Page 168 - Organ motion in children for high-precision radiotherapy - Sophie Huijskens

In het tweede deel van dit proefschrift focusten we op de intrafractionele beweging in het abdomen en thoracale gebied. In het algemeen worden bij kinderen technieken waarbij ademhalingsbewegingen geminimaliseerd worden, zoals het vasthouden van de adem, nog nauwelijks toegepast. Bovendien is ademhalingsgerelateerde beweging vaak niet bekend voorafgaand aan de behandeling bij kinderen en moet daarom worden meegenomen in de CTV-PTV marge.
In hoofdstuk 5 beschrijven we een retrospectieve studie waarin we de ademhalingsbeweging van het diafragma analyseerden bij 45 kinderen met behulp van cone beam CT (CBCT) scans. Variaties binnen en tussen fracties werden geanalyseerd en mogelijke correlaties tussen de ademhalingsbeweging van het diafragma en leeftijd, lengte, en gewicht werden onderzocht. Over alle patiënten was de interfractionele variabiliteit kleiner dan de intrafractionele variabiliteit. We vonden grote verschillen tussen patiënten in de amplitude van de ademhalingsbeweging van het diafragma (variërend van 4.1- 17.4 mm) en de ademhalingsperiode (2.1-3.9 s). Bovendien vonden we geen significante correlaties tussen ademhalingsamplitude en -periode en patiënt specifieke factoren. Dit bevestigt dat de ademhalingsbeweging van het diafragma patiënt specifiek is en een geïndividualiseerde benadering nodig is om ervoor te corrigeren. Omdat de interfractionele variabiliteit klein was, suggereerden we dat een 4DCT voorafgaand aan de behandeling bij kinderen voorspellend zou kunnen zijn om de ademhalingsbeweging van het diafragma te kwantificeren.
In de literatuur zijn echter maar weinig studies over 4DCT bij kinderen beschikbaar, wat suggereert dat 4DCT nog nauwelijks wordt toegepast in pediatrische radiotherapie. Bij volwassen wordt 4DCT wel vaak gebruikt om de ademhalingsbeweging te meten voorafgaand aan de behandeling om dan mee te kunnen nemen in het behandelplan. Echter, de effectiviteit van een 4DCT wordt beperkt door de dagelijkse (interfractionele) variabiliteit en een onregelmatige ademhaling (intrafractionele variabiliteit). Om de toepasbaarheid van een 4DCT bij kinderen te evalueren, hebben we retrospectief van 90 patiënten (45 kinderen en 45 volwassenen) de inter- en intrafractionele variabiliteit van de ademhalingsbeweging van het diafragma gekwantificeerd (hoofdstuk 6). Daarbij maakten we gebruik van de dagelijkse/wekelijkse CBCT beelden en voerden we identieke methodologie, zoals ook gebruikt in hoofdstuk 5, uit. Deze gebundelde dataset maakte een robuuste vergelijking mogelijk waarbij we de effectiviteit van de 4DCT-toepassing voor planningsdoeleinden bij pediatrische radiotherapie onderzochten. De gemiddelde amplitude was iets kleiner bij kinderen dan bij volwassenen (10.7 mm vs. 12.3 mm). De algemene variabiliteit was kleiner bij kinderen dan bij volwassenen, wat aangeeft dat de ademhaling bij kinderen regelmatiger is dan bij volwassenen. Dit impliceerde dat een enkele 4DCT voorafgaand aan de behandeling, de dagelijkse ademhalingsbeweging bij kinderen goed zou kunnen voorspellen en minstens net zo effectief zou zijn voor planningsdoeleinden als bij volwassenen.
Studies bij volwassen patiënten hebben echter aangetoond dat ademhalingsbewegingen, gemeten met een 4DCT, niet altijd representatief zijn voor de ademhalingsbeweging tijdens de daaropvolgende behandeling. Daarom kan een enkele meting een onjuiste voorspelling zijn en leiden tot onder- of overschatting van de ademhalingsbeweging, wat weer kan leiden tot onvoldoende dosis in het doelgebied en/of ongewenste dosis in risico organen. Daarom hebben we in hoofdstuk 7 de voorspellende waarde van de 4DCT bij 12 kinderen onderzocht. We analyseerden of de ademhalingsbeweging van het diafragma bij kinderen, gemeten op een enkele 4DCT voor de behandeling, representatief is voor de ademhalingsbeweging van het diafragma, zoals waargenomen op dagelijkse CBCTs. We analyseerden ook mogelijke tijdtrends over het gehele verloop van de
165