker patiënten een zeer diverse groep, variërend van baby's tot tieners met verschillende lengtes en gewichten. Misschien kunnen de marges voor kinderen wel met meer onderscheid worden gedefinieerd. Echter, de ontwikkelingen in de radiotherapie zijn voornamelijk gericht op volwassen patiënten en meestal worden de behaalde resultaten pragmatisch vertaald naar een pediatrische setting. Gegevens over de geometrische onzekerheden bij radiotherapie in kinderen ontbraken en de marges die worden gebruikt zijn voornamelijk bepaald op grond van de ervaring van de radiotherapeut en/of op basis van de beschikbare gegevens van volwassenen. Sinds de introductie van beeldgestuurde radiotherapie bij kinderen zijn er inmiddels beelden beschikbaar gekomen waarbij het mogelijk is om de geometrische onzekerheden ook bij kinderen te kwantificeren. Deze kunnen worden beschreven als interfractionele positie variatie (de dag-tot-dag variaties van de anatomie van de patiënt) of intrafractionele beweging (voornamelijk veroorzaakt door ademhaling). Deze geometrische onzekerheden zijn een superpositie van een systematische (Σ) en een random fout (σ) die de basis vormen voor de CTV-PTV of PRV marges. Systematische fouten treden op tijdens de voorbereiding van de behandeling en zijn daarom van invloed op alle behandelingsfracties. Random fouten komen willekeurig voor en zouden elke afzonderlijke fractie een ander effect kunnen hebben. Het doel van dit proefschrift is het kwantificeren van de geometrische onzekerheden en het uitrekenen van de fouten bij bestralingen in kinderen in het abdomen en thoracale gedeelte. Dit moet ertoe leiden dat we nauwkeuriger kunnen bepalen wat de juiste marges zijn voor kinderen met tumoren en risico organen in het abdomen en thoracale gedeelte.
Kinderen worden behandeld met abdominale en thoracale radiotherapie voor verschillende primaire kanker types. Vooral in het abdominale en thoracale gebied liggen tumoren en risico organen dicht bij elkaar en kunnen ze veel bewegen. In het eerste deel van dit proefschrift hebben we ons gericht op
163