Protonen Radiotherapie: nut en noodzaak. Marcel Verheij Afdeling Radiotherapie

Transcriptie

1 Protonen Radiotherapie: nut en noodzaak Marcel Verheij Afdeling Radiotherapie

2 Radiotherapie in Nederland: trends Enkele feiten: 2014: ca nieuwe kankerpatiënten 2020: ca nieuwe kankerpatiënten ca. 50% van alle kankerpatiënten wordt bestraald ca. 40% van alle genezen patiënten is bestraald geweest Radiotherapie is zeer kosteneffectief: het consumeert ca. 6% van het oncologiebudget en is een factor 2-6 goedkoper dan chirurgie / chemotherapie Dankzij technologische ontwikkelingen is de kwaliteit van de radiotherapie sterk verbeterd - Intensiteit gemoduleerde radiotherapie (IMRT) - Beeld-gestuurde radiotherapie (IGRT) - Adaptieve radiotherapie (ART) - MRI-versneller - Protonen

3 Inhoud Algemene principes protonen radiotherapie Standaard & Model-based indicaties; voorbeelden Stand van zaken

4 Protonen - algemeen Proton radiotherapie is een vorm van bestraling met (positief) geladen deeltjes (Hadron-therapie) Protonen vertonen een fundamenteel ander diepte-dosis profiel dan MV fotonen (en elektronen) De snelheid van protonen neemt af bij toenemende diepte, hetgeen resulteert in een piekdosis aan het eind van het traject, die evenredig is met de initiële energie: Bragg peak De Bragg peak kan worden gemanipuleerd (uitgesmeerd) zodat een uniforme dosis t.p.v. het tumor volume wordt afgegeven (SOBP)

5 Protonen versus fotonen Bundeleigenschappen Voordeel van protonen Fotonen Protonen Protonen Protonen Spread out Bragg Peak Tumor Fotonen Protonen Bragg Peak Kritiek orgaan Huid Diepte in het lichaam (cm) 30

6 Verdere winst door superieure dosisverdeling Uitbuiten van lagere integrale dosis Toxiciteit beperkend: Verbetering lokale tumorcontrole (genezing) Optimale tumor dosis: Reductie/preventie van bijwerkingen (QoL) Preventie van late effecten/secundaire tumoren (jonge patiënten)

7 Voordelen protonen Vertaling naar voordeel voor de patiënt? Tumor controle Complicaties Probability (%) Verbeteren tumor controle Preventie complicaties 10 0 Fotonen Current (huidige standard techniek) (IMRT photons) Complications Local tumour control Protons Protonen

8 Protonen therapie faciliteit: componenten Cyclotron Transportbundel Gantry

9 Protonen Techniek: PBS Spread Out Bragg Peak: SOBP Spot scanning (Pencil Beam Scanning) De Bragg peak wordt gescand in laterale richting door magnetische deflectie en in de diepte door variatie van de energie, waardoor een optimale dosisverdeling ontstaat.

10 Wat ging vooraf? Patiënten aantallen en indicaties

11 Patiënten aantallen en indicaties Categorie indicaties Tumorlokalisaties Aantal patiënten in NL (2005) Aantal patiënten dat in aanmerking komt voor Protonen (2005) Standaardindicaties Intraoculaire tumoren Aangetoond dat protonen voordeel oplevert Schedelbasistumoren en paraspinale tumoren (opgenomen in BKZ) Kindertumoren Potentiële indicaties Hersen-/intracraniële tumoren Onderzoek nodig (RCT's) naar toepassing van protonen voor verbetering van lokale tumorcontrole Hoofdhalstumoren Prostaatcarcinoom Niet-kleincellig bronchuscarcinoom Model-based indicaties Menigeoom Toepassing van protonen ter vermindering van stralingsgeïnduceerde complicaties Hoofdhalstumoren Prostaat- en blaastumoren Longkanker Mammacarcinoom Gynaecologische tumoren Gastro-intestinale tumoren Hematologische maligniteiten Sarcomen Preventie van secundaire tumoren Mammacarcinoom Vermindering van het risico op secundaire tumoren, Hematologische maligniteiten vooral bij jonge patiënten met goede prognose Testistumoren TOTAAL Rapport Gezondheidsraad 2009; Langendijk, Lambin, Verheij, NTvO 2012

12 Patiënten aantallen en indicaties Categorie indicaties Tumorlokalisaties Aantal patiënten in NL (2005) Aantal patiënten dat in aanmerking komt voor Protonen (2005) Standaardindicaties Intraoculaire tumoren Aangetoond dat protonen voordeel oplevert Schedelbasistumoren en paraspinale tumoren (opgenomen in BKZ) Kindertumoren Potentiële indicaties Hersen-/intracraniële tumoren Onderzoek nodig (RCT's) naar toepassing van protonen voor verbetering van lokale tumorcontrole Hoofdhalstumoren Prostaatcarcinoom Niet-kleincellig bronchuscarcinoom Model-based indicaties Menigeoom Toepassing van protonen ter vermindering van stralingsgeïnduceerde complicaties Hoofdhalstumoren Prostaat- en blaastumoren Longkanker Mammacarcinoom Gynaecologische tumoren Gastro-intestinale tumoren Hematologische maligniteiten Sarcomen Preventie van secundaire tumoren Mammacarcinoom Vermindering van het risico op secundaire tumoren, Hematologische maligniteiten vooral bij jonge patiënten met goede prognose Testistumoren TOTAAL Rapport Gezondheidsraad 2009; Langendijk, Lambin, Verheij, NTvO 2012

13 Voorbeeld 1: kindertumoren Complicatiekans afhankelijk van dosis (-verdeling) Protonen Protonen Fotonen Fotonen Preventie late toxiciteit / secundaire tumoren Belang van integrale dosis Voorbeeld: Craniofaryngeale as bestraling bij medulloblastoom Studie: Retrospectief cohort van n=503 (protonen) vs. n=1591 (fotonen); na mediane FU van 7 jaar: 6.4% vs. 12.8% secundaire tumoren (Chung et al. 2008)

14 Patiënten aantallen Categorie indicaties Tumorlokalisaties Aantal patiënten in NL (2005) Aantal patiënten dat in aanmerking komt voor Protonen (2005) Standaardindicaties Intraoculaire tumoren Aangetoond dat protonen voordeel oplevert Schedelbasistumoren en paraspinale tumoren (opgenomen in BKZ) Kindertumoren Potentiële indicaties Hersen-/intracraniële tumoren Onderzoek nodig (RCT's) naar toepassing van protonen voor verbetering van lokale tumorcontrole Hoofdhalstumoren Prostaatcarcinoom Niet-kleincellig bronchuscarcinoom Model-based indicaties Menigeoom Toepassing van protonen ter vermindering van stralingsgeïnduceerde complicaties Hoofdhalstumoren Prostaat- en blaastumoren Longkanker Mammacarcinoom Gynaecologische tumoren Gastro-intestinale tumoren Hematologische maligniteiten Sarcomen Preventie van secundaire tumoren Mammacarcinoom Vermindering van het risico op secundaire tumoren, Hematologische maligniteiten vooral bij jonge patiënten met goede prognose Testistumoren TOTAAL Rapport Gezondheidsraad 2009; Langendijk, Lambin, Verheij, NTvO 2012

15 Model-based indicaties Doel: reductie/preventie bijwerkingen en verbetering kwaliteit van leven Methodologie:

16 Methodologie om klinisch voordeel van protonen aan te tonen ( model-based ) Standaard indicatie? NEE JA JA Model-based indicatie? NEE PROTONEN plan FOTONEN plan In silico vergelijkende planning studies JA Dosisvoordeel? NEE Integratie NTCP modellen & in silico studies PROTONEN JA Klinisch relevant voordeel? NEE FOTONEN Klinische validatie & observationele studies

17 Klinisch voordeel o.b.v. vergelijkende planning en predictieve modellen 100% 90% 66.5 Gy 51.3 Gy 40.0 Gy 20.0 Gy 10.0 Gy Risico op complicatie 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Protonen Fotonen 10% IMRT Fotonen IMPT Protonen 0% Dosis

18 Fotonen vs protonen: Vergelijkende planning of in silico studie 3D-CRT IMRT 3D-CPT

19 Model-based indicaties: NTCP Voorbeeld: NTCP* model voor radiatie pneumonitis *Normal Tissue Complication Probability

20 Model-based indicaties: NTCP

21 Voordeel protonen verschilt per individu 5% Protonen 0% -5% Risicovermindering -10% -15% -20% -25% -30% -35% -40%

22 Model-based indicaties: NTCP Graad toxiciteit* NTCP (absoluut) 2 10% 3 7.5% 4 5% 5 2.5% *CTC v 4.0

23 Voorbeeld 2: borstkanker Complicatiekans afhankelijk van hartdosis IMRT (fotonen) IMPT (protonen)

24 Voorbeeld 3: longkanker Verhogen dosis en verbetering tumor controle Fotonen Tumordosis:60 Tumordosis:75 Gy Tumordosis: Longdosis: Fotonen Tumordosis: Longdosis: Protonen Tumordosis: Longdosis: 60 Gy 18 Gy 75 Gy 24 Gy 75 Gy 11 Gy

25 Introductie protonen therapie in Nederland : Concept Regeling Protonentherapie (VWS): - 4 centra voor protonentherapie: - Goede geografische spreiding - Optimale toegankelijkheid voor patiënten - Optimale mogelijkheden klinisch wetenschappelijk onderzoek - Totale capaciteit: - Geleidelijke introductie - Maximaal patiënten per jaar - Eerste patiënten in Geen uitbreiding tot : 4 vergunningen verleend : Standpunt ZN t.a.v. (selectieve) zorginkoop

26 Aantal patiënten Protonen in verhouding tot Fotonen Teletherapie Protonen 3.5%

27 Protonen therapie Nederlandse initiatieven: DUPROTON UMC Groningen PTC: 2-room facility (600 patiënten): hospital-based Amsterdam PTC: 2-room facility (600 patiënten): hospital-based: VUmc NKI-AVL AMC Holland PTC Delft: 3-room facility (600 patients): LUMC Erasmus MC MAASTRO Maastricht: 1-room facility (400 patients): hospital-based

28 APTC A m s t e r d a m P r o t o n T h e r a p y C e n t e r

29 Samenvatting Protonen radiotherapie (PRT) is geen nieuwe behandeling, maar maakt gebruik van een andere kwaliteit ioniserende straling en planningstechnieken Belangrijkste winst van PRT is reductie van (late) toxiciteit en preventie van secundaire tumoren In Nederland wordt PRT gefaseerd geïntroduceerd met initieel capaciteitsplafond Evaluatie van meerwaarde en kosten-effectiviteit bepaalt de definitieve plaats van PRT binnen de radiotherapeutische/oncologische zorg