Evaluation of Tomodirect for treatment of thoracic and abdominal cases

Abstract: Sedan 1970-talet har antalet rapporterade cancerfall dubblerats, dels på grund av förändrade levnadsvanor och dels på grund av bättre screeningmetoder som upptäcker cancern i tidigt skede. Tidig upptäckt av cancern i kombination med utvecklad cancerbehandling har bidragit till att risken för att avlida av cancer har minskat. Cancerbehandling sker huvudsakligen genom operation, strålbehandling eller med cellgifter, eller en kombination av dessa. Varannan cancersjuk patient får under sin behandlingstid någon form av strålbehandling. Det kan vara antingen för att bota cancern, minska risken för återfall eller lindra sjukdomen. Joniserande strålning används inom strålbehandling för att skada tumörcellernas arvsmassa (DNA). De två vanligaste metoderna som används för strålbehandling är extern och intern strålbehandling. Vid extern strålbehandling används en extern källa som placeras utanför patienten och joniserande strålning levereras i form av en stråle till tumören. Vid intern strålterapi förs en strålkälla lika litet som ett frö in i kroppen så nära tumören som möjligt. Målet med en effektiv strålbehandling är att den joniserande strålningen endast träffar tumören och frisk vävnad skonas så mycket som möjlig. Dock kan bland annat osäkerheterinom strålbehandlingen såsom inkorrekt patientpositionering, tumörförändringar och andningsrörelser leda till att stråldosen blir utsmetad/blurrad, vilket kan leda till att en del av strålningen träffar den friska vävnaden som vi vill skona istället för tumören. Detta kan förklaras med hjälp av en jämförelse till ett fotografi av en person som rör sig, vid exponering under rörelse resulterar detta i att bilden blir utsmetad. På liknande sätt kan en patient som rör sig eller som dess inre organ rör sig under behandling, resultera i en utsmetad/blurrad stråldos. Blurrning av stråldosen tar man vanligtvis hänsyn till genom att öka marginalerna för behandlingsområdet. Men det kan även förkomma inbördes rörelser mellan bestrålningsmaskinens delar och tumören (s.k interplay effekter) som leder till ojämn strålning kring tumören. Dessa effekter kan man inte alltid kompensera för med hjälp av utökning av behandlingsmarginaler då de är mer komplicerade och beror oftast på många olika behandlingsparametrar. Interplay effekter och blurrning är oftast ett problem i thorax och bukområdet, där andningsrörelser leder till tumörrörelser och andra anatomiska rörelser. Patienter med cancer i thorax och bukområdet behandlas idag med så kallad konventionell teknik eller rotations-behandlingsteknik (exempelvis TomoHelical). För den konventionella tekniken används strålfält med uniform intensitet och patientbritsen är fast under behandlingen. Fördelen med denna teknik är att strålbehandlingen generellt sett går fort. Nackdelen med den konventionella tekniken är att en del strålning träffar frisk vävnad på grund av att man ofta utökar behandlingsmarginalen för att kompensera för eventuella rörelser av organ och därmed används bredare strålfält med uniform intensitet för att täcka behandlingsområdet. Den andra nackdelen är användningen av få strålfält, vilket är ett problem då målet är att tumören ska erhålla hög stråldos och därför måste dessa fält ha väldigt hög intensitet. Dock är det inte enbart tumören i detta fall som får hög stråldos, men även omkringliggande frisk vävnad som träffas av dessa strålfält. Som tidigare nämnts används idag även TomoHelical som är en tomoterapiteknik och är en speciell form av strålbehandlingsteknik. TomoHelical är en teknik där maskinen roterar runt patienten och levererar strålning medan patientbritsen rör sig kontinuerligt. Detta medför att en del strålning med låg intensitet träffar frisk vävnad. Det är ett problem som kan öka vid andningsrörelser, eftersom en större mängd låg-intensitets strålning kan träffa frisk vävnad istället för tumören. Tomoterapisystemet erbjuder även en annan teknik så kallad TomoDirect där endast ett fåtal vinklar används (mellan 2–12 vinklar) vid bestrålning medan patientbritsen rör sig. Denna teknik används runt omkring i världen för det mesta till bröstbestrålning. TomoDirect skulle kunna vara ett alternativ till behandling med konventionell teknik i thorax och bukområdet där vi har andningsrörelser, och man bland annat vill undvika bestrålning med stora fält med uniform intensitet. Istället används fält med varierande intensitet. I och med att intensiteten på dessa fält varierar är det möjligt att det bidrar till lägre stråldos till frisk vävnad, vilket är fördelaktigt jämfört med den konventionella tekniken. TomoDirect kan även vara fördelaktigt för patienter med cancer i thorax och bukområdet som behandlas idag med TomoHelical eftersom strålningen levereras med fasta vinklar och en lägre mängd låg-intensitets strålning träffar frisk vävnad. I detta examensarbete presenteras en separat jämförelse mellan TomoDirect och TomoHelical, och TomoDirect och konventionell teknik för att undersöka om TomoDirect är ett bättre alternativ för cancerbehandling i thorax och bukområdet.