Geavanceerde in-vivodosimetrie voor realtime monitoring van precieze stralingsdosissen

Het doel van in-vivodosimetrie is de kwantitatieve controle van radiotherapeutische behandelingen. Het laat toe afwijkingen te detecteren, net als verschillen tussen de geplande stralingsdosis en de effectief geabsorbeerde dosis, zodat over- en onderdoseringen opgespoord kunnen worden. Door deze realtime metingen kan de bestraling bijgesteld worden, en schade aan omliggend, gezond weefsel geminimaliseerd. De innovatieve technologie DoseVue is accurater, sneller en makkelijker te gebruiken dan bestaande technieken, zoals in-vivodosimetrie van MOSFET. "Onze DoseWire-technologie heeft een hogere nauwkeurigheid en dient niet telkens gekalibreerd te worden, wat veel tijd kost," vertelt Emiliano D'Agostino, directeur van DoseVue. Initieel ontwikkelde het bedrijf de DoseWire-series 100 voor preklinische RT (bij kleine dieren). De DoseWire-series 200 is bedoeld voor gebruik bij patiënten en wordt momenteel gelanceerd in verschillende ziekenhuizen. Realtime monitoring wordt mogelijk gemaakt dankzij vier optische glasvezels, elk met een diameter van 1,5 mm, die tegelijkertijd in vivo geplaatst worden in de patiënt via katheters. De meting berust op stralingsgevoelige componenten in de glasvezels, die bij blootstelling aan ioniserende straling fluorescerend licht uitzenden langs de vezel naar een uitleesapparaat. "Het signaal dat teruggezonden wordt, is proportioneel gerelateerd aan de hoeveelheid straling die gelokaliseerd is op dat punt. Online verkrijgt men dan een realtime plot van de dosisopbouw." "Deze technologie kan in het bijzonder relevant zijn bij bepaalde behandelingen. Zo is er bij intraoperatieve radiotherapie (IORT) geen geavanceerde beeldvorming beschikbaar en rest er weinig tijd voor een verfijnde bestralingsplanning. Daar zagen we de opportuniteit om een toestel te maken waarmee men in real time kan meten hoeveel straling er werkelijk wordt afgeleverd bij de patiënt. Afwijkingen kunnen dan ook, zelfs bij een eenmalige fractie RT, nog in real time gecorrigeerd worden. Binnenkort gaan we van start met een pilootstudie, waarbij het toestel bij zo'n 60 patiënten zal worden gebruikt in verschillende ziekenhuizen. In het Sint-Augustinusziekenhuis in Antwerpen en het Jules Bordet Instituut in Brussel zal dit gericht zijn op IORT bij borstkankerpatiënten. In het UZ Brussel zullen ze zich richten op de monitoring van het bestralingsschema bij borstkankerpatiënten." Anderzijds is deze technologie ook relevant bij (intraoperatieve) brachytherapie. "In Eindhoven zal dit, naast IORT, ook in studieverband gebruikt worden bij colorectale kanker. In Frankrijk (Nancy en Lyon) wordt de technologie voor brachytherapie bij borst- en huidkanker gebruikt en zijn we het gebruik voor gynaecologische en prostaatkankers aan het bespreken." "We hebben nog twee andere technologieën in ontwikkeling. DoseSense is een extensie van DoseWire, maar meet een 2D-dosisdistributie. Het betreft een patch die reageert volgens dezelfde fysische principes als de optische vezels. Dit kan naast de DoseWire gebruikt worden, bijvoorbeeld bij een patiëntenpopulatie waarbij de huid het belangrijkste orgaan vormt dat onbedoeld mee bestraald kan worden. Momenteel hebben we een eerste prototype en testen we dit met het oog op de kwaliteitscontrole van bestralingsbronnen." DoseSpace daarentegen, berust op een ander fysisch principe en is een geheel andere technologie voor de detectie van straling. Het betreft een lokaal injecteerbare substantie voor een continue 3D-dosimetrie. "Vloeibare nanodruppels ondergaan een fasetransitie tot gasbellen na blootstelling aan straling. Deze gasbellen zouden dan gemeten worden door ultrasone beeldvormingstechnologieën. Hiervoor werken we sinds 2017 mee aan het Europees samenwerkingsproject AMFORA (Acoustic Markers for Enhanced Remote Sensing of Radiation Doses), als een FETOpen- (Future and Emerging Technologies) project."In het consortium zitten onder andere ook verschillende onderzoeksgroepen van de KU Leuven (coördinator van het project). "Vandaag de dag zien we niet altijd een correlatie tussen de stralingsdosis, gepland door de computer, en het klinisch resultaat. De stralingsdosis is dan ook niet gepersonaliseerd. Op lange termijn hoop ik dat, wanneer we data kunnen verzamelen over de werkelijk geleverde dosis op bepaalde punten, we in staat zullen zijn om dit te kunnen correleren met de klinische informatie van de patiënt. Op termijn zou dit zelfs kunnen leiden tot een voorspellende technologie." Meer informatie kan u vinden op www.dosevue.com en amphora-project.eu.