Patientspecifieke kwaliteitscontroles binnen de radiotherapie in Nederland

Inleiding

Radiotherapie is een van de mogelijke behandelmethoden tegen kanker. Bij deze behandeling wordt het kankergezwel behandeld met hoogenergetische (MV) röntgenstraling, waarbij helaas ook een deel van het omringende gezonde weefsel wordt meebestraald. Het is dan ook een uitdaging om zoveel mogelijk dosis aan de tumor te geven, en zo weinig mogelijk dosis aan de omliggende gezonde weefsels, zodat de kans op complicaties klein blijft. Daarnaast wordt de bestraling vaak over meerdere dagen verspreid gegeven (bv. 35 fracties in 7 weken tijd), zodat het gezonde weefsel beter kan herstellen. Uiteraard mag de behandeling ook niet te lang duren, zodat het teruggroeien van de tumor tijdens de behandeling beperkt blijft.

De afgelopen twintig jaar is er veel veranderd in de radiotherapie, waardoor we steeds gerichter kunnen bestralen. Een van die veranderingen is dat we van conformele radiotherapie (open grote velden) naar intensiteit gemoduleerde radiotherapie (IMRT) zijn gegaan. Bij IMRT wordt de patiënt vanuit verschillende statische hoeken met meerdere kleine velden en met verschillende veldvormen bestraald. Deze kleine velden worden gevormd door loden lamellen in de kop van de versneller die in staat zijn om de straling op ongewenste plekken af te blokken (figuur 1). Hierdoor onstaat er een zeer conforme dosisverdeling (hoge dosis in de tumor en een lage dosis in het gezond weefsel).  IMRT kan uitgevoerd worden met verschillende bestralingstoestellen, zoals een lineaire versneller (linac), tomotherapie apparaat of een cyberknife (figuur 2), waarbij de linac het meest gebruikte toestel is. Een van de grote nadelen van IMRT is de lange behandeltijd, terwijl de patiënt heel stil op tafel moet blijven liggen. Volumetrisch gemoduleerde arc therapie (RapidArc / VMAT ) is een uitbreiding van IMRT op de linac (figuur 2 – links) waarbij het bestralingsapparaat al stralend rondom de patiënt draait. Tijdens de behandeling wordt de intensiteit van de gegenereerde straling, de snelheid van draaien, en de vorm van het bestralingsveld gevarieerd. Door het gebruik van VMAT is het mogelijk om de patient sneller en met een nog conformelere dosisverdeling te behandelen.

Kwaliteitscontroles

Recent is er een enquête rondgestuurd (Peter Visser, klinisch fysicus radiotherapie bij Maastro Clinic) naar alle 20 Nederlandse radiotherapie instituten met vragen over het uitvoeren van kwaliteitscontroles bij IMRT en VMAT. De respons op deze enquête was 95 %. In Nederland worden er jaarlijks tussen de 55000 en 60000 patiënten behandeld met radiotherapie, en de verwachting is dat dit aantal in 2013 nog licht gaat stijgen. Uit de enquête is gebleken dat het gemiddelde percentage van patiënten die in 2013 met IMRT en VMAT behandeld zullen gaan worden respectievelijk 27% en 14% zijn. Hierbij is duidelijk dat sommige instituten nog geen VMAT behandelingen gaan doen, terwijl andere instituten verwachten al rond de 71% van hun patiënten een VMAT behandeling aan te kunnen gaan bieden. Gemiddeld gezien in Nederland wordt nog steeds meer dan de helft van de patiënten behandeld met een niet-IMRT of VMAT techniek.

Met een meer complexe en geraffineerde techniek zoals IMRT en VMAT is de vraag welke (patiënt specifieke) kwaliteitscontroles noodzakelijk gaan zijn en hoe deze uitgevoerd gaan worden. Zo is er dit jaar ook een rapport verschenen van de Nederlandse Commissie voor Stralingshygiëne over de manier waarop IMRT behandelingen veilig uitgevoerd kunnen worden (NCS report 22 [5]). Dit rapport geeft adviezen rondom standaard kwaliteitscontroles en patiënt specifieke controles. Daarnaast wordt er in de vorm van een risicoanalyse getoond wat er allemaal mis kan gaan bij IMRT behandelingen en wat de gevolgen daarvan zijn. Ook is er een NCS werkgroep bezig met het opstellen van adviezen voor procedures rondom VMAT bestralingen. Het feit dat beide rapporten nieuw, of zelfs in het geval van VMAT nog niet af zijn, geeft aan dat IMRT en VMAT nieuwe technieken zijn, waardoor veel instituten nog zoekende zijn naar de manier en de frequentie waarop kwaliteitscontroles uitgevoerd moeten worden.

Resultaten

In alle Nederlandse instituten worden er standaard kwaliteitscontroles voor de bestralingstoestellen uitgevoerd. Verschillende testen worden dagelijks, wekelijks, maandelijks en jaarlijks uitgevoerd om de kwaliteit van het bestralingstoestel te garanderen. In het toestel zijn uitgebreide beveiligingen ingebouwd, die bij een geconstateerde afwijking een interlock genereren. Als er iets fout gaat gedurende de behandeling, stopt het toestel de bestraling onmiddellijk en tegelijkertijd krijg je ook meteen een foutmelding in de bedieningsruimte. Fouten kunnen ook al optreden tijdens het voorbereidingsproces, bijvoorbeeld bij de overdracht van een ingewikkeld bestralingsplan naar het toestel. In Nederland doet maar liefst 58% van de radiotherapie instituten controles (electronisch of via een database) om de datatransfer van het planningssysteem naar het bestralingstoestel te controleren. Fouten bij datatransfer kunnen leiden tot grote fouten in de dosisafgifte op het bestralingstoestel. Naast een check op de datatransfer, voeren de meeste instituten ook een monitoreenhedencheck uit (88% voor IMRT, 53% voor VMAT). Deze check controleert op onafhankelijk wijze of de dosis die gepland is ook daadwerkelijk afgegeven gaat worden op het (goed functionerende) toestel. De meeste instituten schrijven eigen software om deze onafhankelijke monitoreenheden berekening te kunnen doen. Omdat VMAT een complexere behandeling is, is het niet eenvoudig om deze software zelf te schrijven, en daarom ligt het percentage van de instituten met een dergelijke monitoreenhedenberekening daar ook lager.

Behalve een check op de datatransfer en de monitoreenheden, worden er ook regelmatig patiënt specifieke dosismetingen uitgevoerd. Tijdens patiënt specifieke QA wordt het bestralingsplan voorafgaand aan de behandeling een keer afgestraald op het bestralingstoestel zonder dat de patiënt aanwezig is. Hierbij wordt de afgegeven dosis gemeten. Het meten van de dosis kan op verschillende manieren gebeuren en elke methode heeft zijn voor- en nadelen. Filmdosimetrie biedt een hoge resolutie maar de procedure vereist een hoge werklast. Fantomen met ionisatiekamers of diodes (zie figuur 3) bieden een snellere dosimetrische verificatie, maar de resolutie is vaak lager vanwege de grootte van de detectoren en de afstand tussen de detectoren. De dosimetrie kan ook uitgevoerd worden met een electronic portal imaging device (EPID), welke vaak aan de linac gemonteerd zit. Deze methode heeft voordelen, zoals een hoge resolutie en een korte meettijd, maar het nadeel is dat deze methode nog niet commercieel beschikbaar is. 50% van de radiotherapie instituten met VMAT besteedt tussen de 30 en 60 minuten aan patiënt specifieke QA per patiënt, en voor IMRT is de tijdsbesteding niet veel minder. Afhankelijk van de locatie, het aantal patiënten dat verwezen wordt naar een instituut en de openingstijden, varieert het aantal behandelde patiënten per bestralingstoestel per jaar van 350 tot 650 tussen verschillende radiotherapie instituten in Nederland. Voor elk instituut is het belangrijk om de kwaliteitscontroles en de patiënt specifieke QA zo goed en efficiënt mogelijk uit te voeren, zodat er genoeg tijd overblijft om te patiënt te bestralen. 56% van de radiotherapie-instituten voert voor alle IMRT plannen een patiënt specifieke QA uit. IMRT begint al een bekende behandeltechniek te worden en daarom wordt op sommige afdelingen patiënt specifieke QA alleen toegepast voor bepaalde indicaties. Vier radiotherapie instituten voelen zich zo vertrouwd met IMRT dat er bij minder dan 10% van de IMRT plannen nog gemeten wordt voorafgaand aan de behandeling. VMAT is echter pas in 2008 geïntroduceerd en de laatste jaren is de belangstelling voor deze techniek flink toegenomen. Omdat het een nieuwe techniek betreft, voert 82% van de radiotherapie-instituten voor alle VMAT plannen een patiënt specifieke QA uit.

Mogelijkheden van DGRT

Voor een nauwkeurig bestraling, wordt de patiënt gepositioneerd met behulp van 2D of 3D beeldvormende methoden op het bestralingstoestel. Dit wordt ook wel image-guided radiotherapie (IGRT) genoemd. Hoewel IGRT een heel belangrijk onderdeel vormt bij radiotherapie behandelingen om de patiënt te positioneren, biedt het geen informatie over welke dosis de patiënt daadwerkelijk gekregen heeft tijdens de behandeling. Het meten van de patiëntdosis tijdens de bestraling wordt ook wel in-vivo dosimetrie genoemd. Deze metingen kunnen gebeuren door middel van transmissie metingen in een vlak achter de patiënt met behulp van een electronic portal imaging device (EPID) (gemonteerd aan de linac) of door middel van TLD metingen (puntmetingen) met sondes die op de huid van de patiënt geplakt worden.

In Nederland worden er in 6 radiotherapie instituten, in meerdere of mindere mate, in-vivo metingen uitgevoerd. Er zijn echter maar 3 instituten die door middel van een EPID de toegediende dosis in een vlak, of zelfs 3D in de patiënt, terug kunnen berekenen. Dit wordt ook wel Dose Guided Radiotherapy (DGRT) genoemd. Hierdoor kun je de invloed van anatomische veranderingen van de patiënt, fouten in de positionering van de patiënt of mogelijke bewegingen tijdens de behandeling duidelijk in kaart brengen. DGRT heeft het grote voordeel dat de daadwerkelijk gegeven dosis aan de patiënt gemeten wordt. Hierdoor kun je, indien nodig, tijdens de behandeling een aanpassing gaan doen aan het bestralingsplan. DGRT is nog niet commercieel verkrijgbaar, maar 84% van de instituten geeft wel aan mogelijk interesse hierin te hebben als de techniek commercieel verkrijgbaar wordt in de toekomst.

Conclusie

Uit het uitgevoerde onderzoek kan geconcludeerd worden dat radiotherapie in Nederland al ver ontwikkeld is en dat wij soms voorlopen op wat de bedrijven ons te bieden hebben. Ook komt er in deze enquête duidelijk naar voren dat nieuwe technieken stap-voor-stap binnen instituten doorgevoerd worden én goed gecontroleerd worden, zowel met algemene als ook patiënt specifieke controles, om zo de kwaliteit van de behandeling goed te waarborgen.