Binnen de oncologie heeft protonentherapie inmiddels een heel eigen positie ingenomen. Het UMCG beschikt sinds 2018, als eerste zorginstelling in Nederland, over een protonentherapiecentrum. Hier zijn sinds de start al enkele duizenden patiënten succesvol behandeld en hier vindt ook onderzoek plaats dat gericht is op een verdere ontwikkeling en verfijning van deze therapie. Een mooie aanleiding voor een interview met prof. dr. J.A. (Hans) Langendijk, Hoofd afdeling Radiotherapie van het UMC Groningen. Hij was van meet af aan betrokken bij de realisatie van dit protonentherapiecentrum en is zowel nationaal als internationaal actief bij verder onderzoek en ontwikkelingen op het gebied van protonentherapie alsook fotonentherapie.
Aan het einde van dit artikel zijn een tweetal links opgenomen naar YouTube met korte video’s over de opbouw en werking van een protonentherapiesysteem.
Wat is protonentherapie?
Protonentherapie is een vorm van bestralingstherapie voor het behandelen van kanker. Reguliere bestraling vindt meestal plaats met fotonen (röntgenstralen). Het effect van bestraling berust op het verschil in gevoeligheid voor straling tussen gezond weefsel en tumorweefsel. Beide soorten straling zijn effectief, maar door de bijzondere eigenschappen van protonen, biedt het gebruik hiervan in bepaalde situaties voordelen.
Wat zijn de voordelen van het gebruik van protonen ten opzichte van het gebruik van fotonen?
Met protonen kan een tumor heel precies worden bestraald. De stralenbundel is zeer geconcentreerd en kan zo worden ingesteld dat de bundel pas op de locatie van de tumor het grootste deel van zijn energie afgeeft. Hierdoor wordt er minder schade aangebracht in omringend weefsel en blijft het weefsel achter de tumor gespaard. Bij fotonentherapie wordt niet alleen energie afgegeven aan de tumor maar ook aan alle weefsels voor en achter de tumor. Afhankelijk van waar de bestraling plaatsvindt, kan dit leiden tot ernstige en langdurige klachten bijvoorbeeld slikklachten na bestraling voor keelkanker of cognitieve stoornissen na bestraling van een hersentumor. Het risico op bijwerkingen van een bestraling met protonen is zowel op de korte als op de langere termijn veel kleiner dan bij een behandeling met fotonen. Dit is ook aangetoond in verschillende experimenten en wetenschappelijk onderzoek. Bijwerkingen als gevolg van een bestraling kan grote invloed hebben op de kwaliteit van leven. Protonentherapie biedt vooral voordeel bij kinderen met kanker en patiënten met tumoren in hele kwetsbare gebieden zoals hersenen, ruggenmerg, longen, hart en dergelijke.
Zijn er ook nadelen aan het gebruik van protonen ten opzichte van fotonen?
Protonentherapie vergt omvangrijke en complexe apparatuur en systemen, infrastructuur en bouwkundige voorzieningen. Hierdoor zijn er hoge investerings- en exploitatiekosten. Een behandeling met protonen is gemiddeld ongeveer 2,5 zo duur als een behandeling met fotonen. Bedenk hierbij wel dat in deze kosten geen rekening is gehouden met besparing van kosten omdat in de toekomst aandoeningen die het gevolg zijn van een vroegere bestraling kunnen worden voorkomen. Protonentherapie is verder ook maar beperkt beschikbaar. In Nederland zijn er momenteel drie protonentherapiecentra. Naast het protonencentrum van het UMCG zijn er protonencentra in Maastricht (Maastro) en in Delft (Holland PTC). Protonentherapie wordt dan ook alleen ingezet in specifieke situaties. Van alle bestralingsbehandelingen in Nederland wordt maar 2% gedaan met protonen.
Is protonentherapie in beginsel geschikt voor alle behandelingen waarvoor nu veelal fotonentherapie wordt ingezet?
Nee, het is niet zonder meer geschikt voor alle behandelingen. Bepalend zijn onder andere de locatie, de grootte en de vorm van de tumor.
Is het aantal bestralingen en de bestralingsduur van een behandeling met protonen vergelijkbaar met die bij fotonen?
Dat is min of meer vergelijkbaar. De werkelijke bestralingstijd is maar kort, vaak maar een of enkele minuten. De meeste tijd is nodig voor het positioneren van de patiënt in het bestralingsapparaat en de controle en eventuele aanpassing van de bestralingsplanning. Het aantal bestralingen voor een behandeling (sessies) varieert tussen de 20 en 35. De gehele behandeling wordt verdeeld over een periode van enkele weken. Een sessie duurt tussen de 20 en 45 min.
Bij welke vormen van kanker wordt protonentherapie het meest toegepast?
Protonentherapie wordt het meest toegepast bij tumoren in of in de buurt van gevoelige of moeilijk bereikbare gebieden zoals bij hersentumoren, hoofdhalskanker, borstkanker, longkanker en slokdarmkanker. Daarnaast is het UMCG-protonencentrum het enige centrum in Nederland waar momenteel kinderen met protonentherapie behandeld kunnen worden.
Hoe en door wie wordt bepaald of een patiënt in aanmerking komt voor protonentherapie?
Hiervoor zijn landelijke richtlijnen opgesteld. Patiënten komen alleen in aanmerking voor protonentherapie als er sprake is van een in opzet curatieve behandeling. Voor protonentherapie zijn er standaard indicaties en model- based indicaties. Voor de standaard indicaties is behandeling met protonen geaccepteerd en kunnen patiënten direct voor behandeling worden doorverwezen. Deze standaardindicaties zijn:
- Tumoren bij kinderen.
- Schedelbasistumoren.
- Sommige hersentumoren (als stereotactische radiotherapie niet mogelijk is)
- Hersentumoren waarbij zowel de hersenen als het ruggenmerg bestraald moet worden.
Patiënten met een zogenaamde model-based indicatie komen niet automatisch in aanmerking voor een behandeling met protonen. Voordat een behandeling met protonen kan plaatsvinden, moet voor een individuele patiënt middels een bestralingsplan vergelijking worden aangetoond dat er sprake is van een duidelijke vermindering van gevolgschade aan gezond weefsel en een aanzienlijke lagere kans op complicaties bij behandeling met protonen in plaats van fotonen. De uitkomst van deze vergelijking moet voldoen aan de criteria van het Landelijk Indicatie Protocol Protonentherapie. Als hieruit blijkt dat protonentherapie de beste optie is, wordt de behandeling vergoedt door de zorgverzekeraar. Voor onderstaande kankervormen kan een model-based indicatie worden aangevraagd: borstkanker, hoofd-halstumoren, longkanker, slokdarmkanker, zaadbalkanker en lymfoom in de borstkas.
Hoeveel patiënten ontvangen momenteel op jaarbasis protonentherapie in het UMCG en landelijk?
In het UMCG circa 500, landelijk 1200 – 1300. Het UMCG heeft een capaciteit van circa 600 patiënten per jaar.
Hoeveel patiënten ontvangen momenteel op jaarbasis fotonentherapie in het UMCG en landelijk?
In het UMCG circa 4500 en landelijk circa 60.000.
Bij de introductie van protonentherapie in Nederland was er destijds de nodige scepsis over de meerwaarde van protonentherapie, niet alleen bij de zorgverzekeraars maar ook bij sommige oncologen. Wat het is het huidige beeld wat dat betreft?
Die scepsis had vooral te maken met de hoge investeringskosten en het gegeven dat er destijds nog weinig onderzoekgegevens waren die de klinische voordelen van protonentherapie onderschreven. Fotonentherapie is nu al vele jaren een bewezen effectieve behandeloptie. Door uitgebreid wetenschappelijk onderzoek en toenemende ervaring is de effectiviteit en veiligheid van protonentherapie steeds beter onderbouwd en steeds meer geaccepteerd.
Zijn er in de nabije toekomst nog verdere ontwikkelingen te verwachten met betrekking tot protonentherapie?
Zeker, de ontwikkelingen richten zich vooral op het verder verbeteren van de precisie van de behandeling en het verkorten van de behandeltijd.
Een belangrijke ontwikkeling betreft de online adaptieve protonentherapie. Hierbij wordt tijdens de behandeling het bestralingsplan telkens aangepast aan geconstateerde veranderingen in het lichaam van de patiënt. Veranderingen kunnen ontstaan door het kleiner worden of verplaatsing van de tumor. Voorafgaand aan iedere bestraling wordt de omvang en positie van de tumor met een CT-scanner in beeld gebracht en wordt indien nodig de bestralingsplanning daarop aangepast. Uiteraard stelt deze aanpak ook hoge eisen aan de beeldvormende apparatuur en het bestralingsplanning systeem.
Ook vindt er onderzoek plaats naar het gebruik van Flash protonentherapie. Hierbij wordt in een hele korte tijd een bestraling uitgevoerd met een zeer hoge stralingsdosis. Uit onderzoeken komt naar voren dat het zeer hoge dosistempo de tumorcellen effectief bestrijdt en dat tegelijkertijd het gezonde weefsel beter in staat blijkt om zich te kunnen herstellen. Met deze werkwijze zou het aantal bestralingssessies fors verlaagd kunnen worden. Op termijn kan dit betekenen dat er meer capaciteit beschikbaar komt om patiënten te behandelen met protonentherapie. Dat is zeer relevant gezien de verwachting dat in de komende jaren, door verdere vergrijzing van de bevolking, het aantal mensen dat kanker ontwikkelt nog fors zal stijgen. Deze werkwijze stelt uiteraard ook zeer hoge eisen aan de nauwkeurigheid van de positionering en instelling van de bestralingsapparatuur, beeldvormende systemen en het stralingsplanningsysteem.
Tenslotte vindt er onderzoek plaats naar protonen arc therapie. Hierbij roteert het bestralingsapparaat tijdens de bestraling om de patiënt en wordt de tumor laagje voor laagje bestraald. Uit onderzoek is gebleken dat deze aanpak vooral gunstig kan zijn voor patiënten met hoofd- hals tumoren, die vaak een lastige vorm hebben. De kans op ernstige bijwerkingen wordt met deze aanpak een stuk kleiner en de totale stralingsdosis voor een behandeling is minder in vergelijking met een normale protonentherapie. Deze werkwijze vergt nog wel de nodige technische aanpassingen van het protonentherapiesysteem en het bestraling planningsysteem.
Wie houdt zich bezig met het beheer, onderhoud en kwaliteitsborging van het protonentherapiesysteem?
Kwaliteitsborging valt onder de verantwoordelijkheid van klinisch fysici van de afd. Radiotherapie, de bedrijfsvoering van het protonentherapiesysteem en het beheer en onderhoud hiervan wordt gedaan door medewerkers van IBA, de fabrikant van het protonentherapiesysteem. Zij monitoren de goede werking van het gehele systeem tijdens gebruik. Controles en onderhoud wordt vooral in de avonduren en nacht uitgevoerd.
Via deze link kunt u een impressie krijgen van de opbouw en werking van het protonentherapiesysteem van het UMCG.
Verder kan via deze link een korte animatievideo van het IBA protonentherapiesysteem worden afgespeeld.
