In de twee artikelen die in het najaar van 2024 zijn geplaatst op MTIntegraal stonden de installatie, implementatie, techniek en toepassing achter de MR-Linac centraal [1,2].
Hierin werd ook ingegaan op de voordelen van de MR-Linac, met name het goede contrast van zachte weefsels, de real-time imaging mogelijkheid en de kans om het bestralingsplan aan te passen aan de anatomie van de dag voordat de bestraling start. In dit vervolgartikel willen we dieper ingaan op indicaties in de bovenbuik waarbij deze voordelen van de MR-Linac tot uiting komen. Ook besteden we aandacht aan hoe met een nieuwe techniek tijdens de bestraling op beweging ingespeeld kan worden.
Van oudsher is het lastig om tumoren in de bovenbuik te behandelen vanwege de grotere beweging door de nabijheid van het beweeglijke middenrif. Dit heeft tot gevolg dat de beeldkwaliteit door bewegingsartefacten vermindert en ruimere onzekerheidsmarges rond de tumor nodig is om deze toch de voorgeschreven dosis te geven. Hierdoor krijgen omliggende gezonde weefsels meer dosis dan gewenst.
Beweging
De eenvoudigste methode om deze beweeglijkheid te reduceren is het gebruiken van een buikband. Dit ‘korset’ beperkt de buikademhaling en dus de beweging van het middenrif [3]. Daarnaast zijn er geavanceerde MR-scan methodes die minder gevoelig zijn voor bewegingsartefacten.
Ook is het mogelijk cine-opnamen te maken: filmpjes in een vlak. Dit om tijdens de behandeling de beweging te monitoren (en eventueel te onderbreken) en vooraf de beweging van de tumor nauwkeurig te analyseren. Op basis van dit laatste kunnen de marges worden verkleind door deze te beperken tot de posities waar de tumor het grootste gedeelte van de tijd zit. Een andere mogelijkheid is om ééndimensionale opnames van het middenrif in craniocaudale richting te maken tijdens de beeldacquisitie. Deze ééndimensionale beelden zijn erg snel te maken waardoor de positie van het middenrif tijdens de beeldacquisitie met een hoge frequentie kan worden bepaald. Dit kan worden gebruikt om alleen beelden te maken tijdens de periode waarin de beweging minimaal is (eind van de uitademing) waardoor de beeldartefacten minimaal zijn.
Bovenstaande technieken worden nu klinisch gebruikt om tumoren in de bovenbuik, zoals (bij)nier, lever en de pancreas, nauwkeuriger te behandelen.
Comprehensive Motion Management
Sinds kort is deze nieuwe techniek (comprehensive motion management, CMM) toepasbaar op de Elekta Unity MR-linac [4]. Tot nu toe was het mogelijk om, met technieken zoals beschreven in de vorige paragraaf, de tumor tijdens de bestraling te zien en op basis van de positie handmatig de bestralingsbundel te pauzeren. CMM analyseert de live cine-beelden, bepaalt de verplaatsing ten opzichte van de dagelijkse referentie scan en stopt de bestralingsbundel automatisch wanneer de verplaatsing de vooraf ingestelde toleranties overschrijdt. Dit wordt gating genoemd.
Daarnaast is het mogelijk om tijdens de bestraling te corrigeren voor drifts; bijvoorbeeld het zakken van de prostaat ten gevolge van oplopende blaas- of rectumvulling. Binnen 1-2 minuten wordt het bestralingsplan verschoven en kan de bestraling hervat worden.
Met name tumoren die veel bewegen, zoals in de bovenbuik, hebben baat bij behandeling met CMM. Zelfs met een buikband is de ademhalingsbeweging nog steeds aanwezig. Vaak ademt de patiënt tijdens de bestraling dieper of minder diep dan tijdens de scans die voor de voorbereiding worden gebruikt. Wanneer de patiënt dieper inademt is dit te zien op de cine-beelden en stopt de bestralingsbundel automatisch. De bestraling is daardoor nog nauwkeuriger en kan uitgevoerd worden met een kleinere veiligheidsmarge omdat de bestraling vanzelf stopt wanneer de tumor niet in de juiste positie is. De tijdsduur van de daadwerkelijke bestraling is daardoor iets langer, maar dit wordt door efficiëntere workflow gecompenseerd waardoor de behandelduur niet langer wordt. Het real-time laten meebewegen van de bestralingsbundel is in ontwikkeling [5] en zal de efficiëntie wederom verhogen.
Implementatie
De klinische implementatie van CMM bevat een aantal componenten en wordt zoals de initiële installatie van een MR-linac begeleid door de leverancier. De kennis en ervaring van afdelingen die CMM gebruiken wordt laagdrempelig gedeeld met afdeling die in het implementatietraject zitten.
Voordat CMM toegepast kan worden zijn een aantal updates en upgrades nodig. De MR-linac zelf heeft een software en hardware upgrade nodig. De informatiesystemen die gekoppeld zijn aan de MR-linac moeten ook geüpgraded worden. Dit kan, afhankelijk van de lokale inrichting, een grote impact hebben op de hele radiotherapie-afdeling en heeft een doorlooptijd van een aantal maanden.
Nadat aan alle randvoorwaarden is voldaan, vindt scholing plaats door de leverancier. Tijdens theorie- en hands-on sessies komen de nieuwe functionaliteiten aan bod en wordt de nieuwe klinische workflow vormgegeven. Vanuit de klinische fysica groep vinden metingen plaats voor de acceptatie en commissioning van de nieuwe functionaliteit [6]. Een 4D-fantoom brengt de nauwkeurigheid van het gating-algoritme in kaart. De periode van training tot de eerste patiënt duurt ruim een maand.
Recent hebben de eerste Nederlandse radiotherapie-afdelingen CMM geïmplementeerd, waaronder Radiotherapiegroep. De andere Nederlandse Elekta Unity MR-linac-sites zullen binnenkort volgen. De implementatie van CMM geeft nieuwe mogelijkheden voor het uitbreiden van indicaties die op de MR-linac kunnen worden behandeld.
Referenties:
- [1] De installatie en implementatie van de Elekta Unity MR-Linac, MT integraal, december 2024.
- [2] MRI-gestuurde bestralingen van droomscenario naar werkelijkheid, MT integraal, december 2024
- [3] H.D. Heerkens et al., Physics and Imaging in Radiation Oncology 2 (2017) 7–10, http://dx.doi.org/10.1016/j.phro.2017.02.003
- [4] K. Brown, White Paper Elekta Unity Comprehensive Motion Management, https://www.elekta.com/products/radiation-therapy/unity/assets/Elekta%20Unity%20Comprehensive%20Motion%20Management%20Explained.pdf
- [5] P. Uijtewaal et al., Radiotherapy and Oncology 174 (2022) 149–157, https://doi.org/10.1016/j.radonc.2022.07.004
- [6] B.R. Smith et al., J Appl Clin Med Phys. 2025;e70005, https://doi.org/10.1002/acm2.70005
- [7] G. Grimbergen et al., Radiotherapy and Oncology 189 (2023) 109932, https://doi.org/10.1016/j.radonc.2023.109932
