STRÅLEBEHANDLING AF PALLIATIVE PATIENTER

Transkript

1 STRÅLEBEHANDLING AF PALLIATIVE PATIENTER ð DOSIS TIL RISIKOORGANERNE OG TARGET SAMT GENBEHANDLINGSMULIGHEDERNE VED BEHANDLING MED ET PA-FELT OG VMAT Udarbejdet af Maria Christensen Michella Büttner Roed Andersen Nathalie Kirckhoff Rosemunte Kiilerich Hold: RAD513 stråleretning Dato: 6. Januar 2017 Vejleder: Camilla Søholm Antal Anslag: Denne opgave eller dele heraf må kun offentliggøres med forfatternes tilladelse Jf. Bekendtgørelse af lov om ophavsret nr af Bachelor opgave Stråleterapeutisk bachelor 1 Radiografuddannelsen University College Lillebælt

2 Abstract (DK) Baggrund: Ved strålebehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna, benyttes ofte en simpel behandlingsteknik med en enkelt strålefelt posteriort (PA-felt) til planlægning af patienternes dosisplan. Dog kan denne behandlingsteknik ikke tage særlige hensyn til risikoorganerne, herunder medulla spinalis, hvilket kan begrænse muligheden for genbehandling i samme område. Det ønskes derfor at undersøge, om en mere avanceret behandlingsteknik som VMAT kan være med til at optimere strålebehandlingen, så der opnås en bedre inddækning af target uden at påføre risikoorganerne mere unødig stråledosis. Ydermere vil det undersøges om VMAT kan øge genbehandlingsmulighederne, og om en evt. ændret fraktionering ligeledes kan øge muligheden. Metode: Der blev udvalgt 10 patienter, som i forvejen er strålebehandlet med et PA-felt mod knoglemetastaser i columna thoracalis (Th1-Th12). På disse dosisplaner blev udvalgte risikoorganer indtegnet og derefter blev dosisplanerne beregnet med VMAT ud fra de samme indtegninger. Dosis for de udvalgte risikoorganer blev aflæst i DVH ved alle dosisplanerne, som til sidst blev sammenlignet. Resultater: Resultaterne viste, at inddækningen til target var bedst ved behandling med VMAT ved alle 10 patienter. De viste ligeledes, at maksimumsdoserne til risikoorganerne i 3 ud af 4 tilfælde var mindre ved behandling med VMAT fremfor med et PA-felt, og der i 1 ud af 2 tilfælde ses en stigning i den gennemsnitlige dosis ved VMAT. Yderligere viste resultaterne, at den akkumulerede dosis til canalis spinalis ikke overskrider tolerancedosen på 70 Gy i 10 ud af 10 tilfælde ved genbehandling med VMAT og en fraktionering på 20 Gy/5 F. Konklusion: Det konkluderes, at behandlingsteknikken VMAT optimerer dosisplanen for palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis. Selvom det ikke er muligt at genbehandle med hverken VMAT eller et PA-felt, kan en fraktionering på 20 Gy/5 F gøre det muligt ved at benytte VMAT. Der ses ligeledes en markant forbedring i inddækning til target ved VMAT uden at dette medfører en markant stigning i stråledosis til risikoorganerne. Forfattere: Maria Christensen Michella B. R. Andersen Nathalie K. R. Kiilerich Mail: iconnect2u@msn.com Mail: michellaroed@icloud.com Mail: nathaliekiilerich@gmail.com Stråleterapeutisk bachelor 2

3 Abstract (ENG) Background: In radiation therapy, palliative patients with spinal bone metastases are commonly treated using a simple technique with a single radiation field posterior (PA-field) in order to prepare the patients treatment plan. However, this technique does not give particular consideration to the organs at risk, including the spinal cord, which may limit the possibility of re-irradiation in the same region. This study will examine if the use of a more advanced treatment technique such as VMAT can improve the radiation treatment to achieve a better target coverage without causing the organs at risk further unnecessary radiation doses. Furthermore, it will be examined whether VMAT and an altered fractionation scheme can increase the chances of re-irradiation. Method: Ten retrospective treatment plans were selected, and all ten patients were previously irradiated with a PA-field against bone metastases in thoracic spine (Th1-Th12). The organs at risk were selected and defined in all treatment plans and subsequently calculated with VMAT from the same definitions of the organs at risk. The doses from selected organs at risk were then read from DVH in all treatment plans in the treatment planning system, and later compared. Results: The results of the study show that VMAT provides the best target coverage in all ten patients. Additionally it showed that in 3/4 cases the maximum dose to organs at risk was reduced when treated with VMAT compared to a PA-field. In 1/2 cases there was an increase in the average dose for treatments with VMAT. Further results showed that the cumulative dose for the spinal cord does not exceed the tolerance of 70 Gy in 10/10 cases of re-treatment with VMAT and a fractionation at 20 Gy/5 F. Conclusion: In conclusion, VMAT optimizes the treatment plans for palliative patients with bone metastases in thoracic spine. Although it is not possible to re-treat a patient with treatment plans calculated using VMAT or a PA-field, it is found that altering the fractionation to 20 Gy /5 F will allow VMAT to be used for re-irradiation. There is also a significant improvement in the coverage of the target using VMAT without a significant increase in radiation doses to the organs at risk. Authors: Maria Christensen Michella B. R. Andersen Nathalie K. R. Kiilerich Mail: iconnect2u@msn.com Mail: michellaroed@icloud.com Mail: nathaliekiilerich@gmail.com Stråleterapeutisk bachelor 3

4 Indholdsfortegnelse Abstract (DK)... 2 Abstract (ENG)... 3 Indledning... 6 Problemfelt... 7 Problemstillinger... 7 Tekniske... 7 Strålebiologiske... 8 Humanistiske... 9 Etiske... 9 Problemafgrænsning Problemformulering Forskningsspørgsmål Teoretiske forskningsspørgsmål Empiriske forskningsspørgsmål Design Metode Videnskabsteori Valg af metode Videnskabelighedskriterier Etiske overvejelser Princippet om autonomi Princippet om at gøre godt Princippet om ikke at gøre skade Princippet om retfærdighed Udvælgelse af litteratur Teori Cancer Viden om cancer Knoglemetastaser Strålebehandling af palliative patienter Registrering af risikoorganer Risikoorganer Risikoorganer ved columna thoracalis DVH Genbehandling α/β-ratio Omregning til 2 Gy-fraktionering Tolerancedosis for medulla spinalis Stråleterapeutisk bachelor 4

5 Behandlingsteknikker PA-felt VMAT Kriterier for dosisplan Forsøgsbeskrivelse Formål Dataindsamling Udvælgelse af patienter Kriterier for udvælgelse Indtegning og udregning af dosisplaner Udvælgelse af DVH-doser til sammenligning af de to behandlingsteknikker Aflæsning af data Resultater Sammenligning af dosisplaner med et PA-felt og med VMAT Genbehandling Ændring i fraktionering P-værdi Bias Diskussion Konklusion Perspektivering Referenceliste Kilde på forsidebilede: Egne billeder, taget på sygehus X Stråleterapeutisk bachelor 5

6 Indledning Hvert år registreres der nye cancertilfælde på de danske sygehuse, og i 2012 blev der registreret tilfælde af ny diagnosticeret cancerpatienter. Det antages, at op mod 50 % af disse vil få knoglemetastaser som følge af deres primære cancer (1), og derved overgå til et palliativt regime. Langt de fleste af disse patienter vil blive behandlet med palliativ strålebehandling, hvor formålet med behandlingen er smertelindrende eller livsforlængende. Dosisplanlægning af palliative dosisplaner er bl.a. inden for radiografens arbejdsområde (fremadrettet kaldet dosisplanlæggere), og palliativ strålebehandling mod knoglemetastaser i columna planlægges ofte med et enkelt strålefelt posteriort (PA-felt) eller som to strålefelter, som er rettet direkte mod hinanden; et strålefelt anteriort og et strålefelt posteriort (opponerende felter). Ulempen ved strålebehandling med et PA-felt eller opponerende felter er, at det ikke er muligt at skåne risikoorganerne, som ligger tæt ved eller i strålefeltet. Ved palliativ strålebehandling af patienter med knoglemetastaser i columna er det yderst relevant at skåne risikoorganet medulla spinalis, da dette er et meget strålefølsomt organ, hvor der er en øget risiko for at inducere en stråleskade. Ydermere kommer denne patientgruppe ofte til genbehandling med yderligere metastasering i samme anatomiske område. Det beskrives i et studie foretaget af Navarria et al. (2), at der ved genbehandling af patienter med knoglemetastaser i columna er særlig stor risiko for at overskride tolerancedosen for medulla spinalis. Dette kan medføre livsforringende skade i form af tværsnit, og det kan derfor være problematisk at genbehandle disse patienter. For at kunne forbedre og optimere strålebehandlingen for palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, overvejer sygehus X, at ændre deres behandlingsteknik. Ved behandling af disse patienter benytter sygehus X på nuværende tidspunkt dosisplanlægningssystemet Oncentra MasterPlan, hvor dosisplanen laves med et PA-felt eller opponerende felter. Dog overvejer sygehus X at overgå til behandlingsteknikken Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) i fremtiden og dermed ligeledes overgå til dosisplanlægningssystemet RayStation. Dette overvejes, da flere studier viser, at der med VMAT kan opnås en dosisbesparelse til risikoorganerne og det raske væv, og dermed Stråleterapeutisk bachelor 6

7 optimere behandlingsmulighederne og øge sandsynligheden for genbehandling af palliative patienter (2). Det er derfor yderst aktuelt og relevant at undersøge, hvilke muligheder der er for at optimere strålebehandlingen til palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis og samtidig øge muligheden for genbehandling i samme anatomiske område. Problemfelt I det følgende vil vi belyse tekniske, strålebiologiske, humanistiske og etiske problemstillinger i forbindelse med strålebehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis. Dette vil afgrænses og til sidst ende ud i en problemformulering, som vil være omdrejningspunktet i opgaven. Til sidst vil der opstilles forskningsspørgsmål, som kan besvare problemformuleringen. Problemstillinger Tekniske Palliative patienter kan modtage forskellige doser og fraktioneringer alt efter, hvor strålebehandlingen skal gives og hvad indikationerne er. På sygehus X modtager palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis ofte en behandling på 20 Gy på 4 fraktioner (20 Gy/4 F). Det er vigtigt, at patienten er lejret præcist ved de fire strålebehandlinger, i forhold til de optegnede markeringer, for at ramme target (område, som ønskes inddækket ved strålebehandling) præcist hver gang. Ved denne type strålebehandling benytter sygehus X billedvejledt strålebehandling (Image Guided Radiotherapy, IGRT), hvor de ved hjælp af en scanning (Cone Beam-CT, CBCT) eller et kontrolfoto (iview) kontrollerer, at patienten er lejret på samme måde som ved CT-simuleringen og inden for sygehusets tolerancer for lejring. Hvis behandlingspersonalet via IGRT oplever store forskelle i, hvordan patienten er lejret i forhold til CT-simuleringen, kan det være nødvendigt at omlejre patienten. Omlejring af patienter kan være ressourcekrævende i form af tid, hvilket kan påvirke personalets rutine og arbejdsgang samt patienternes ventetid på afdelingen. Stråleterapeutisk bachelor 7

8 Mange former for cancer kan sprede sig til andre områder, end hvor den er opstået og kan bl.a. metastasere sig til knogler i f.eks. columna. Disse patienter kan pga. af deres knoglemetastaser have smerter og har derved indikation for at modtage pallierende strålebehandling. Af erfaring ved vi, at denne patientgruppe ofte kommer til genbehandling med yderligere metastasering til andre dele af columna. Ved genbehandling af denne patientgruppe er det essentielt at kunne aflæse, hvor stor stråledosis (måles i Gy) medulla spinalis har modtaget ved første strålebehandlingsforløb, og derefter udregne, hvorvidt det er muligt at genbehandle patienten, uden at overskride tolerancedosen for medulla spinalis og derved påføre patienten et tværsnit. Hvis lægen i samarbejde med dosisplanlæggeren her vurderer, at patienten ikke kan genbehandles, kan det betyde, at patienten f.eks. ikke kan blive smertelindret. Det kan ligeledes betyde, at dosisplanlæggeren kan være nødsaget til at gå på kompromis med dosisplanen, således der f.eks. ordineres en mindre stråledosis til patienten. På sygehus X laves dosisplanen til disse patienter med et PA-felt eller opponerende felter oftest med en fraktionering på 20 Gy/4 F, som laves på dosisplanlægningssystemet Oncentra MasterPlan. På sygehus X har de ligeledes dosisplanlægningssystemet RayStation som bruges til at planlægge dosisplaner med VMAT, og det vides ikke om denne nyere teknik og en evt. ændring af fraktioneringen kan være med til give bedre mulighed for at genbehandle patienterne, hvor tolerancedosen for medulla spinalis samtidig overholdes. Strålebiologiske Ved strålebehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis vil både tumorceller og raske celler i behandlingsområde blive ramt af strålerne. Nogle af disse celler vil kunne reparere sig selv, mens andre celler vil gå til grunde. Der derfor vigtigt, at dosisplanlæggeren i dosisplanlægningsprocessen tager hensyn til det faktum, at de raske celler også modtager en mængde stråledosis. Dosisplanlæggeren skal derfor så vidt muligt bestræbe sig på at reducere stråledosis til det raske væv, samt sørge for at inddække target bedst muligt indenfor de krav og kriterier der forefindes på det aktuelle sygehus. Alle palliative patienter på sygehus X modtager strålebehandling med et PA-felt eller opponerende felter. Denne behandlingsteknik gør det svært at skåne risikoorganerne cor, pulmones og medulla spinalis, som befinder sig i det aktuelle behandlingsfelt, da feltet passerer tværs gennem patienten. Der findes dog andre og nyere behandlingsteknikker, som Stråleterapeutisk bachelor 8

9 muligvis kan være med til at skåne risikoorganerne, som ligger i behandlingsfeltet, og derved give en større mulighed for, at patienten har mulighed for at blive genbehandlet i samme område. Humanistiske I den kliniske undervisning på sygehus X har vi oplevet, at palliative patienter kan være både psykisk og fysisk påvirket grundet deres livstruende sygdom. Patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis kan være meget fysisk smertepåvirket og psykisk have svært ved at acceptere, hvor i sygdomsforløbet de befinder sig. Da denne patientgruppe ofte er fraktioneret til 20 Gy/4 F, og derved kommer til strålebehandling fire gange, kan det være svært for behandlingspersonalet at få skabt en god relation til patienten ved de fire strålebehandlinger, hvis denne er meget psykisk påvirket af sygdomsforløbet. Derved risikeres det, at patienterne ikke føler sig trygge og derved ikke får fortalt, hvilke behov de har både fysisk og psykisk i forbindelse med strålebehandlingen. Det kan ligeledes være problematisk for behandlingspersonalet at lejre og kommunikere med patienten, hvis denne er meget smertepåvirket. Patienterne kan her være distanceret pga. smerter og derved have svært ved at opfatte og forholde sig til, hvad behandlingspersonalet vejleder og informerer patienten om, i forhold til lejring og patientens videre forløb. Etiske I Danmark arbejder radiografer ud fra et sæt etiske retningslinjer, som skal være med til at styrke radiografens faglighed, refleksion samt perspektiv i etiske dilemmaer. I stråleterapien er det radiografens ansvar at udføre arbejdet omhyggeligt, udvise god dømmekraft og være med til at udvikle teknologiske muligheder (3). Som radiografer har vi derfor ansvar for og pligt til at forbedre palliative patienters dosisplaner i stråleterapien, da de som alle andre patienter i sundhedsvæsnet har ret til den mest opdaterede og optimale behandling i forhold til deres cancer. På sygehus X bruges der én behandlingsteknik til strålebehandling af palliative patienter, mens der benyttes en anden og mere avanceret behandlingsteknik til kurative patienter. Som radiografer har vi ansvar for og pligt til at undersøge, om en mere avanceret behandlingsteknik som f.eks. VMAT vil kunne give forbedringer inden for behandling af Stråleterapeutisk bachelor 9

10 palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis. Hvis vi ikke forholder os til de teknologiske muligheder og udvikling, og derved undersøger om VMAT kan forbedre palliative patienters strålebehandling, vil vi ikke leve op til de etiske retningslinjer, der forelægger for radiografer i strålebehandlingen. Problemafgrænsning Inden for stråleterapien er det altid interessant og relevant at undersøge, hvordan vi kan optimere dosisplanerne for palliative patienter, så der sker en positiv udvikling i forhold til en reduktion af dosis til risikoorganerne, en øget inddækningsgrad til target og en øget mulighed for genbehandling. Vi vælger derfor at tage udgangspunkt i den tekniske problematik omkring valg af behandlingsteknikker og fraktioneringer på sygehus X, da det vil være yderst interessant at undersøge, om sygehus X med fordel kan strålebehandle deres palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis med VMAT fremfor et PA-felt, og om en ændring i fraktioneringen kan være med til at øge muligheden for genbehandling. Behandlingsteknikkerne sammenlignes i forhold til stråledosis til risikoorganer, inddækning til target samt genbehandlingsmulighederne. Problemformulering Er VMAT en mere optimal behandlingsteknik fremfor behandling med et PA-felt i forhold til stråledosis til risikoorganerne og target samt genbehandlingsmulighederne ved strålebehandling af patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, og kan en ændret fraktionering øge muligheden for genbehandling af disse patienter? Forskningsspørgsmål Teoretiske forskningsspørgsmål 1. Hvad er palliative patienter og hvad er formålet med strålebehandling til disse patienter? 2. Hvilke kriterier er der for en dosisplan med et PA-felt for palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis? Stråleterapeutisk bachelor 10

11 3. Hvad er VMAT, og hvilke kriterier er der for en dosisplan med VMAT for palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis? 4. Hvad kan have betydning for, om en patient med knoglemetastaser i columna thoracalis kan genbehandles? Empiriske forskningsspørgsmål 5. Hvad er stråledosis til target og risikoorganerne ved de to behandlingsteknikker? 6. Hvordan er mulighederne for genbehandling ved de to behandlingsteknikker? 7. Hvordan er mulighederne for genbehandling ved ændret fraktionering? Design For at give et overblik over opgaven, vil vi i følgende afsnit beskrive, hvordan vores opgave er opbygget, og hvilke afsnit den indeholder. Opgaven vil først blive præsenteret med en indledning, som indeholder en introduktion af projektets emne. Efterfølgende præsenteres forskellige problemstillinger inden for strålebehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, som afgrænses og udmunder i en problemformulering. Denne vil belyses via syv forskningsspørgsmål, som delvist vil blive besvaret teoretisk og empirisk. I metodefeltet belyses og begrundes det valgte paradigme og forskningsmetode for opgaven samt en præsentation og beskrivelse af overholdelse af videnskabelighedskriterierne. Efterfølgende vil de etiske overvejelser i forhold til indsamlingen af empiri blive beskrevet samt hvordan disse vil efterleves på sygehus X. Derefter beskrives den valgte litteratur, hvor bøger og artikler vil blive præsenteret i forhold til deres relevans i opgaven. Efterfølgende vil den valgte teori blive beskrevet for at besvare de teoretiske forskningsspørgsmål. De empiriske forskningsspørgsmål besvares herefter, hvor der vil være en præsentation af forsøget, resultaterne og bias. I diskussionsafsnittet bliver teorien, forskningsartikler og forsøgsresultaterne holdt op mod hinanden og diskuteret. Derefter besvares problemformuleringen i en konklusion. Opgaven ender med en perspektivering, hvor erfaringer og oplevelser igennem projektet vil blive perspektiveret til radiograffaglig praksis. Stråleterapeutisk bachelor 11

12 Metode I følgende afsnit forelægger en beskrivelse af, hvilket paradigme vi har valgt, samt en begrundelse for, hvilken forskningsmetode, der bedst kan besvare problemformuleringen. Videnskabsteori Ved forskning inden for sundhedsvidenskaben, benyttes enten det naturvidenskabelige, humanvidenskabelige eller samfundsvidenskabelige paradigme (4, s. 46). Når der forskes inden for det naturvidenskabelige paradigme, arbejdes der med en positivistisk tilgang, hvor logik og empiri er nøgleordene til at kunne løse videnskabelige problematikker (4, s. 52). Målbarhed er ligeledes et nøgleord for positivismen, som defineres ud fra, at det undersøgte kan måles, vejes og tælles. Her er indsamlet data kvantificerbart og præcist og resultaterne kan efterfølgende analyseres (4, s. 54). På baggrund af ovenstående anskues denne opgave ud fra et naturvidenskabeligt paradigme, da der ønskes målbare data til at beskrive om et PA-felt eller VMAT er den mest optimale behandlingsteknik til strålebehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, samt hvilken fraktionering, der giver den bedste mulighed for genbehandling af disse patienter. Det humanvidenskabelige paradigme med en hermeneutisk eller fænomenologisk tilgang fravælges derfor, da tanker, følelser og holdninger fra f.eks. personalet eller patienterne, ikke vil kunne give de data vi brug for, for at kunne besvare vores problemformulering (5, s. 24). Endvidere fravælges det samfundsvidenskabelige paradigme, da vi ikke ønsker at arbejde med de menneskelige samfundsaspekter såsom sociologi, politologi eller mellemmenneskelige forhold (5, s. 22). Valg af metode Inden for forskning skelnes der mellem to metoder; kvalitative metoder og kvantitative metoder. Disse metoder kan benyttes til at opnå viden inden for et bestemt område eller emne, som ønskes undersøgt (5, s. 58). For at kunne afgøre, hvilken metode forskeren skal Stråleterapeutisk bachelor 12

13 arbejde med, er det en nødvendighed at have fuldstændig klarhed over, hvad målet med forskningen og undersøgelsen er, da metoderne anskuer emnet fra forskellige perspektiver. Den problemformulering, som et projekt arbejder med, afgør derfor om forskerne positionerer sig inden for det naturvidenskabelige paradigme eller det humanistiske paradigme, og dermed om der arbejdes kvantitativt eller kvalitativt (6, s. 116). Ved arbejde med kvantitative metoder, opnås resultater i form af kvantificerbare data, som efterfølgende kan bearbejdes statistisk og fremstilles i diagrammer, grafer og tabeller. Kvantitative metoder kan opdeles forskelligt og der skelnes mellem at udføre eksperimenter, spørgeskemaer eller tests. Fælles for disse metoder er, at de alle kan forklare årsagssammenhænge (5, s. 58, 62). De kvalitative metoder bruges ofte i forbindelse med humanistisk forskning, hvor formålet er at opnå en forståelse for mennesket ved f.eks. at studere, hvilke personlige erfaringer mennesket har haft med et bestemt fænomen. Dataene er derved ikke målbare, men indhentes f.eks. ved et interview, hvor forskeren vil analysere og tolke det, som bliver fortalt (6, s. 130). Da vi har valgt et naturvidenskabeligt paradigme med en positivistisk tilgang, benyttes en kvantitativ forskningsmetode, da det vil give de bedste resultater i forhold til forskningens mål og problemformuleringen. I undersøgelsen ønskes at sammenligne to behandlingsteknikker samt to fraktioneringer. For at gøre dette benyttes en eksperimentel metode, da vi herved kan sammenligne målinger før og efter, der er foretaget en ændring (6, s. 121). Ved brug af kvantitative metoder er det nødvendigt at overholde videnskabelighedskriterierne, for at verificere dataene, således disse fremstår sande og troværdige. Videnskabelighedskriterierne er bl.a. med til at øge bevidstheden om, hvordan data indsamles, og er derfor med til at minimere fejl i dataindsamlingen som efterfølgende vil påvirke resultaterne. Kriterierne er systematik, kontrol, præcision, objektivitet, kvantificerbarhed, generaliserbarhed, repræsentativitet, gentagelse, reliabilitet og validitet (7, s. 29). I nedenstående afsnit fremstilles disse kriterier, hvor vi vurderer opgaven, empiriindsamlingen, data og resultaterne ud fra disse. Stråleterapeutisk bachelor 13

14 Videnskabelighedskriterier Systematik Systematikken benyttes som en ordnet fremgangsmåde, og med systematik vil man sikre en ensartet udførsel som ikke tillader, at der sker tilfældigheder i forhold til den empiriske undersøgelse, planlægning, litteraturudvælgelse og empiriindsamling (7, s. 29). For at efterleve kriteriet om systematik er der bl.a. udarbejdet en forsøgsbeskrivelse, så fremgangsmåden er beskrevet og sat i system, for på denne måde at undgå tilfældigheder. Indtegning af volumens (strukturer, der indtegnes i dosisplanlægningssystemet) i de 10 udvalgte dosisplaner er lavet systematisk ved at bruge samme fremgangsmåde og værktøjer i indtegningssystemet, og alle 10 dosisplaner er efterfølgende godkendt af den samme erfarne radiograf. Dosis til de indtegnede volumens er aflæst ud fra Dose Volume Histogram (DVH) og aflæst i systematisk rækkefølge. Den systematiske fremgangsmåde ses generelt gennem hele opgaven, og kan bl.a. ses i brugen af systematiske kildehenvisning, som er et krav for skriftlige opgaver på University College Lillebælt (8). Kontrol Kontrollen i en undersøgelse er med til at garantere, at det udelukkende er den uafhængige variabel, der danner baggrund for resultatet. Det sikres derved, at resultaterne ikke skyldes et enkeltstående tilfælde. Kontrollen reducerer ligeledes fejlkilder, og sikrer, at resultaterne vil være generaliserbare (7, s. 29). For at overholde kravet om kontrol, er det sikret, at alt indhentet data er korrekt aflæst og nedskrevet. Ligeledes højnes kontrollen ved, at navn og farvekoder til de indtegnede volumens er noteret ens ved alle dosisplanerne. Denne undersøgelse har to uafhængige variabler, hvor den ene uafhængige variabel er behandlingsteknikkerne, og den anden uafhængige variabel er fraktioneringerne. I undersøgelsen er det dog sikret, at kun én variabel ændres ad gangen, hvilket er med til at sikre præcise og troværdige resultater. Ydermere blev de samme doser fra DVH for risikoorganerne og target aflæst ved alle dosisplanerne, hvilket styrker gyldigheden og kontrollen i resultaterne. Stråleterapeutisk bachelor 14

15 Præcision Præcision angiver, hvor nøjagtig en undersøgelsesfremgangsmåde og databehandling beskrives, og hvor præcist empiriindsamlingen af data og målinger i forsøget har været. Dette gælder ligeledes for kildeangivelsen i opgaven og beskrivelsen af resultaterne, som også skal være præcise og nøjagtige (7, s. 30). For at efterkomme kravet til præcision er der lavet en grundig og nøjagtig beskrivelse af fremgangsmåden for dataindsamlingen, og på denne måde vil andre forskere kunne udføre præcis samme forsøg. Desuden er resultaterne og analysen af disse beskrevet systematisk og præcist. I opgaven efterleves opgavekriterierne, som er udgivet af University College Lillebælt (8), hvilket sikrer, at bl.a. layout, referencer og opgavens opbygning bliver præcise ud fra de kriterier, der er opstillet. Objektivitet Objektivitet betyder, at forskeren skal undgå antagelser, men i stedet forblive objektiv i forbindelse med dataindsamlingen og bearbejdelse af resultaterne. Ved at bruge nøjagtigt måleapparatur samt aflæse og analysere data præcist, vil man kunne undgå at fortolke data i forsøget (7, s. 30, 36). I forsøget opfyldes kravet om objektivitet ved at alt empirisk data er indhentet og aflæst på udstyr, som er anerkendt og bliver brugt i klinisk praksis på sygehus X. Desuden ses objektiviteten i måden data blev aflæst på, da tallet blev aflæst præcist som det stod, og data blev accepteret som virkelige, uden at egne antagelser eller vurderinger blev medtaget. Kvantificerbarhed For at overholde kravet om kvantificerbarhed, kræves det, at der er benyttet kvantitative data og at undersøgelsesresultaterne dermed opgøres og udtrykkes i tal, og som efterfølgende kan analyses (7, s. 37). I undersøgelsen er der udvalgt specifikke doser, som blev aflæst i DVH, og som skulle sammenlignes og analyseres. På denne måde benyttes kun kvantificerbare data og kvantitative undersøgelsesresultater. Desuden blev resultaterne analyseret statistisk og illustreret i diagrammer, hvor kvantificerbarheden udtrykkes. Stråleterapeutisk bachelor 15

16 Repræsentativitet Repræsentativitet handler om at udvælge en større eller mindre stikprøve som er repræsentativ, således det derved bliver muligt at konkludere ud fra denne. Størrelsen af den repræsentative stikprøve vælges ud fra en tidsramme og økonomisk forbrug (7, s ). I denne opgave kommer repræsentativitet til udtryk ved, at forsøget indeholder en stikprøve på 10 patienter, som er udvalgt inden for den tidsramme, der er sat for projektet og inden for udvalgte kriterier for den valgte patientgruppe. Det bliver herved muligt at generalisere ud fra denne stikprøve og dermed konkludere på baggrund af forsøgsresultaterne. Gentagelse Ved gentagelse skal det være muligt at genskabe forsøget, så det kan kontrolleres om resultaterne er sande eller tilfældige (7, s. 55). Kravet om gentagelse overholdes ved, at der er blevet udarbejdet en præcis forsøgsbeskrivelse, så det er gennemskueligt, hvordan resultaterne er fremkommet. Det er ligeledes nøjagtigt beskrevet, hvordan datamængden og stikprøven er udvalgt, så f.eks. andre forskere kan genskabe præcis samme forsøg og derved konkludere, om de kommer frem til samme undersøgelsesresultater eller om disse f.eks. beror på tilfældigheder. Reliabilitet Ved reliabilitet refereres der til den præcision, hvormed en undersøgelse er nøjagtig og dermed angiver de nøjagtige måleresultater ved en given population og under normale omstændigheder (7, s. 56). I denne undersøgelse blev data aflæst fra DVH på sygehus X s to dosisplanlægningssystemer. Dette er meget pålidelig kilder, da disse data er udregnet ud fra anerkendte systemer, som benyttes på sygehuse verden over. Ved en gentagelse af forsøget burde man nå frem til samme resultater, da måleudstyrene er meget nøjagtige og troværdige. Validitet Validiteten spiller en central rolle ved bedømmelse af empiriske undersøgelser, og refererer til undersøgelsens troværdighed, sandhed, gyldighed og styrke. Validiteten kan bl.a. øges ved en systematisk gennemgang af de bias, der måtte være i undersøgelsen (7, s. 60). Stråleterapeutisk bachelor 16

17 Validiteten af forsøget højnes ved, at der er fremstillet en præcis og systematisk beskrivelse af både udvælgelsen af stikprøven, dataindsamlingen og forsøgsfremgangsmåden. Ligeledes er de aflæste data blevet kontrolleret og resultaterne er blevet analyseret, således de kan generaliseres og dermed øge validiteten. Forsøgets validitet øges også ved, at mulige bias beskrives efter udførelse af forsøget. I selve opgaven er der taget kritisk stilling til valg af teori, videnskabelige forskningsartikler samt empiri, hvilket styrker validiteten i opgaven. Generaliserbarhed Ved generaliserbarhed kan der drages en konklusion ud fra få eller flere tilfælde, som efterfølgende kan overføres til en større population (7, s. 65). I undersøgelsen er der, ud fra udvalgte kriterier og inden for den tidsramme, som projektet har til rådighed, valgt en stikprøve på 10 patienter. Det er herved muligt at konkludere ud fra denne stikprøve, og efterfølgende overføre og generalisere resultaterne til en større, men tilsvarende patientgruppe. Da forsøgsresultaterne udviser en tendens, er det ligeledes muligt at generalisere på baggrund af disse, og resultaterne kan derfor med stor sandsynlighed overføres til tilsvarende dosisplanlægningssystemer eller andre systemer end de anvendte. I undersøgelsen er samtlige videnskabelighedskriterier overholdt, og dermed øges validiteten i opgaven og det bliver ligeledes muligt at opfylde kravet om generaliserbarhed. Etiske overvejelser I dette afsnit vil vi beskrive vores etiske og juridiske overvejelser i forhold til empiriindsamling på sygehus X. Her fremstilles de fire etiske grundprincipper, og en beskrivelse af, hvordan disse er efterlevet i vores eksperimentelle videnskabsundersøgelse. Sykepleiernes Samarbeid i Norden (SSN) har været med til at udarbejde de etiske retningslinjer, der findes indenfor forskning. Disse retningslinjer og krav til videnskabsetikken tager udgangspunkt i FN s menneskerettighedserklæring og i Helsinkideklarationen (9, s. 6). Vores forskning på sygehus X er udført ud fra de etiske retningslinjer, der findes i SSN. Stråleterapeutisk bachelor 17

18 Princippet om autonomi Princippet om autonomi indebærer, at den enkelte patients integritet, sårbarhed og værdighed bliver respekteret. Ligeledes omfatter princippet om autonomi diskretionspligt, hvilket bl.a. kan overholdes ved at anonymisere de indsamlede data (9, s. 6). Inden empiriindsamlingen på sygehus X skal der udfærdiges en empiriansøgning til afdelingslederen på pågældende sygehus for at sikre, at empiriindsamlingen sker på ordentlig vis og i samtykke med sygehus X. Dette krav er blevet opfyldt. Den eksperimentelle undersøgelse er retrospektiv, hvilket betyder, at vi indhenter allerede eksisterende dosisplaner, som er planlagt med et PA-felt. Det betyder, at forskningen på sygehus X ikke kræver patienternes fysiske tilstedeværelse, og det er derfor ikke nødvendigt at indhente informeret samtykke, da vi kun analyserer tidligere anvendte dosisplaner. I empiriindsamlingen sørger vi ligeledes for at overholde afdelingens instrukser, og vi arbejder derved i overensstemmelse med afdelingens regler i forhold til arbejde med kliniske data. Vi har under dataindsamlingen modtaget en patientliste med personfølsomme data og vi vil sikre, at disse data ikke kommer ud fra sygehuset eller afdelingen og vi sørger ligeledes for, at det indsamlede data vil blive anonymiseret, så det efterfølgende ikke vil være muligt at spore sig tilbage til patienterne. På baggrund af dette overholdes princippet om autonomi, da vi sikrer os, at både sygehusets og patienternes integritet, sårbarhed og værdighed bliver respekteret under forskningen. Princippet om at gøre godt Princippet om at gøre godt indbefatter, at den forskning der udføres skal gavne og gøre nytte for den patientgruppe, som forskningen retter sig imod eller bidrage til ny faglig viden inden for feltet (9, s. 6). I denne undersøgelse sammenlignes to behandlingsteknikker og fraktioneringer for at finde ud af, hvordan man bedst muligt kan øge muligheden for genbehandling af patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis. Denne undersøgelse vil medføre, at sygehus X vil få ny viden omkring optimering af behandlingsmetoder, og dette vil gavne de palliative patienter på afdelingen i fremtiden. Stråleterapeutisk bachelor 18

19 Princippet om ikke at gøre skade Princippet om ikke at gøre skade indebærer, at undersøgelsen ikke må have skadelig påvirkning på de patienter, som er involveret i undersøgelsen, og hvis forskerne ikke kan garantere for patienternes sikkerhed, må undersøgelsen stoppe (9, s. 6-7). Det eksperimentelle forsøg er retrospektivt, og der vil derfor kun blive brugt allerede eksisterende dosisplaner fra databasen på sygehus X. Der vil derfor ikke blive påført negative følgevirkninger eller voldt skade på patienterne. Det bevirker ligeledes, at patientens sikkerhed er garanteret, og det vil pga. patientsikkerhedsbrud ikke vil blive nødvendigt at afbryde undersøgelsen og empiriindsamlingen. Princippet om retfærdighed Princippet om retfærdighed indbefatter, at der værnes om de svage grupper, så disse ikke bliver udnyttet i forskningen. Ligeledes handler retfærdighedsprincippet om at udvikle ny viden og muligheder igennem forskning (9, s. 7). Igennem denne opgave og undersøgelse vil vi værne om både sygehus X, personalet og patienternes anonymitet, således at resultaterne af undersøgelsen ikke vil påvirke eller få nogle konsekvenser for de ovenstående parter. Udvælgelse af litteratur I dette afsnit vil vi begrunde valget af litteratur og beskrive, hvorfor litteraturen er valid. Vi vil ligeledes argumentere for, hvorfor litteraturen er relevant i forhold til forskningsspørgsmålene. Til at belyse videnskabsteorien i vores metodeafsnit, har vi anvendt bogen Videnskabsteori en grundbog, som er udgivet i 2010 og skrevet af Jacob Birkler. Jacob Birkler har en ph.d. i medicinsk etik og en cand.mag i filosofi og psykologi, samt været formand for Det Etiske Råd siden Derudover har han bl.a. udgivet 12 bøger og undervist i videnskabsteori på flere sundhedsfaglige uddannelser (4, s. 5). På baggrund af ovenstående vurderer vi, at bogen er relevant og valid til at belyse videnskabsteorien. Stråleterapeutisk bachelor 19

20 Til at beskrive forskningsmetoder og dele af videnskabsteorien har vi valg at anvende bogen Videnskab og forskning en lærebog til professionsuddannelser. Bogen er udgivet i 2006, dog har forskningsmetoderne og videnskabsteorien ikke ændret sig, hvorfor denne bog stadig er særdeles relevant og aktuel. Forfatterne til bogen er Anne-Lise Salling Larsen og Hans Vejleskov, som har erfaring inden for henholdsvis forskningsmetodologi og udviklingspsykologi (5, bagsiden). Bogen henvender sig specielt til professionsbachelorer, og giver et præcist overblik over de kvalitative og kvantitative metoder. Af disse årsager finder vi bogen særdeles relevant for vores opgave, og mener at indholdet er troværdigt. Teorien om kvantitative forskningsmetoder samt videnskabelighedskriterierne belyses med Emil Kruuses bog Kvantitative forskningsmetoder I psykologi og tilgrænsende fag, som er udgivet i Emil Kruuse er autoriseret psykolog i specialpædagogik, læreruddannet og han har ligeledes undervist i videnskabsteori og forskningsmetoder (10). Bogen er af 6. udgave, hvilket betyder at den løbende er blevet revideret så den er opdateret inden for den nyeste viden og forskning. Vi vurderer derfor at denne fagbog har et højt fagligt niveau, og er meget aktuel og relevant. Vi har i vores opgave valgt at bruge Sykepleiernes Samarbejde i Nordens retningslinjer fra Disse retningslinjer har vi brugt til at belyse de etiske retningslinjer ved indsamling af empiri og til at beskrive, hvilke etiske og juridiske overvejelser vi gjorde os inden indsamling af data på sygehus X. Retningslinjerne er revideret adskillige gange og den nyeste version bygger på de nuværende konventioner, love og internationale erklæringer inden for forskning i FN (9, s. 2). SSN's retningslinjer finder vi yderst essentielle og aktuelle, da vi mener det er betydningsfuldt for de overvejelser og refleksioner forskeren gør sig, inden og under indsamlingen af empiri. Stråleterapeutisk bachelor 20

21 Bogen Basisbog i Medicin og Kirurgi er brugt til at belyse cancer og behandlingsmulighederne. Den er udgivet i 2013, og er af 5. udgave, og er blevet revideret hver 3. år, så den er opdateret og relevant. Bogens afsnit omkring onkologi er skrevet af Lena Specht, som er professor og overlæge, samt arbejder på onkologisk klinik på Rigshospitalet (11, forordet samt s ). Bogen anvendes både af studerende og færdiguddannede inden for sundhedsvæsnet, og bliver benyttet i undervisningen på radiografuddannelsen på University College Lillebælt. På bagrund af ovenstående finder vi denne bog særlig relevant til at belyse teorien. Vi har valgt at bruge bogen Kreftsykepleie; Pasient utfordring handling til at belyse teorien omkring strålebehandling af palliative patienter og knoglemetastaser. Bogen er en norsk lærebog i sygepleje og medicinsk viden inden for kræftbehandling. Den er udgivet i 2010 som 3. udgave, og er opdateret inden for ny forskning og viden i sygepleje, behandling og rehabilitering af patienter med cancer (12, s ). De anvendte kaptiler er skrevet af henholdsvis en overlæge, sygeplejerske og en medicinsk fysiker på Radiumhospitalet i Oslo (12, s ). Bogen bliver brugt til undervisning i onkologi til stråleterapeutiske radiografstuderende på University College Lillebælt. Af disse årsager mener vi, at bogen har et højt fagligt niveau, og er relevant og valid. Til at belyse teorien om risikoorganer og DVH har vi valgt at bruge bogen Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, som er udgivet i Selvom bogen er fra 2005, finder vi stadig bogen og teorien aktuel, da den teori vi vil beskrive stadig er gældende. Bogen består af bidrag fra mange forskellige fagpersoner og er redigeret af Ervin B. Podgorsak (13, s. 7-8). Bogen er sæddeles anvendelig for undervisere og studerende inden for cancerbehandling og stråleterapien, og på baggrund af dette har vi valgt at inddrage denne litteratur i opgaven. Stråleterapeutisk bachelor 21

22 Artiklen Intensity-modulated radiation therapy and volumetric-modulated arc therapy for adult craniospinal irradiation A comparison with traditional techniques (bilag 1) er brugt til at belyse teori omkring VMAT, og til at tydeliggøre, hvilke fordele der kan være ved at anvende VMAT. Den er bl.a. skrevet af professorer og onkologer inden for stråleterapien, hvilket er med til at give en relevant faglighed. Artiklen er publiceret i tidsskriftet Medical Dosimetry i 2012, som har en impact factor på (2015). Artiklen er peer reviewed, hvilket vil sige, at den er evalueret og vurderet af folk med samme kompetencer som forfatterne, hvilket opretholder et højt fagligt niveau. Af disse årsager har vi inddraget artiklen i opgaven og mener ligeledes, at den er yderst aktuel, relevant og valid. Vi har valgt at bruge bogen Radiobiology for rhe radiologist til beskrive risikoorganet medulla spinalis og strålebehandling af palliative patienter. Bogen er udgivet i 2012 af forfatteren Erik J. Hall. Eric J. Hall har skrevet fem bøger, og er desuden forfatter til mere end 350 peer reviewed artikler, samt er speciel lektor i onkologisk bestråling (14, forordet). Bogen er skrevet i et højt faglig niveau, og henvender sig bl.a. til radiografstuderende, og derfor mener vi at bogen er brugbar. For at belyse teori omkring PA-felter har vi anvendt bogen Klinisk Fysik med relation til ekstern stråleterapi. Bogen er i 2011 skrevet af Martin Berg, som er cheffysiker på Afdeling for Medicinsk Fysik på Vejle Sygehus. Bogen er en opdateret version, og henvender sig bl.a. til radiografstuderende på stråleterapiretningen, og den benyttes ligeledes i undervisning af disse studerende på University College Lillebælt. Af disse årsager, finder vi denne bog særdeles aktuel og valid. Stråleterapeutisk bachelor 22

23 Supplerende litteratur I opgaven har vi ligeledes anvendt supplerende litteratur til at besvare nogle af forskningsspørgsmålene. Der er benyttet bøgerne Basic Clinical og Statistik i Ord, en brochure fra Elekta, protokoller fra sygehus X, diverse hjemmesider samt den videnskabelige artikel Vertebral Metastases Reirradiation with Volumetric-Modulated Arc Therapy. Denne litteratur er blevet vurderet på lige fod med den øvrige litteratur, og er derved vurderet ud fra publikationsstedet og forfatternes baggrunde og vi har kun anvendt den litteratur, som fremstår valid. Teori Cancer Her vil vi belyse forskningsspørgsmål nr. 1, som omhandler palliative patienter og hvad formålet med strålebehandling til disse patienter er. Viden om cancer Cancer er en potentielt dødelig sygdom, der starter i kroppens celler. Der findes mange forskellige cancerformer, og navnet på canceren angives efter, hvor i kroppen canceren opstår (15). Cancerceller vokser ukontrolleret og ukoordineret, og kan metastasere sig, således de transporteres hen til nye steder i kroppen via blodkar og/eller lymfekar og forsætter derefter med at vokse. Der diagnosticeres omkring nye tilfælde af cancer om året i Danmark, og tallet har været stigende de sidste 10 år. Femårsoverlevelsen for alle cancerpatienter er sammenlagt på 50 % (11, s. 735). Behandlingsmulighederne er afhængige af, hvilken type cancer det er, og hvorvidt den har metastaseret sig. Behandling af cancer foregår ved enten kirurgi, strålebehandling eller systemisk behandling, men oftest ses en kombination af de tre behandlingsmetoder (11, s. 740). Strålebehandling er en behandlingsmetode, hvorpå man behandler patientens sygdom lokalt med enten fotonstråler eller elektronstråler (12, s. 409, 418). Stråleterapeutisk bachelor 23

24 Cancerpatienter inddeles i enten kurative, adjuverende eller palliative behandlingsforløb. Målet med kurativ behandling er at kurere patienter, adjuverende patienter får forebyggende behandling, mens palliative patienter ikke gøres cancerfrie, men derimod kan få en livsforlængende behandling og/eller smertelindrende behandling (12, s. 272). Palliative patienter har ofte en levetid på få måneder og op til flere år (16). Knoglemetastaser Knoglemetastaser kan opstå, hvis den primære cancer har metastaseret sig til knoglerne. Knoglemetastaser ses oftest hos patienter med c. mammae, c. pulmones og c. prostatae, men kan i princippet forekomme ved alle cancertyper. Det mest almindelige symptom på knoglemetastaser er smerter, som vil stige i takt med bevægelse og belastning, og metastaserne vil oftest sprede sig til columna, pelvis og/eller til underekstremiteterne, da dette er vægtbærende kropsdele (12, s. 199). Strålebehandling af palliative patienter De smerter, som palliative patienter har kan skyldes knoglemetastaser, og de fleste patienter kan smertelindres med positiv virkning, ved at behandle med strålebehandling. I det palliative strålebehandlingsforløb kan patienterne opleve en øget smerte i starten af forløbet, og først opleve smertelindring senere i strålebehandlingsforløbet eller efter endt behandling (12, s. 202). Hvis patienterne ved første strålebehandlingsforløb får mindsket deres smerter, er der stor sandsynlighed for, at patienterne ligeledes har stor gavn af efterfølgende palliative strålebehandlinger, såfremt dette bliver nødvendigt (14, s. 415). Dette kan være meget relevant i forhold til palliative patienter med metastaser i columna, da denne patientgruppe ofte modtager flere strålebehandlingsforløb, og kan have behov for at modtage genbehandling i enten samme område eller andre steder på kroppen (12, s. 408). Palliative patienter behandles oftest med en dosis på 8-30 Gy over 1-10 fraktioner (17). Registrering af risikoorganer Vi vil her belyse, hvad risikoorganer er, hvad indtegning af disse kan bruges til og forklare, hvilke risikoorganer, der ligger tæt ved columna thoracalis. I vores undersøgelse bruges indtegningen Stråleterapeutisk bachelor 24

25 af risikoorganer som et målbart sammenligningsgrundlag for de to behandlingsteknikker, og derfor er teori omkring disse inddraget. Risikoorganer Ved strålebehandling kan det ikke undgås at ramme dele af patientens raske væv og organer, og det kan derfor være nødvendigt at registrere og aflæse, hvor meget stråledosis visse organer modtager under strålebehandlingen. Disse organer benævnes risikoorganer og ligger oftest i eller tæt ved strålefeltet. Ved at registrere dosis til risikoorganerne, kan dosisplanlæggeren tage hensyn til og sikre sig, at de specifikke risikoorganers tolerancedosis overholdes. Dette betyder også, at dosisplanlæggeren har et præcist overblik over, hvor meget dosis risikoorganerne får, og kan derved overholde tolerancedoserne for disse (13, s. 222). Risikoorganer ved columna thoracalis Ved strålebehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, vil risikoorganerne pulmones, cor og medulla spinalis ligge tæt ved og i behandlingsfeltet og det vil derfor være umuligt at undgå at bestråle disse risikoorganer (billede 1). Billede 1. Billede fra sygehus X, hvor det vises, at risikoorganerne medulla spinalis, cor og pulmones ligger tæt ved og i behandlingsfeltet ved behandling med et PAfelt. Kilde: Eget billede, taget på sygehus X Stråleterapeutisk bachelor 25

26 DVH For at kunne aflæse og overholde de dosistolerancer og krav, der er for risikoorganerne og target, kan strålefeltets omkringliggende risikoorganer indtegnes i dosisplanen. Ved hjælp af disse indtegninger vil dosisplanlægningssystemet udregne, hvilken dosis risikoorganerne og target modtager i et strålebehandlingsforløb. Denne udregning sker ved hjælp af Dose Volume Histogram (DVH), og udregningen sker på baggrund af de indtegnede volumens (13, s. 222). Med DVH har dosisplanlæggeren derfor et essentielt værktøj til at sikre sig, at target er inddækket efter gældende kriterier, og at tolerancedoser til risikoorganerne er overholdt (billede 2) (13, s. 258). Billede 2. Her ses DVH-kurver i en dosisplan med et PAfelt. Ved hjælp af de røde streger kan det aflæses, at ved 10 Gy bestråles 47,5 % af cor Kilde: Eget billede, taget på sygehus X Stråleterapeutisk bachelor 26

27 Genbehandling Her vil vi besvare forskningsspørgsmål nr. 4, som belyser hvad der kan have betydning for genbehandling af patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis. For at kunne uddybe, hvorvidt en patient kan genbehandles er det nødvendigt at inddrage teori omkring α/β-ratio og omregning til 2 Gy-fraktionering, hvilket vil blive fremstillet i nedenstående afsnit. α/β-ratio Når kroppen udsættes for bestråling, kan vævet reagere forskelligt alt efter, hvilke risikoorganer og celler strålerne rammer. For at kunne vurdere, hvordan risikoorganerne vil reagere ved bestråling, benyttes α/β-ratioen. Forholdet imellem α og β anvendes til at finde ud af, hvor fraktioneringsfølsomt det forskellige væv er, og α/β-ratioen beskriver derfor forholdet mellem, hvor mange celler der bliver slået ihjel og cellens evne til at reparere sig selv. De forskellige normalvævstyper har tabellagte α/β-værdier, og α/β-værdien for medulla spinalis er f.eks. på 0,87. α/β-ratioen bruges bl.a. til at omregne til 2 Gy-fraktionering for bl.a. at udregne, hvorvidt en patient kan genbehandles, hvilket vil blive uddybet i følgende afsnit. Omregning til 2 Gy-fraktionering Den bedste metode til at sammenligne den biologiske effekt i dosisplaner, som har forskellige totaldoser og fraktioneringer, er ved at have et fælles udgangspunkt. Dette kan opnås ved at omregne til 2 Gy-fraktioner, da det er den mest anvendte dosis pr. fraktion i stråleterapien. På grundlag af dette vil dosisplanlæggeren ligeledes kunne sammenligne de biologiske effekter, der kan opstå i strålebehandlingen (18, s. 109). For at omregne dosisplaner til 2 Gy-fraktionering (EQD2), benyttes følgende formel: EQD! = D d + α β 2 + α β hvor D er den totale dosis i Gy, d er dosis pr. fraktion i Gy, og α/β er α/β-ratioen for det valgte organ. Stråleterapeutisk bachelor 27

28 Denne formel kan ligeledes benyttes til at se på dosis til risikoorganerne ved genbehandling og ved en ændret fraktionering. Dosisplanlæggeren kan f.eks. benytte formlen til at omregne dosis til medulla spinalis til 2 Gy-fraktionering for at afgøre, om patienten kan genbehandles uden at overskride tolerancedosen herfor. Ligeledes kan formlen bruges til at se på dosis ved forskellige fraktioneringer for her at kunne vurdere, hvilken fraktionering der er mest favorabel i forhold til at spare dosis til medulla spinalis. Ved antagelse af, at dosis til medulla spinalis er 100 % af den ordinerede dosis er det muligt at udregne, hvilken dosis risikoorganet får ved forskellige fraktioneringer. I nedenstående tabel er der via ovenstående formel udregnet, hvilken dosis medulla spinalis modtager ved fraktioneringen 20 Gy/4 F og fraktioneringen 20 Gy/5 F (tabel 1). Tabel 1. Tabel som viser dosis til medulla spinalis, ved en fraktionering på 20 Gy/4 F og 20 Gy/5 F Tolerancedosis for medulla spinalis På sygehus X er tolerancedosis for medulla spinalis ved første strålebehandlingsforløb på 50 Gy (protokol fra sygehus X, bilag 3). Det er vigtigt ikke at overskride denne tolerancedosis, da det er et serielt organ, hvilket vil sige, at vævet består af funktionelle enheder, der er sat sammen som en kæde. Dette betyder, at medulla spinalis er afhængig af, at hele organet er funktionelt og hvis der sker en skade på en af enhederne vil det give en mærkbar skade. Såfremt tolerancedosis for medulla spinalis overskrides, og der påføres en skade som f.eks. et tværsnit, så der ikke længere kan sendes impulser ned igennem medulla spinalis, vil organet miste sin funktion fra selve skaden og nedefter (14, s. 329). Som beskrevet tidligere i teorien, kommer palliative patienter ofte til genbehandling, og ved planlægning af disse dosisplaner, skal dosisplanlæggeren være specielt opmærksom på tolerancedosis for medulla spinalis. For at kunne udregne, hvor meget dosis medulla spinalis Stråleterapeutisk bachelor 28

29 kan tåle ved genbehandling, er det nødvendigt at omregne dosis til 2 Gy-fraktionering fra det første behandlingsforløb, for at kunne overholde tolerancedoserne ved genbehandling. Ved genbehandling på sygehus X gælder det for patienter, der skal genbehandles efter seks måneder fra deres tidligere strålebehandling, at der må anvendes en akkumuleret maksimumsdosis til medulla spinalis på 70 Gy (protokol på sygehus X, bilag 3). Behandlingsteknikker I dette afsnit vil vi beskrive behandling med et PA-felt, samt besvare forskningsspørgsmål nr. 3, som belyser behandlingsteknikken VMAT. PA-felt Når en dosisplan skal planlægges, kan dosisplanlæggeren gøre brug af forskellige teknikker, og kan vælge at benytte et enkelt strålefelt eller flere strålefelter. Ved strålebehandlinger, hvor target ligger yderligt på patienten, f.eks. ved knoglemetastaser i columna, kan det oftest være tilstrækkeligt at anvende et enkelt strålefelt, som gives posteriort (PA-felt). Hvis target ligger mere centralt i patienten, eller hvis det yderligt liggende target ikke kan inddækkes efter kriterierne, kan det være en fordel at anvende opponerende felter, hvor fotonfelterne er rettet direkte mod hinanden. På denne måde vil der være en forholdsvist jævn dosisfordeling mellem de to felter (19, s. 52). VMAT Volumetric Modulated Arc Therapy kaldes i daglig tale for VMAT, og er en nyere, anderledes og mere avanceret strålebehandlingsteknik. Ved VMAT gives strålebehandlingen i en eller flere kontinuerlige, roterende buer omkring patienten. Dette medvirker bl.a., at target får en høj og præcis stråledosis, mens dosis til det omgivende væv og risikoorganerne reduceres. Ved nogle behandlinger med VMAT kan det ligeledes være muligt at reducere behandlingstiden drastisk. Ved brug af VMAT er det nødvendig at definere forskellige volumens. De volumens som oftest bliver defineret er Clinical Target Volume (CTV) og Planning Target Volume (PTV). Volumenet af CTV er det område, som indeholder malignt tumor væv sammen med det Stråleterapeutisk bachelor 29

30 område lige omkring, som kan indeholde potentielle maligne mikrometastaser. Volumenet af PTV er en margin omkring CTV et, der tager hensyn til opsætningsfejl og er ofte defineret som CTV + 5 mm (13, s ). Der er lavet flere studier omkring VMAT der undersøger, hvornår det kan være en fordel at anvende denne behandlingsteknik. I det videnskabelige studie Intensity-modulated radiation therapy and volumetric-modulated arc therapy for adult craniospinal irradiation A comparison with traditional techniques foretaget af Studenski et al., sammenlignes behandlingsteknikken VMAT med PA-felt ved strålebehandling mod columna. Disse teknikker sammenlignes for at vurdere, om target bliver bedre inddækket ved VMAT og om der sker en reducering af dosis til risikoorganerne. I undersøgelsen blev 10 patienter udvalgt, som var blevet behandlet med et PA-felt. På den forberedende CT-scanning blev der indtegnet risikoorganer som inkluderede thyroidea, oesophagus, cor, pulmones, hepar, ventrikel, renes og colon. CTV et inkluderede hele canalis spinalis fra foramen magnum til S2-S3, og PTV et inkluderede en fem millimeters margin til CTV et i alle retninger. Dosisplanerne blev lavet på Oncentra MasterPlan og på en Elekta accelerator. I undersøgelsen blev der til hver patient lavet en dosisplan med to PA-felter mod columna (billede 3). Derudover blev der til hver patient lavet en dosisplan med en enkel 200 graders VMAT-bue. For at sammenligne de to behandlingsteknikker blev den gennemsnitlige dosis til PTV et og risikoorganerne udregnet. Billede 3. Billedet viser, hvordan de to PA-felter er placeret Kilde: studiet af Studenski et al., bilag 1 Resultaterne viste, at PTV et havde den bedste inddækning ved VMAT, hvor 99,1 % blev inddækket af 95 % af den ordinerede dosis, til forskel fra 95,6 % ved PA-felter. Stråleterapeutisk bachelor 30

31 Ved VMAT var der ligeledes en reduktion i volumenet af PTV, der modtog 107 % af den ordinerede dosis. Ved PA-felterne blev 59,4 ± 15,2 % af PTV et bestrålet med 107 % af den ordinerede dosis, hvor kun 4,1 ± 4,7 % af PTV s volumen blev bestrålet med 107 % ved VMAT. Resultaterne viste ligeledes, at der i dosisplanerne med PA-felterne var de højeste maksimumdoser til risikoorganerne. Dog var den gennemsnitlige dosis til risikoorganerne højere ved VMAT end ved PA-felter og et større volumen af risikoorganerne blev ligeledes bestrålet ved VMAT. Alle resultaterne var signifikante (med undtagelse af gennemsnitlig dosis til cor). I undersøgelsen konkluderes det, at VMAT giver en mere homogen inddækning til target og at der ved denne behandlingsteknik er en reduktion i dosis til vitale organer. Kriterier for dosisplan I følgende afsnit vil vi belyse forskningsspørgsmål nr. 2 og nr. 3, hvor vi vil fremstille, hvilke kriterier der er til en dosisplan for palliativ strålebehandling mod knoglemetastaser i columna thoracalis for både en dosisplan med et PA-felt og med VMAT. På sygehus X er der specifikke krav til en dosisplan for palliativ strålebehandling mod knoglemetastaser i columna thoracalis (tabel 2). Disse krav skal overholdes for at planen kan blive godkendt, og patienten kan modtage sin strålebehandling. Tabel 2. Tabellen viser dosiskriterierne for en dosisplan med et PA-felt for behandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis på sygehus X Stråleterapeutisk bachelor 31

32 Feltgrænserne defineres af en dosisplanlægger samt en læge. Feltet skal inkludere den/de syge corpora samt en rask corpora på hver side af den/de syge. Dette er for at skabe en margin til opsætningsusikkerhed. Som udgangspunkt laves dosisplanen med et enkelt PA-felt. Hvis det ikke er muligt at opnå den ønskede inddækning til behandlingsområdet med et enkelt PA-felt, kan dosisplanlæggeren lave et opponerende felt (protokol fra sygehus X, bilag 2). Sygehus X overvejer at behandle palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis med VMAT. Sygehus X har i forbindelse med dette projekt opsat følgende kriterier for dosisplaner med VMAT (tabel 3). Feltgrænserne skal her ligeledes defineres af en dosisplanlægger samt en læge og inkludere den syge corpora samt en rask corpora på hver side af den syge. Ved VMAT er det nødvendigt at indtegne CTV et. CTV et er defineret ved en indtegning af hele knoglestrukturen i vertebrae, herunder corpora, processus spinosus og processus transversus. Tabel 3. Tabellen viser dosiskriterierne for en dosisplan med VMAT for behandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis på sygehus X. Kriterierne er opsat i forbindelse med dette projekt Stråleterapeutisk bachelor 32

33 Forsøgsbeskrivelse Formål Formålet med undersøgelsen er at sammenligne dosis til risikoorganerne og CTV ved palliativ strålebehandling med et PA-felt og med VMAT. Dette gøres for at vurdere, om VMAT er en mere optimal behandlingsteknik end behandling med et PA-felt for patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, og for at vurdere, hvilken behandlingsteknik der bedst kan øge muligheden for genbehandling. Det ønskes ligeledes at sammenligne dosis til medulla spinalis ved forskellige fraktioneringer for ligeledes at vurdere, hvilken fraktionering, der kan øge muligheden for genbehandling. Dataindsamling Inden vi påbegyndte vores empiriindsamling, gjorde vi os nogle overvejelser omkring, hvilke patienter vi ville inkludere i undersøgelsen. Denne udvælgelse blev udført for at have et overblik over, hvilke patienter, der skulle inddrages og for at være præcise i vores empiriindsamling. Udvælgelse af patienter På sygehus X fik vi udleveret en liste med ca. 650 patienter, hvorpå der var noteret, hvilke palliative patienter der havde modtaget strålebehandling gennem de sidste 2,5 år. Vi gennemgik systematisk listen, og noterede de patienter, som kunne indgå i projektet ud fra valgte kriterier. Disse kriterier vil blive beskrevet i nedenstående afsnit. Kriterier for udvælgelse For at indskrænke vores indsamling, valgte vi at have fokus på patienter, som havde modtaget pallierende strålebehandling mod columna. Dette er valgt, da det oftest er her knoglemetastaserne metastaserer sig til, som det beskrives i teoriafsnittet, og mange palliative patienter får smertelindrende strålebehandling i netop dette område. Det er ligeledes et meget aktuelt og interessant behandlingsområde at undersøge, da en Stråleterapeutisk bachelor 33

34 genbehandling på dette område kan overskride tolerancedosen for medulla spinalis og dermed forårsage et tværsnit på patienten. Vi valgte herefter at indskrænke vores udvælgelseskriterier yderligere, og udvalgte kun patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis, hvilket indbefattede vertebrae Th1- Th12. Dette område er valgt, da det er mest relevant i forhold til at kunne måle og sammenligne dosis til risikoorganerne pulmones og cor, således de kan bruges til sammenligning af behandlingsteknikkerne. Herudover udvalgte vi kun de patienter, som havde fået strålebehandling med et PA-felt med fraktioneringen 20 Gy/4 F, da vi ved gennemgang af patientlisten kunne notere, at behandlinger med opponerende felter sjældent anvendes ved columna thoracalis, og derfor blev disse ekskluderet fra forsøget. Ydermere blev fraktioneringen 20 Gy/4 F valgt, da vi ved samme gennemgang af patientlisten noterede, at det er den mest anvendte fraktionering ved denne type behandling på sygehus X. Cheffysikeren på sygehus X bekræfter ligeledes, at et PA-felt og en fraktionering på 20 Gy/4 F er den mest anvendte behandling ved denne patientgruppe. Vi valgte ligeledes at ekskludere de patienter, som havde bløddelstumorer i columna, modtaget tidligere palliativ strålebehandling i det aktuelle område, fået strålebehandling med et vinklet felt, eller skulle have strålebehandling pga. tværsnit, da der tages nogle specielle hensyn og forholdsregler i disse dosisplaner, og sammenligningsgrundlaget ville derfor ikke være ens. Vores stikprøve skulle indeholde patienter med godkendte dosisplaner, som overholdte ovenstående kriterier, og som er blevet behandlet inden for en periode, hvor sygehus X har brugt samme protokol til dosisplanlægning af palliative patienter med knoglemetastaser i columna thoracalis. I samarbejde med sygehus X, valgte vi at have en stikprøve på 10 patienter, da vi herved får en passende mængde data, og det vil være muligt at indsamle dette inden for den tidsramme, der er sat for projektet og de ressourcer der er til rådighed på sygehus X. Vi valgte derfor de 10 seneste patienter, som var blevet strålebehandlet ud fra de ovenstående kriterier. Disse patienter er blevet behandlet fra den 07/04-15 til den 29/ Indtegning og udregning af dosisplaner For at kunne sammenligne dosisplanerne, er det nødvendigt at lave indtegninger af bestemte volumens i dosisplanerne. Derfor blev risikoorganerne cor, pulmones og canalis spinalis, samt Stråleterapeutisk bachelor 34

35 CTV systematisk indtegnet. Canalis spinalis blev indtegnet fremfor medulla spinalis, for at følge arbejdsgangen på sygehus X, og det antages at dosis til medulla spinalis og canalis spinalis er den samme. Alle gruppens medlemmer brugte samme metode ved indtegningerne. De udvalgte volumens blev indtegnet på afdelingens dosisplanlægningssystem Oncentra MasterPlan, og efterfølgende blev de indtegnede volumens overført til dosisplanlægningssystemet RayStation, hvor dosisplanerne for VMAT blev lavet af cheffysikeren på sygehus X. Indtegning af volumens er inden for radiografens arbejdsområde, og derfor blev indtegningen godkendt af en erfaren radiograf, for at undgå variation i indtegningen og dermed sikre en præcis og ensartet indtegning og derved mere nøjagtige data. De i alt 20 dosisplaner, som indbefatter 10 dosisplaner med VMAT og 10 dosisplaner med et PA-felt, blev lavet ud fra de kriterier, som er opstillet af sygehus X, og dosisplanerne er derfor lavet ud fra forskellige kriterier. Dette er ligeledes beskrevet i teorien. Udover de 20 dosisplaner, blev der yderligere lavet en enkel dosisplan med VMAT på patient nr. 9 med fraktioneringen 20 Gy/5 F, for at undersøge dosis til canalis spinalis ved denne fraktion. Denne plan blev ligeledes udregnet på Raystation, og lavet af cheffysikeren på sygehus X og under de samme dosiskriterier som de andre dosisplaner med VMAT. Udvælgelse af DVH-doser til sammenligning af de to behandlingsteknikker For at kunne sammenligne de to behandlingsteknikker, valgte vi nogle specifikke doser, som skulle aflæses i DVH (tabel 4). De hotteste X cm 3 refererer til det område, som modtager mest stråledosis og mean dose er den gennemsnitlige stråledosis, som risikoorganet får. Tabel 4. Oversigt over, hvilke doser der blev aflæst i DVH Stråleterapeutisk bachelor 35

36 Vi valgte at aflæse V3, V13 og de hotteste 10 cm 3 for pulmo sin og pulmo dxt. V3 blev aflæst for at undersøge, hvordan dosis fordeler sig ved lave doser. V13 blev aflæst, da denne ved en omregning til 2-Gy-fraktionering svarer til at aflæse V20, og denne er valgt, da sygehus X har et dosiskriterium på V20 ved andre dosisplaner, som involverer pulmones (protokol fra sygehus x, bilag 4). De hotteste 10 cm 3 blev udvalgt, for at undersøge, hvor høj stråledosis er til den del af pulmones, som modtager den højeste stråledosis. I samarbejde med cheffysikeren på sygehus X, valgte vi 10 cm 3, da pulmones er et stort organ, hvor det er interessant at se på flere cm 3 end ved mindre organer, og 10 cm 3 er derfor repræsentativt for netop pulmones. Vi valgte ligeledes at aflæse mean dose for cor for at undersøge den gennemsnitlige dosis til cor, samt den hotteste cm 3 for at undersøge, hvor høj stråledosis er til den del af cor, som modtager mest dosis. Her blev 1 cm 3 valgt, da det er et mindre organ, og derfor skal der ses på færre cm 3 for at få et repræsentativt volumen. Doserne til pulmones og cor er primært udvalgt for at have et sammenligningsgrundlag mellem de to behandlingsteknikker. V19 for CTV et blev aflæst, da vi ligeledes ville undersøge inddækningsgraden af det område, som ønskes inddækket ved strålebehandling ved de to dosisplaner. V19 blev valgt, da sygehus X har opstillet kriterier til en dosisplan lavet med VMAT for dette forsøg, hvor V19 for CTV skal inddækkes med 90 % eller mere. Derfor er det yderst relevant at aflæse data for V19. Derudover udvalgte vi mean dose for canalis spinalis samt dosis for den hotteste 0,1 cm 3. Dette blev gjort for at undersøge, hvor stor en dosis, canalis spinalis i gennemsnit ville modtage, og for at undersøge, hvor høj stråledosis er, til den 0,1 cm 3 af canalis spinalis, som får mest stråledosis. Den hotteste 0,1 cm 3 er valgt, da de på sygehus X har et krav om, at der altid skal rapporteres den maksimale dosis for canalis spinalis (protokol fra sygehus X, bilag 3) og data for den hotteste 0,1 cm 3 er derfor en yderst relevant dosis at indsamle i forhold til at vurdere, om patienterne kan genbehandles uden at påføre et tværsnit. Stråleterapeutisk bachelor 36

37 Aflæsning af data Ovenstående doser blev aflæst for både dosisplanen med PA-felt og dosisplanen med VMAT, for til sidst at skulle sammenlignes. De indsamlede data for alle dosisplaner blev aflæst ud fra DVH i hver deres dosisplanlægningssystem. Ved selve dataindsamlingen valgte vi at arbejde systematisk, ved at være stringente i måden vi aflæste data i DVH og derefter noterede dataene i et excel-ark. Dette gjorde vi ved at fordele opgaverne mellem os, så én person lavede en direkte aflæsning af data fra DVH mens en anden lavede en præcis indtastning i excel-ark. Dette blev ligeledes kontrolleret af gruppens tredje medlem, således fejl i oplæsning og indtastning blev minimeret. Resultater I dette afsnit vil vi fremstille resultaterne og efterfølgende udregne p-værdier for disse. Resultaterne og p-værdierne vil i efterfølgende afsnit blive analyseret og diskuteret. Resultaterne vil blive præsenteret ved hjælp af deskriptiv statistik, således data bliver fremstillet i tabeller og diagrammer for at overskueliggøre resultaterne, samt for at højne gennemsigtigheden for læseren. I disse illustrationer vil medianen ofte blive anvendt som sammenligningsgrundlag, da denne giver et godt billede af, hvilke værdier der oftest fremkommer i datasættet, og medianen tager ligeledes hensyn til eventuelle outliers, der måtte forekomme. Resultaterne vil blive fremstillet i søjlediagrammer, da dosisforskellene til risikoorganerne og inddækning til CTV ved de to behandlingsteknikker tydeligt bliver illustreret i denne diagramform. I diagrammerne fremstilles talværdierne med to decimaler, da vi ønsker at fremstille den nøjagtige værdi og fremhæve forskellen mellem resultaterne, da forskellen i nogle resultater er relative små. Sammenligning af dosisplaner med et PA-felt og med VMAT I dette afsnit belyses forskningsspørgsmål nr. 5, som omhandler stråledosis til CTV og risikoorganerne ved de to behandlingsteknikker. Stråleterapeutisk bachelor 37

38 I det nedenstående diagram illustreres resultaterne for medianværdien for dosis til V3 og V13 for pulmo dxt og pulmo sin, ved behandling med et PA-felt og behandling med VMAT (figur 1). Figur 1. Diagram over, hvor stort volumen af pulmo dxt og pulmo sin, der bestråles ved forskellige doser ved behandling med et PA-felt og med VMAT Ovenstående søjlediagram viser, at en større procentdel af volumenet for både pulmo dxt og pulmo sin modtager mere stråledosis ved lav dosis (3 Gy) ved behandling med VMAT end ved behandling med et PA-felt. Ved højere dosis (13 Gy) får pulmo dxt mest stråledosis ved behandling med et PA-felt, mens pulmo sin modtager mest stråledosis ved behandling med VMAT. Stråleterapeutisk bachelor 38

39 Nedenstående diagram fremstiller medianen af stråledosis for de hotteste 10 cm 3 i pulmo dxt og pulmo sin for både dosisplanerne med et PA-felt og med VMAT (figur 2). Figur 2. Diagram, der viser dosis til de 10 cm 3 i pulmo dxt og pulmo sin, som får mest stråledosis ved en dosisplan med et PA-felt og med VMAT Disse resultater viser, at der ved behandling med VMAT gives mindre dosis til de hotteste 10 cm 3 for pulmo dxt fremfor behandling med et PA-felt. Dog kan det aflæses, at der gives højere dosis til de hotteste 10 cm 3 af pulmo sin ved behandling med VMAT fremfor behandling med et PA-felt. Stråleterapeutisk bachelor 39

40 I nedenstående søjlediagram illustreres V19 til CTV et for hver af de 10 patienter ved både dosisplanerne med et PA-felt og dosisplanerne med VMAT (figur 3). Figur 3. Søjlediagram, der viser hvor stor del af CTV et der bestråles med 19 Gy for hver af de 10 patienter, for både en dosisplan med et PA-felt og med VMAT I diagrammet ses det, at en større del af CTV et bliver bestrålet med 19 Gy ved dosisplanerne med VMAT end ved dosisplanerne med et PA-felt (19 Gy er svarende til 95 % af den ordinerede dosis). CTV et har derfor en højere inddækningsgrad ved dosisplanerne lavet med VMAT fremfor et PA-felt, hvilket gælder for alle 10 patienter. Stråleterapeutisk bachelor 40

41 I følgende søjlediagram fremstilles medianen for den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis ved dosisplaner med et PA-felt og med VMAT. Ligeledes er mean dose til canalis spinalis aflæst, og derefter er der udregnet en median, som er vist i diagrammet (figur 4). Figur 4. Diagram, som viser dosis til den hotteste 0,1 cm 3 i canalis spinalis, samt medianen af den gennemsnitlige dosis til canalis spinalis ved dosisplaner med et PA-felt og dosisplaner med VMAT Søjlediagrammet viser, at der ved behandling med et PA-felt gives højere stråledosis til den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis end ved behandling med VMAT. Dog kan det ses i diagrammet, at medianværdien for mean dose til canalis spinalis er større ved behandling med VMAT end ved behandling med et PA-felt. Stråleterapeutisk bachelor 41

42 I nedenstående diagram vises medianen for den hotteste cm 3 til cor. Mean dose til cor er ligeledes aflæst, og derefter er der udregnet en median, som er vist i diagrammet (figur 5). Begge dele er illustreret for både dosisplanen med et PA-felt og for VMAT. Figur 5. Søjlediagram, som viser dosis til den hotteste cm 3 til cor, samt medianen af den gennemsnitlige dosis til cor for både dosisplaner med et PA-felt og VMAT Diagrammet viser, at stråledosis til den hotteste cm 3 for cor er højere ved behandling med et PA-felt fremfor behandling med VMAT. Diagrammet viser ligeledes, at medianværdien af mean dose til cor er højere, når der behandles med et PA-felt fremfor med VMAT. Stråleterapeutisk bachelor 42

43 Genbehandling I dette afsnit vil vi ved hjælp af empiri besvare forskningsspørgsmål nr. 6, som omhandler mulighederne for genbehandling ved de to behandlingsteknikker. Der tages udgangspunkt i de hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis, da dennes tolerancedosis er relevant i forhold til muligheden for genbehandling. For at udregne, hvorvidt det er muligt at behandle og genbehandle patienterne uden at påføre et tværsnit, er det nødvendigt at omregne dosis til en 2 Gy-fraktionering (EQD2). Dette gøres ved hjælp af formlen: EQD! = D d + α β 2 + α β hvor D er den totale dosis i Gy, d er dosis pr. fraktion i Gy og α/β er α/β-rationen for det valgte organ. I nedenstående tabel er de indsamlede data for stråledosis til den hotteste 0,1 cm 3 til canalis spinalis omregnet til 2 Gy-fraktionering (tabel 5). Omregningen til 2 Gy-fraktionering er lavet ud fra ovenstående formel, hvor D er den aflæste dosis i Gy fra de indsamlede data til canalis spinalis, d er den aflæste dosis til canalis spinalis delt med 4 fraktioner, og α/β-rationen er valgt for medulla spinalis på 0,87. For første patient ville omregningen for den indhentede dosisplan med et PA-felt være således: EQD! = 21,66 5,42 + 0, ,87 = 47,47 Gy d er fundet vil at dividere totaldosis med 4 fraktioner:!",!! = 5,42 Gy! Stråleterapeutisk bachelor 43

44 Tabel 5. Oversigt over den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis ved både dosisplaner med et PA-felt og med VMAT, samt den omregnede dosis i 2 Gy-fraktionering Ud fra tabellen kan det ses, at den aflæste dosis fra dataindsamlingen til canalis spinalis er højere ved behandling med et PA-felt end ved VMAT. Den omregnede dosis til 2 Gyfraktionering er derfor ligeledes højere ved PA-planerne end VMAT-planerne. Stråleterapeutisk bachelor 44

45 I nedenstående søjlediagram illustreres dosis til den hotteste 0,1 cm 3 af canalis spinalis, når denne er omregnet til en 2 Gy-fraktionering (figur 6). Den røde streg indikerer tolerancedosen for medulla spinalis på 50 Gy. Figur 6. Oversigt over, hvor meget dosis den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis modtager ved omregning til 2 Gy-fraktionering, ved en fraktionering på 20 Gy/4 F Ud fra diagrammet kan det ses, at canalis spinalis vil modtage en lavere maksimumsdosis ved brug af VMAT end ved behandling med et PA-felt. Tolerancedosen for medulla spinalis er på 50 Gy ved 2 Gy-fraktionering på sygehus X, og det kan aflæses, at ingen af de 10 patienter overstiger denne dosisgrænse for hverken dosisplanen, som er planlagt med et PA-felt eller med VMAT. Ved genbehandling af palliative patienter med knoglemetastaser i columna accepterer sygehus X en akkumuleret tolerancedosis til canalis spinalis på 70 Gy ved genbehandling efter seks måneder. Nedenstående diagram illustrerer derfor den akkumulerede dosis til canalis Stråleterapeutisk bachelor 45

46 spinalis ved genbehandling efter seks måneder. Diagrammet er lavet under antagelse af, at patienten ved genbehandlingen får samme fraktionering på 20 Gy/4 F og dosis til canalis spinalis er den samme ved første behandling og ved genbehandlingen. (figur 7). Den røde streg indikerer sygehusets tolerancedosis for medulla spinalis på 70 Gy ved genbehandling efter seks måneder. Figur 7. Diagram som viser, den akkumulerede dosis til den hotteste 0,1 cm 3 af canalis spinalis ved omregning til 2 Gy-fraktionering ved genbehandling efter seks måneder Ud fra ovenstående diagram kan det ses, at dosisplanerne lavet med et PA-felt har en højere akkumuleret dosis til canalis spinalis end dosisplanerne med VMAT. Dog kan det ses, at tolerancedosen for medulla spinalis overskrides ved alle patienterne ved genbehandling med både et PA-felt og med VMAT. Stråleterapeutisk bachelor 46

47 Ændring i fraktionering I dette afsnit vil vi ved hjælp af empiri besvare forskningsspørgsmål nr. 7, som omhandler mulighederne for genbehandling ved en ændret fraktionering. Den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis er udgangspunktet her. I teorien beskrives det, at man ved en ændret fraktionering kan opnå en lavere dosis til medulla spinalis, og muligheden for genbehandling kan derved øges. For at undersøge om dosis til canalis spinalis ved fraktioneringen 20 Gy/5 F overskrider tolerancedosen på 70 Gy, fremstilles den akkumulerede dosis til den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis ved en fraktionering på 20 Gy/5 F (figur 8). Den røde streg indikerer sygehusets tolerancedosis for medulla spinalis på 70 Gy ved genbehandling efter seks måneder. Dog skal man være opmærksom på, at resultaterne med fraktioneringen 20 Gy/5 F er beregnet ud fra aflæste data fra en dosisplan med en fraktionering på 20 Gy/4 F. Den reelle dosis for en dosisplan med fraktioneringen 20 Gy/5 F kan antages at være forskellige fra de nedenstående resultater (figur 8), hvis resultaterne var blevet aflæst direkte fra en dosisplan udregnet og planlagt med en fraktionering på 20 Gy/5 F. Tallene vil dog, ifølge cheffysikeren på sygehus X, ikke ændre sig ved PA-planerne og vil ikke i nogen særlig grad ændres ved dosisplanerne med VMAT. Resultaterne i nedenstående diagram vil derfor være en indikator for, hvad der sker med dosis til den hotteste cm 3 for canalis spinalis ved en ændring af fraktioneringen. Stråleterapeutisk bachelor 47

48 Figur 8. Diagram som viser den akkumulerede dosis til den hotteste 0,1 cm 3 af canalis spinalis ved omregning til 2 Gy-fraktionering ved genbehandling efter seks måneder og ved en fraktionering på 20 Gy/5 F Ud fra diagrammet kan det udledes, at dosis til canalis spinalis overskrider tolerancedosen for medulla spinalis ved genbehandling med et PA-felt med en fraktionering på 20 Gy/5 F. Det kan dog bemærkes at dosis til canalis spinalis ikke overskrider tolerancedosen for medulla spinalis ved genbehandling med et VMAT med en fraktionering på 20 Gy/5 F. Det har være muligt at fremstille en dosisplan med fraktioneringen 20 Gy/5 F for den hotteste 0,1 cm 3 af canalis spinalis ved en dosisplan med VMAT for patient nr. 9. Det er derfor relevant at se på, om dosis til canalis spinalis fra denne dosisplan stemmer overens med dosis til canalis spinalis, som var blevet udregnet fra en dosisplan lavet med fraktioneringen 20 Gy/4 F, hvilket bliver fremstillet i tabel 6. Stråleterapeutisk bachelor 48

49 Ud fra tabellen kan det bekræftes at dosis ved de to dosisplaner ligger forholdsvist tæt og der er ikke en væsentlig forskel, hvilket vil sige, at til trods for, at vores data for en fraktionering med 20 Gy/5 F er omregnet fra en dosisplan med en fraktionering på 20 Gy/4 F (fra figur 8), er det muligt at se resultaterne i figur 8 som reelle og brugbare. Resultaterne i tabellen verificerer derfor cheffysikerens udsagn om, at der ikke vil kunne ses en nævneværdig ændring i dosis, selvom den ene dosis er omregnet fra en dosisplan med fraktionering 20 Gy/4 F i stedet for 20 Gy/5 F. Tabel 6. Tabel som fremstiller, den hotteste 0,1 cm 3 for canalis spinalis for patient nr. 9 ved en dosisplan planlagt med VMAT. Dosis vises for en fraktionering på 20 Gy/5 F, hvoraf den ene er omregnet fra en dosisplan med 20 Gy/4 F og den anden er aflæst fra en dosisplan med 20 Gy/5 F P-værdi P-værdien er en statistisk beregningsmetode, som fortæller sandsynligheden for, hvorvidt forsøgsresultaterne beror på tilfældigheder eller ej (20, s. 122). På baggrund af ovenstående resultater har vi udregnet p-værdier. For at kunne udregne p-værdien, er det nødvendigt at anvende en statistisk test, som udvælges ud fra forskellige faktorer; skalaniveau, antal grupper, om der er tale om et parret eller uparret design (tabel 7) (20, s. 81). Derudover skal det vælges, om testen er en-sidet eller to-sidet (20, s. 82). Stråleterapeutisk bachelor 49

50 Tabel 7. Tabel som viser, hvorledes en statistisk test udvælges ud fra forskellige faktorer I undersøgelsen er der anvendt ratio-interval-skalaen, da resultaterne består af kvantitative data. I forsøget er der ligeledes lavet en sammenligning mellem to grupper. Disse to grupper, har de samme forsøgspersoner, hvilket afgør, at undersøgelsen har et parret design. I forsøget skal derfor anvendes en parret t-test. En parret t-test bruges netop til en sammenligning af samme personer under forskellige omstændigheder, og gør det muligt at undersøge om der er en forskel og ej (s. 88). Derudover er testen to-sidet, da resultaterne både kan stige og falde, og der tages derfor højde for en ændring i dosis i begge retninger. For at vi kan konkludere ud af vores p-værdier, skal en nulhypotese og en alternativ hypotese opstilles: Nulhypotese: Der er ikke en forskel i stråledosis ved de to behandlingsteknikker Alternativ hypotese: Der er en forskel i stråledosis ved de to behandlingsteknikker For at kunne udlede, hvorvidt resultaterne bygger på tilfældigheder eller ej, er det nødvendigt at fastsætte et signifikansniveau. Denne sættes på 0,05, og indikerer en grænse på 5 % for, hvorvidt sandsynligheden for forsøgsresultaterne er fremkommet ved tilfældigheder. Signifikansniveauet på 0,05 er et anerkendt og traditionelt niveau og det giver ligeledes en god ligevægt mellem signifikante og tilfældige resultater, og benyttes sædvanligvis i videnskabelige artikler og undersøgelser (20, s. 20). Stråleterapeutisk bachelor 50

51 Nedenstående p-værdier er udregnet via excel for forskellen mellem stråledosis ved behandling med et PA-felt og med VMAT (tabel 8). Tabel 8. Tabel som fremstiller, hvilke p-værdier der er udregnet og om disse er signifikante eller ej Ud fra ovenstående p-værdier kan vi se, at p-værdien for V3 for pulmo dxt og sin, V13 for pulmo dxt og sin, V19 for CTV et, mean dose til canalis spinalis, den hotteste 0,1 cm 3 til canalis spinalis, mean dose til cor samt den hotteste cm 3 for cor er under vores signifikansniveau. Det kan ligeledes ses, at p-værdierne for de hotteste 10 cm 3 for pulmo dxt og sin er over vores signifikansniveau. Stråleterapeutisk bachelor 51

52 Bias For at højne validiteten af forsøget og opgaven, vil vi i nedenstående afsnit beskrive de potentielle bias, der opstod i forbindelse med empiriindsamlingen. Under indsamling af data på sygehus X, anvendte vi DVH fra to dosisplanlægningssystemer til at aflæse data. Der blev noteret adskillige data for alle 10 patienter, og denne store datamængde betyder, at der er kan forekomme usikkerheder ved dataindsamling og efterfølgende analysering af data. Hvis der under empiriindsamlingen er lavet en slåfejl eller oplæsningsfejl, kan denne bias have indflydelse på data og den samlede konklusion. Ved at gentage alle oplæste og nedskrevne data, og derved dobbelttjekke alt indsamlet empiri, minimerede vi denne bias. For at kunne indsamle data for dosis til risikoorganerne, blev risikoorganerne indtegnet på dosisplanerne. Disse indtegninger lavede vi selv, og da vi ikke har meget erfaring i at indtegne risikoorganer, kan der lettere opstå fejl i indtegningen, og derved også i resultaterne. For at reducere denne bias, var der en erfaren radiograf, der tilrettede alle indtegninger, for at opnå et mere præcist og nøjagtigt resultat. Dosisplanerne med et PA-felt og med VMAT blev ikke lavet på samme dosisplanlægningssystem. Dette betyder, at der kan være mindre forskelligheder i måden hvorpå dosisplanlægningssystemet fremstiller og udregner dosisplanerne på. For at sikre et ensartet resultat for de to dosisplanlægningssystemer, har sygehus X sørget for at begge systemer er sat op til samme acceleratorer, hvilket betyder, at de to dosisplanlægningssystemer er matchet, og derfor kan sammenlignes. For at kunne sammenligne inddækningen af CTV et for en dosisplan med et PA-felt og med VMAT, blev CTV et indtegnet på dosisplanerne med et PA-felt og derefter overført til VMATplanerne, således det var den samme indtegning, der blev sammenlignet for de to behandlingsteknikker. Da feltlinjerne for target går skråt i den oprindelige behandlet dosisplan med et PA-felt, vil det indtegnede CTV ikke stemme helt overens med det oprindeligt behandlede target i de cranielle og caudale afgrænsninger (se billede 4), og Stråleterapeutisk bachelor 52

53 inddækningsgraden til CTV et i dosisplanerne med et PA-felt vil anses som værende en smule ringere end hvis det reelle target var blevet indtegnet i forhold til de skrå feltgrænser. Billede 4. Billedet viser columna, hvor de røde streger indikerer feltgrænserne for en dosisplan med et PA-felt. De blå streger indikerer de cranielle og caudale afgrænsninger for det indtegnede CTV i samme dosisplan. Det ses her, at det indtegnede CTV overskrider feltgrænserne. Dette er kun et eksempel for at illustrere feltgrænserne. Kilde: billede af columna fra: med egne indtegninger Diskussion I dette afsnit vil vi sammenholde relevant teori, forskningsartikler og empirien op mod hinanden og diskutere de aspekter, som er aktuelle og relevante i forhold til problemformuleringen. Det er vigtigt at dosisplanlæggeren er bekendt med dosiskriterierne for hver enkel dosisplan, for at kunne overholde de kriterier, der opsat for risikoorganerne og target. I undersøgelsen er dosiskriterierne, der er opsat for en dosisplan med VMAT, ikke de samme som for en dosisplan med et PA-felt. Det betyder, at sammenligningsgrundlaget for de to Stråleterapeutisk bachelor 53