INNOvATIEVE OPLOSSINGEN VOOR DosimEtry in Hadrontherapie (INSIDE) (INSIDE)

Er is veel vraag naar instrumentatie voor het monitoren van de behandeling om de voordelen van hadrontherapie te maximaliseren door de verhoogde conformatie van de vrijgegeven dosis aan het tumorvolume in vergelijking met de conventionele radiotherapie.

Aangezien bijna alle energie van de geladen deeltjes wordt gedeponeerd aan het einde van hun spoor (Bragg Peak-gebied), kan de verificatie van het deeltjesbereik door middel van experimentele metingen, uitgevoerd tijdens de behandeling, helpen om de effectiviteit van de therapie te vergroten en gezonde weefsels beter te sparen. .

Het INSIDE-systeem is een innovatieve bimodale instrumentatie die bestaat uit een in-beam Positron Emission Tomography (PET)-scanner, om annihilatiefotonen te detecteren die afkomstig zijn van positron-isotoopemitters, en een Dose Profiler om signalen te verzamelen van geladen deeltjes die worden uitgezonden tijdens behandeling (bijv. protonen in het geval van behandelingen met koolstofionen).

De in-beam PET-scanner bestaat uit twee tegenover elkaar liggende panelen met detectoren die respectievelijk boven en onder het patiëntenbed zijn geplaatst. De Dose Profiler wordt boven de patiënt geplaatst onder een hoek van 60°, naar voren ten opzichte van de straalrichting.

Het INSIDE-systeem is een passieve instrumentatie, d.w.z. er hoeft geen extra dosis aan de patiënt te worden afgegeven voor verificatie van het deeltjesbereik.

De INSIDE-detectoren worden op een mobiele steun gemonteerd en vlak voor de toediening van de behandeling worden ze rond de patiënt in de opnamepositie geplaatst, dankzij een speciaal haaksysteem dat is ontworpen om maximale precisie en nauwkeurigheid bij de verificatie van het deeltjesbereik te garanderen.

De mechanica van het INSIDE-systeem is compatibel met multi-veldbestraling van patiënten met pathologieën van hoofd-hals- en hersengebieden.

In de klinische proef zullen patiënten met vier geselecteerde pathologieën worden opgenomen: meningeoom- en nasofarynxkanker behandeld met protonenstralen, adenoïde cystisch carcinoom (ACC) en clivale chordoom behandeld met koolstofionenstralen. Deze werden gekozen om zowel projectieldeeltjes te bestuderen die beschikbaar zijn in het CNAO-centrum (d.w.z. protonen en koolstofionen), als om specifieke pathologieën aan te pakken die het meest zouden moeten profiteren van de bereikbewaking die door het INSIDE-systeem wordt geboden. Onder hen zijn kankers waarvoor gewoonlijk een vroege respons wordt waargenomen en tumoren die zich in de buurt van holtes bevinden die kunnen worden gevuld met waterachtig materiaal (zoals kankergezwel en ontstoken weefsels) of lucht.

De patiënten ondergaan een longitudinaal meetprotocol om de overeenkomst tussen de lopende behandeling en het voorschrift te verifiëren gedurende de volledige behandelingsperiode (duurt gemiddeld ongeveer 4-6 weken voor de geselecteerde pathologieën).