eRapport

Biologically adapted image-guided radiotherapy (BIG-ART)

Prosjekt
Prosjektnummer
2022-30513
Ansvarlig person
Kathrine Redalen
Institusjon
NTNU, Fakultet for naturvitenskap, Institutt for fysikk
Prosjektkategori
Prosjektmidler
Helsekategori
Cancer
Forskningsaktivitet
5. Treatment Developement
Rapporter
2024
Kirurgi og strålebehandling er de viktigste behandlingsformene for kreft i hode og hals. Selv om det har vært stor utvikling i strålebehandling de siste årene så er det fortsatt slik at strålebehandlingen gir pasientene store bivirkninger (problemer med svelging, tørr munn, m.m.) som påvirker livskvaliteten også når man er kurert for sykdommen.I dette prosjektet ønsker vi å teste ut nye metoder for diagnostikk og evaluering av behandlingsrespons ved hjelp av positron emisjonstomografi (PET) og magnetisk resonansavbildning (MRI). Vi har gjennomført en klinisk studie der vi har inkluderert pasienter med hode- og halskreft til PET/MRI-avbildning før oppstart av strålebehandling, etter 2 uker av den 5 uker lange strålebehandlingen (interim) og på 3 måneders kontroll etter fullført kreftbehandling. Parallelt har vi samlet pasientrapporterte utfallsmål (PROMs) som beskriver hvilke bivirkninger og plager pasientene har underveis og etter strålebehandlingen. Målet med studien er å etablere den optimale bruken av PET/MRI-avbildning for hode- og halskreft og utvikle metoder og strategier som tillater at pasienter med dårlig fremtidsutsikt kan bli fanget opp og bli tilbudt intensivert persontilpasset strålebehandling. Vi vil også simulere hvorvidt standard fotonbasert strålebehandling er det beste alternativet eller om pasientene ville hatt nytte av protonterapi, som er en ny behandlingsform som blir tilgjengelig i Norge fra 2025. Motsatt så ønsker vi at pasienter som har god effekt av strålebehandlingen blir henvist til mindre invasive behandlinger og mulig reduserte bivirkninger. Dette vil vi gjøre ved å: 1) Finne bildemarkører fra PET/MR som kan gi informasjon om pasientenes sannsynlighet for overlevelse 2) Finne bildemarkører som gjør at vi kan evaluere behandlingseffekt 2 uker inn i strålebehandlingen 3) Bruke tredimensjonal bildeinformasjon til å tilpasse økt dose (dersom behandlingseffekten er under forventet) eller lavere dose (dersom behandlingseffekten er veldig god) basert på PET/MR-avbildningen på interimtidspunktet. Vi vil simulere hvorvidt bestråling med fotoner eller protoner er den optimale løsningen for bildeveiledet doseeskalering/deeskalering. 4) Oppsummere resultatene slik at vi kan planlegge en fase I/II-studie med PET/MR-basert bildeveiledet strålebehandling tilpasset underliggende biologi. På lang sikt håper vi at PET- og MR-informasjonen kan bidra til forbedret effekt av strålebehandling og bedre sykdomsoverlevelse, sammen med bedre livskvalitet. Vi har i 2024 fullført inklusjon av pasienter. I 2024 har vi publisert artikler rundt bruk av PET til forbedring og personaltilpasset strålebehandling i denne pasientgruppen. I 2025 forventer vi å publisere resultater basert på MR til samme formål og også resultater fra undersøkelser av nytten av kombinert bruk av PET/MR i strålebehandling.
2023
Kirurgi og strålebehandling er de viktigste behandlingsformene for kreft i hode og hals. Selv om det har vært stor utvikling i strålebehandling de siste årene så er det fortsatt slik at strålebehandlingen gir pasientene store bivirkninger (problemer med svelging, tørr munn, m.m.) som påvirker livskvaliteten også når man er kurert for sykdommen.I dette prosjektet ønsker vi å teste ut nye metoder for diagnostikk og evaluering av behandlingsrespons ved hjelp av positron emisjonstomografi (PET) og magnetisk resonansavbildning (MRI). Vi gjennomfører nå en klinisk studie der vi inkluderer pasienter med hode- og halskreft til PET/MRI-avbildning før oppstart av strålebehandling, etter 2 uker av den 5 ukers lange strålebehandlingen (interim) og på 3 måneders kontroll etter fullført kreftbehandling. Parallelt samler vi også pasientrapporterte utfallsmål (PROMs) som beskriver hvilke bivirkninger og plager pasientene har underveis og etter strålebehandlingen. Målet med studien er å etablere den optimale bruken av PET/MRI-avbildning for hode- og halskreft og utvikle metoder og strategier som tillater at pasienter med dårlig fremtidsutsikt kan bli fanget opp og bli tilbudt intensivert persontilpasset strålebehandling. Vi vil også simulere hvorvidt standard fotonbasert strålebehandling er det beste alternativet eller om pasientene ville hatt nytte av protonterapi, som er en ny behandlingsform som blir tilgjengelig i Norge fra 2025. Motsatt så ønsker vi at pasienter som har god effekt av strålebehandlingen blir henvist til mindre invasive behandlinger og mulig reduserte bivirkninger. Dette vil vi gjøre ved å: 1) Finne bildemarkører fra PET/MR som kan gi informasjon om pasientenes sannsynlighet for overlevelse 2) Finne bildemarkører som gjør at vi kan evaluere behandlingseffekt 2 uker inn i strålebehandlingen 3) Bruke tredimensjonal bildeinformasjon til å tilpasse økt dose (dersom behandlingseffekten er under forventet) eller lavere dose (dersom behandlingseffekten er veldig god) basert på PET/MR-avbildningen på interimtidspunktet. Vi vil simulere hvorvidt bestråling med fotoner eller protoner er den optimale løsningen for bildeveiledet doseeskalering/deeskalering. 4) Oppsummere resultatene slik at vi kan planlegge en fase I/II-studie med PET/MR-basert bildeveiledet strålebehandling tilpasset underliggende biologi. På lang sikt håper vi at PET- og MR-informasjonen kan bidra til forbedret effekt av strålebehandling og bedre sykdomsoverlevelse, sammen med bedre livskvalitet. Vi har i 2023 fortsatt å inkludere pasienter og planen er å fortsette inklusjon frem til sommer 2024. Vi har begynt å publisere noen artikler og flere vil komme i 2024.
2022
Kirurgi og strålebehandling er de viktigste behandlingsformene for kreft i hode og hals. Selv om det har vært stor utvikling i strålebehandling de siste årene så er det fortsatt slik at strålebehandlingen gir pasientene store bivirkninger (problemer med svelging, tørr munn, m.m.) som påvirker livskvaliteten også når man er kurert for sykdommen.I dette prosjektet ønsker vi å teste ut nye metoder for diagnostikk og evaluering av behandlingsrespons ved hjelp av positron emisjonstomografi (PET) og magnetisk resonansavbildning (MRI). Vi gjennomfører nå en klinisk studie der vi inkluderer pasienter med hode- og halskreft til PET/MRI-avbildning før oppstart av strålebehandling, etter 2 uker av den 5 ukers lange strålebehandlingen (interim) og på 3 måneders kontroll etter fullført kreftbehandling. Parallelt samler vi også pasientrapporterte utfallsmål (PROMs) som beskriver hvilke bivirkninger og plager pasientene har underveis og etter strålebehandlingen. Målet med studien er å etablere den optimale bruken av PET/MRI-avbildning for hode- og halskreft og utvikle metoder og strategier som tillater at pasienter med dårlig fremtidsutsikt kan bli fanget opp og bli tilbudt intensivert persontilpasset strålebehandling. Vi vil også simulere hvorvidt standard fotonbasert strålebehandling er det beste alternativet eller om pasientene ville hatt nytte av protonterapi, som er en ny behandlingsform som blir tilgjengelig i Norge fra 2025. Motsatt så ønsker vi at pasienter som har god effekt av strålebehandlingen blir henvist til mindre invasive behandlinger og mulig reduserte bivirkninger. Dette vil vi gjøre ved å: 1) Finne bildemarkører fra PET/MR som kan gi informasjon om pasientenes sannsynlighet for overlevelse 2) Finne bildemarkører som gjør at vi kan evaluere behandlingseffekt 2 uker inn i strålebehandlingen 3) Bruke tredimensjonal bildeinformasjon til å tilpasse økt dose (dersom behandlingseffekten er under forventet) eller lavere dose (dersom behandlingseffekten er veldig god) basert på PET/MR-avbildningen på interimtidspunktet. Vi vil simulere hvorvidt bestråling med fotoner eller protoner er den optimale løsningen for bildeveiledet doseeskalering/deeskalering. 4) Oppsummere resultatene slik at vi kan planlegge en fase I/II-studie med PET/MR-basert bildeveiledet strålebehandling tilpasset underliggende biologi. På lang sikt håper vi at PET- og MR-informasjonen kan bidra til forbedret effekt av strålebehandling og bedre sykdomsoverlevelse, sammen med bedre livskvalitet. Vi har i 2022 inkludert pasienter (15 stk) og planen er å fortsette til vi har inkludert 60 pasienter. Vi har begynt å publisere noen artikler og flere vil komme i 2023 og 2024.

Prosjektet har ikke enda direkte betydning for pasienter og tjenesten. Vi gjennomfører en observasjonsstudie der pasienter gjennomfører ekstra diagnostikk/avbildning sammenlignet med standard. På sikt håper vi å oppnå at den forbedrede avbildningen vil føre til mulighet for å skreddersy strålebehandlingen enda bedre til høyrisikopasienter slik at bedre sykdomsutfall enn i dag kan oppnås.

Vitenskapelige artikler
Garrido-Hernandez G, Henjum H, Winter RM, Alsaker MD, Danielsen S, Boer CG, Ytre-Hauge KS, Redalen KR

Interim

Phys Med 2024 Jul;123():103404. Epub 2024 jun 8

PMID: 38852365

Henjum H, Dahle TJ, Mairani A, Pilskog S, Stokkevåg C, Boer CG, Redalen KR, Minn H, Malinen E, Ytre-Hauge KS

Combined RBE and OER optimization in proton therapy with FLUKA based on EF5-PET.

J Appl Clin Med Phys 2023 Sep;24(9):e14014. Epub 2023 mai 10

PMID: 37161820

Van Elmpt W, Trier Taasti V, Redalen KR

Current and future developments of synthetic computed tomography generation for radiotherapy.

Phys Imaging Radiat Oncol 2023 Oct;28():100521. Epub 2023 nov 15

PMID: 38058591

Garrido-Hernandez G, Henjum H, Høiskar MK, Dahle TJ, Redalen KR, Ytre-Hauge KS

Hypoxia adapted relative biological effectiveness models for proton therapy: a simulation study.

Biomed Phys Eng Express 2022 Nov 04;8(6). Epub 2022 nov 4

PMID: 36260973

Gurney-Champion OJ, Landry G, Redalen KR, Thorwarth D

Potential of Deep Learning in Quantitative Magnetic Resonance Imaging for Personalized Radiotherapy.

Semin Radiat Oncol 2022 Oct;32(4):377.

PMID: 36202440

Deltagere
  • Oddbjørn Sæther Prosjektdeltaker
  • Guillermo Garrido Hernandez Prosjektdeltaker
  • Marte Kåstad Høiskar Doktorgradsstipendiat
  • René Winter Prosjektdeltaker
  • Sigrun Saur Almberg Prosjektdeltaker
  • Katy Grøtte Prosjektdeltaker
  • Signe Danielsen Prosjektdeltaker
  • Mirjam Delange Alsaker Prosjektdeltaker
  • Kathrine Redalen Prosjektleder

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU

Personvern  -  Informasjonskapsler