Ontwikkeling van een multifunctioneel 3D geprint immobilisatie-apparaat voor de reductie van onzekerheden in de protonentherapie van hoofd-en-halskanker

Biomedisch

Onderzoek

Project promotor:
Tom Depuydt (KU Leuven)
€ 37.500Uitgereikt aan dit project
Abstract: 
Het hoofddoel in de bestralingsbehandeling van kankerpatiënten is een zo hoog mogelijke dosis toedienen aan de tumor met een maximaal sparen van het omliggend gezonde weefsel. Daar waar de klassieke radiotherapie gebruikmaakt van fotonen en/of elektronen gebeurt de nieuwe, geavanceerdere techniek met protonen. Hét voordeel van protonen is dat ze stoppen op een welbepaalde diepte in het lichaam waardoor er geen dosis meer wordt afgezet voorbij dit punt, terwijl fotonen het lichaam volledig doorkruisen en overal langs hun traject (indirect) dosis deponeren. Protonentherapie (PT) laat dus toe om belangrijke achter de tumor gelegen organen te sparen, hetgeen de techniek potentieel superieur maakt aan fotonentherapie gezien de verwachte reductie in stralingsgeïnduceerde neveneffecten. De keerzijde van de verhoogde controle op de dosisverdeling is echter de grotere gevoeligheid aan verscheidene onzekerheden tijdens de behandeling. Het doel van dit onderzoek is om deze onzekerheden in PT te reduceren door het ontwikkelen van een multifunctionele 3D-geprinte immobilisatiestructuur voor patiënten met hoofd-hals- of hersentumoren. Een 3D-geprinte immobilisatie zou toelaten om de dagelijkse variaties in positionering te reduceren t.o.v. de vandaag meestal gebruikte thermoplastische maskers door een werkelijk patiëntspecifieke aanpak. Patiëntspecifiek printen biedt ook mogelijk stabielere immobilisatie bij anatomische veranderingen tijdens de behandeling maar laat ook toe de structuur aan te passen als vorm van adaptieve radiotherapie ter correctie van wijzigingen in anatomie. Daarnaast kunnen andere functionaliteiten die de behandeling verbeteren, geïntegreerd worden in het beoogde apparaat. Zo kan PT ‘range shifter’, nodig voor de behandeling van oppervlakkige tumoren, uitgevoerd worden als bolus op de huid, hetgeen voordelen biedt qua resolutie van de dosisdepositie en ook de patiëntveiligheid en de bestralingstijd verbetert. Tot slot kan de flexibiliteit van 3D-printen toelaten om detectoren aan te brengen met een hoge positionele nauwkeurigheid relatief t.o.v. de patiënt. Hiermee wordt betere in vivo-dosimetrie tijdens de behandeling mogelijk, hetgeen inspeelt op de sterke vraag voor patiëntspecifieke dosimetrie en kwaliteitsborging in PT. In combinatie met een verhoogd patiëntcomfort door een aangepast ontwerp biedt dergelijke multifunctionele 3D-geprinte immobilisatie dus de mogelijkheden tot het reduceren van onzekerheden met het oog op een effectieve en performante toepassing van protonentherapie.

Help mee

Doe een gift!