Strålebehandling: Fotoner og protoner hvad er forskellen?

Transkript

1 DCCC DCPT DAHANCA Strålebehandling: Fotoner og protoner hvad er forskellen? Eva Samsøe (Fysiker, Ph.d.) Herlev hospital og Dansk Center for Partikelterapi (DCPT)

2 Strålebehandling af patienter med hovedhalskræft patienter årligt Mundhule, svælg, strube Intensiv behandling, strålebehandlinger, 5-6 gange om ugen i ca. 6 uger 60-70% helbredes Balancere effektivitet/bivirkninger Betydelige bivirkninger på lang sigt Kronisk mundtørhed Synkeproblemer

3 Fotoner eller Protoner Elektromagnetisk stråling Vejer ingenting Er flygtig Positivt ladet partikel Er tung Er korpulent Brintatomet

4 Nye muligheder med protoner Dansk Center for Partikelterapi Celledræbende som almindelig fotonstrålebehandling Protoner koncentrerer energier i et mindre punkt mindre stråledosis uden for kræftsvulsten Teoretiske fordele færre bivirkninger/senfølger Tak Jeppe Friborg, RH

5 Relativ dosis Fotoner Protoner Dybde i patient

6 Vores forventning: Færre bivirkninger Baseret på dosisplanlægningsstudier Samme behandlingseffektivitet? Skal verificeres!

7 Udfordringer med protoner Et anderledes fysisk princip Mere følsom for ændringer i anatomi Hævelse, sekret, bevægelser Større ressourceforbrug Sparsomme erfaringer fra udlandet <200 patienter rapporteret Ingen direkte sammenligning med almindelig foton strålebehandling Har protoner klinisk betydning for patienten?

8 Hvordan sikrer vi at patienterne har gavn af behandlingen? Modelbaseret udvælgelse Risiko for mundtørhed og synkebesvær kan beregnes ud fra matematiske modeller 500 danske patienter strålebehandlet for hovedhalskræft (DAHANCA 19)

9 Sammenkæd bivirkning med stråledosis Registrering af graden af tør mund og synkebesvær Sammenhold bivirkning med stråledosis

10 Risiko for bivirkning Udvikling af matematisk forudsigelsesmodel Stråledosis

11 Beregning af forventet proton-gevinst Sammenligning Foton stråleplan Proton stråleplan Forudsigelse af forventet bivirkningsgevinst vha. modellen

12 Lodtrækningsforsøg: DAHANCA 35 DAHANCA Alle patienter med svælg- og strubekræft i DK Foton- og Protondosisplan udarbejdes lokalt 25% Forventet reduktion i mundtørhed og/eller synkebesvær ved protonbehandling Ingen forventet reduktion i mundtørhed og/eller synkebesvær ved protonbehandling Lodtrækning protoner vs. Fotoner (400 patienter) Foton behandling lokalt Foton behandling lokalt Proton behandling DCPT Primære målepunkter (6 mdr.): Mundtørhed og synkebesvær Sekundære målepunkter: Tilbagefald, overlevelse, livskvalitet, senfølger

13 Status og tidsplan Sommer-efterår 2019: Pilotfase (de første patienter behandles) Efterår 2019: Lodtrækningsforsøget påbegyndes Efterår 2024: De første resultater kan gøres op Kan mundtørhed og synkebesvær efter strålebehandling for hoved-halskræft reduceres med protonstrålebehandling?

14 Tak for opmærksomheden Herlev Hospital (Elo Andersen, Eva Samsøe) Rigshospitalet (Jeppe Friborg, Bob Smulders) Odense Universitetshospital (Jørgen Johansen, Christian Rønn Hansen) Sjællands Universitetshospital, Næstved (Mohammad Farhadi, Morten Morthorst) Aarhus Universitetshospital (Jesper Eriksen, Jørgen Petersen) Aalborg Universitetshospital (Maria Andersen, Martin Nielsen) Dansk Center for Partikelterapi (Kenneth Jensen, Christian Rønn Hansen) DAHANCA (Cai Grau, Jens Overgaard)

15 Dosis Rækkevidde usikkerhed Fotoner Protoner Dybde Tak Klaus Seiersen, DCPT

16 Dosis Rækkevidde usikkerhed Fotoner Protoner Dybde Tak Klaus Seiersen, DCPT

17 Dosis Rækkevidde usikkerhed Fotoner Protoner Dybde Tak Klaus Seiersen, DCPT

18 Dosis Rækkevidde usikkerhed Fotoner Protoner Dybde Tak Klaus Seiersen, DCPT

19 Planlægningssituation vs. Behandlingssituation: kræftknuden kan flytte sig

20 og (heldigvis) blive mindre

21

22 Indhold Protonterapi Historie Fysik Udfordringer DCPT Udstyr Plan og Status for behandling af patienter med hovedhalskræft DAHANCA 35

23 Forslag om protonterapi (1946) R. Wilson: "Radiological Use of Fast Protons". Radiology 47, 487 (1946)

24 Protonterapi lidt mere historie 1946: foreslås af Robert Wilson Antal nye protonbehandlingsanlæg per år Biofysisk rationale samt teknikker til beam-levering beskrives i Wilson RR. Radiological use of fast protons. Radiology. 1946;47: : Første patienter behandles med protonterapi Lawrence Berkeley Laboratoriet (Lawrence JH et al. Pituitary irradiation with high-energy proton beams: a preliminary report. Cancer res. 1958;18:121 34) 1962: Specialiserede radiokirurgiske protonbehandlinger Harvard Cyclotron Lab. (Kjellberg RN et al. Stereotaxic instrument for use with the Bragg peak of a proton beam. Confinia neurologica. 1962a;22:183 9) Fra midt 70 erne: Behandling af øjenkræft og større tumorer Fx Gragoudas ES et al. Proton beam irradiation of uveal melanomas. Results of 5 1/2-year study. Archives of ophthalmology. 1982;100: : De første kommercielle protonterapi faciliteter 2018: 70 centre i alt og patienter behandlet

25 "Protonstrålebehandlingsfaciliteter er det dyreste medicinske udstyr nogensinde implementeret til rutinemæssig behandling af patienter" R.J. Schulz, PhD Department of Therapeutic Radiology Yale University R.J. Schulz: "Proton-beam therapy: are physicists ignoring clinical realities?", J. Appl. Clin. Med. Phys. 16, 3 (2015)

26 Relativ dosis [%] Udbredt Bragg-top Huddosis Røntgen/fotonstråling Udbredt Braggtop Svulst Bragg-top Protonstråling Dybde [cm]

27 Indhold Protonterapi Historie Fysik Udfordringer DCPT Udstyr Plan og Status for behandling af patienter med hovedhalskræft DAHANCA 35

28 Dosis Robusthed Protoner Fotoner Dybde

29 Dosis Robusthed Her rammer vi ikke hele knuden! Rammer vi kritisk væv? Protoner Fotoner Dybde

30 Indhold Protonterapi Historie Fysik Udfordringer DCPT Udstyr Plan og Status for behandling af patienter med hoved-halskræft DAHANCA 35

31 Dansk Center for Partikelterapi Første patient: Januar 2019 Hjernekræft (DNOG) Januar Hovedhalskræft (DAHANCA) Maj Børn (DAPHO) August Bryst (DBCG) Oktober Forventer at 10-15% af de danske patienter vil have gavn af protonterapi Kapacitet: >1000 patienter per år Foto: Ole Nørrevang (DCPT)

32 Indhold Protonterapi Historie Fysik Udfordringer DCPT Udstyr Plan og Status for behandling af patienter med hoved-halskræft DAHANCA 35

33 Udstyr Vægt: t Diameter: 10m Hastighed: 360 o /min Behandlingspræcision: <1mm, +/-0.1 o Varian München Varian Århus

34 DCPT

35 DCPT

36 DCPT Gantry

37 DCPT: Behandlingsrum

38 Patientforløb lokalt og på DCPT: Sammenligning, samarbejde og sammenhæng Patientinformation Opfølgning Sammenligning Protoner/Fotoner DCPT Lokalt hospital Lodtrækning DAHANCA35 National videokonference