Nieuwe studie versnelt bestraling
Een doelgerichte bestraling die slechts 15 minuten duurt, in plaats van 45 minuten. Plus: een nog gerichtere, real-time aanpak van de tumor. Dat zijn de twee doelen van een nieuw onderzoek van het UMC Utrecht om de MR-Linac verder te verbeteren. NWO verstrekt aan dit project een subsidie van zo’n 1,7 miljoen euro.
De MR-Linac is een uitvinding van het UMC Utrecht, die werd ontwikkeld samen met Elekta en Philips. Het is een bestralingsapparaat en MRI-scanner in-één. De MR-Linac bracht een enorme innovatieve versnelling teweeg in de radiotherapie. Het is een zogeheten ‘niet- invasieve’ behandeling: het is een preciezer en minder belastend alternatief voor conventionele radiotherapie of een operatie. En door het gerichter bestralen in minder sessies neemt de druk op de zorgcapaciteit ook af. Want de patiënt kan sneller naar huis, een opname is niet nodig. Tijdens deze nieuwe studie gaan de onderzoekers aan de slag met twee technische aanpassingen om het apparaat nog patiëntvriendelijker, efficiënter en duurzamer te maken.
Minder lange sessie
Dankzij de MR-Linac kan radiotherapie veel beter worden gepersonaliseerd omdat de bestraling tijdens de behandeling wordt aangepast aan de ligging van de tumor bij een individuele patiënt.
“Maar een sessie duurt lang: 45 tot 60 minuten”, vertelt associate professor Martin Fast, die het nieuwe onderzoeksproject coördineert. “Een MR-Linac-behandeling duurt drie keer zo lang als conventionele bestraling. Dat komt natuurlijk omdat veel meer stappen moeten worden doorlopen. Maar 45 minuten stil moeten liggen kan oncomfortabel zijn. En het verhoogt ook de kans dat de patiënt tussentijds toch gaat bewegen. We willen elk aspect van het proces gaan versnellen. Meer patiënten kunnen dan ook met de MR-Linac worden behandeld.”
Martin gaat die uitdaging aan met onder meer mede-coördinator Bas Raaymakers, hoogleraar experimental clinical physics en een van de uitvinders van de MR-Linac.
Real-time behandelen
Naast het versnellen van de behandeltijd willen de onderzoekers ook aan de slag met de frequentie en kwaliteit van het ‘behandelplan’. “Op dit moment wordt de patiënt gescreend aan het begin van de procedure. MRI-scans worden gemaakt aan het begin van elke sessie, en het behandelplan van die dag (onder meer de richting, dosis, beweging en tijd van de bestraling – red.) wordt daarop gebaseerd. “Dat plan wordt geüpload, en het control system van MR-Linac neemt het over”, legt Martin uit.
Dat is natuurlijk preciezer dan bij conventionele bestraling, want de scans zijn net gemaakt. Maar het is nog steeds niet ‘in real time’. “En dat is jammer, want in 45 minuten tijd kan er best wat veranderen. In het geval van een longtumor, bijvoorbeeld, kunnen patiënten bijvoorbeeld plots hun ademritme of -tempo aanpassen, doordat ze ontspannen of juist meer gespannen raken. Dan veranderen de ligging en de beweging van de tumor, en zijn er eigenlijk nieuwe scans nodig waarmee we het behandelplan aan kunnen passen.”
De onderzoekers streven er dan ook naar dat het behandelplan zich continu, in ‘real time’, kan aanpassen. “De MR-Linac moet sneller, vaker en preciezer het behandelplan bij kunnen werken. Wij willen het standaard maken dat het systeem ter plekke reageert op elke fysieke beweging.”
Teamwork
Om de MR-Linac op deze manier te verbeteren, is uiteenlopende expertise nodig. De onderzoekers van het UMC Utrecht hebben daarom met verschillende private partners de handen ineengeslagen binnen het ART-PIVOT-consortium. “Iedere partner heeft zijn eigen expertise. Onder meer informatici, natuurkundigen en radiotherapeut-oncologen werken zij aan zij. Het is echt teamwork.”
Het onderzoeksproject duurt vijf jaar en begint komende zomer. Omdat medici en technici binnen een ziekenhuisomgeving werken aan dit project, wordt er ook naar gestreefd om de patiënt snel met de geüpdatet MR-Linac-technologie te behandelen.
“ART-PIVOT zelf is geen klinische trial, maar in het UMC Utrecht hebben we veel ervaring met het toepassen van dit soort technische innovaties in de dagelijkse ziekenhuispraktijk”, zegt Martin. “Parallel met ons project zullen de verbeteringen dan ook geleidelijk klinisch worden geïntroduceerd, zodra dat mogelijk is. Natuurlijk niet vanaf dag één maar wel ongeveer halverwege het project, denken we. Ons doel is in elk geval om de behandeltijd van 15 minuten standaard te maken in vijf jaar tijd.”
Binnen ART-PIVOT werkt UMC Utrecht samen met AimValley, Elekta, Medscint en IBA Quasar. De financiering van de NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek) wordt gegeven via het Open Technologieprogramma vanuit het NWO-domein Toegepaste en Technische Wetenschappen.
Wat is de MR-Linac?
Bij een behandeling met de MR-Linac, kan de radioloog-oncoloog de ligging en beweging van de tumor in de gaten houden met behulp van MRI-scans. De kanker kan daardoor beter en gerichter worden bestreden. En het omliggende, gezonde weefsel raakt minder beschadigd dan bij conventionele radiotherapie. Door deze precisie kan ook een hogere dosis straling per keer worden gegeven. Er zijn tegenwoordig slechts vijf in plaats van 20 behandelingen nodig, in het geval van prostaatkanker.
Hoogleraren Jan Lagendijk en Bas Raaymakers begonnen in 1999 aan de ontwikkeling van het apparaat in UMC Utrecht. In 2018 werd het hier klinisch geïntroduceerd, en konden patiënten ermee behandeld gaan worden. Inmiddels wordt het apparaat nu wereldwijd ingezet tegen vooral prostaat-, endeldarm-, alvleesklier-, nier-, long- en gynaecologische tumoren en bij uitzaaiingen in de lever, bijnier en lymfeklieren. Het aantal tumorsoorten dan ermee kan worden behandeld neemt snel toe.
Bas Raaymakers met een prototype van de MR-Linac.
