Aandachtsgebied Beeldvormende technieken in de Radiotherapie

De technieken binnen de radiotherapie hebben een sterke ontwikkelingen doorgemaakt en hierdoor is het mogelijk om tumoren met grote precisie te bestralen. Om bestralingsbehandeling nog nauwkeuriger te maken is het nodig om beeldvormende technieken te ontwikkelen die de beeldkwaliteit optimaliseren. Tot nu toe wordt er in de radiotherapie vaak gebruik gemaakt van computer tomografie (CT) voor het plannen van de behandeling. Echter, Magnetic Resonance Imaging (MRI) kan de contrasten tussen de verschillende weefsels beter in beeld brengen dan CT. Hierdoor zal MRI in toenemende mate gebruikt worden om de tumor af te grenzen in de voorbereiding van de bestralingsbehandeling.

Het onderzoek binnen de onderzoekslijn ‘beeldvormende technieken in de radiotherapie’ richt zich op de nieuwe vragen die naar boven komen door deze ontwikkeling, zoals: Hoe nauwkeurig kunnen de grenzen van de tumor in beeld gebracht worden? Welke beeldvormende technieken zijn het meest geschikt om agressieve of bestralingsongevoelige delen van tumoren te identificeren? En hoe kunnen we MRI gebruiken gedurende de bestralingsbehandeling om de precisie van de dosisafgifte te verbeteren?

De onderzoekslijn ‘beeldvormende technieken in de radiotherapie’ staat onder leiding van prof. dr. Uulke van der Heide. Zijn onderzoekteam is multidisciplinair en werkt samen met vele andere afdelingen en instituten buiten het LUMC. 

Onderzoekslijnen

Het onderzoek binnen de klinische fysica Radiotherapie is sterk toepassingsgericht en concentreert zich vooral op het optimaliseren van de radiotherapie behandeling met behulp van beelden. Op het moment lopen een drietal onderzoeksprojecten:

  • MRI-gestuurde brachytherapie bij het rectumcarcinoom (Alpe d’Huzes project UL2013-6311)

  • Onderzoek naar MRI biomarkers voor het vaststellen van de stralingsschade aan gezonde weefsels in hoofd-hals. Beeldverwerking voor verschillende tumorgebieden, waaronder gynaecologische en slokdarm, i.s.m. het Laboratorium voor Klinische en Experimentele Beeldverwerking (LKEB), LUMC 

  • Beeldverwerking voor adaptieve protonentherapie, in samenwerking met Holland PTC en Laboratorium voor Klinische en Experimentele Beeldverwerking (LKEB) van het LUMC 

Onderzoeksteam

Prof. dr. Uulke van der Heide
Klinisch fysicus
Bijzonder hoogleraar Universiteit Leiden, faculteit der Geneeskunde
Profielpagina hoogleraar Universiteit Leiden
Leider onderzoeksgroep ‘Imaging technology for radiation therapy’ in het Nederlands Kanker Instituut.  

Dr. ir. Marius Staring
Assistant professor division of image processing LUMC 
Publicaties: http://elastix.isi.uu.nl/marius/publications.php

Dr. Ellen M. Kerkhof
Klinisch fysicus afdeling Radiotherapie
Senior-onderzoeker
Publicaties: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Kerkhof+EM[au] en https://orcid.org/0000-0002-6070-7732  

Dr. Eleftheria Astreinidou
Klinisch fysicus afdeling Radiotherapie
Senior-onderzoeker
Publicaties: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Astreinidou+E[au]

Roy P.J. van den Ende MSc
Technisch geneeskundige
Promovendus: Image-guided brachytherapy for rectal cancer
Publicaties: https://orcid.org/0000-0002-0233-4229

Xin An MSc
Biomedisch Wetenschapper
Promovendus: MR imaging biomarkers associated with patient-reported xerostomia and dysphagia post-PBT

Samenwerking

Binnen het LUMC werkt het onderzoeksteam van de afdeling radiotherapie voor beeldvormende technieken in de radiotherapie onder andere samen met het  Laboratorium voor Klinische en Experimentele Beeldverwerking (LKEB) en het C.J. Gorter Centrum voor high-field MRI.
Buiten het LUMC wordt samengewerkt met de afdeling radiotherapie van het Antoni van Leeuwenhoek/het Nederlands Kanker Instituut. Daarnaast werkt de onderzoeksgroep samen binnen de Medical Delta Group; die bestaat uit het LUMC, het protonentherapiecentrum HollandPTC in Delft en het Erasmus MC in Rotterdam.
Internationaal wordt samengewerkt met het EMBRACE consortium en de Aarhus University in Denemarken.

Highlights van publicaties van de onderzoeksgroep

Rigter LS, Rijkmans EC, Inderson A, van den Ende RPJ, Kerkhof EM, Ketelaars M, van Dieren J, Veenendaal RA, van Triest B, Marijnen CAM, van der Heide UA, van Leerdam ME. EUS-guided fiducial marker placement for radiotherapy in rectal cancer: feasibility of two placement strategies and four fiducial types. Endosc Int Open. 2019 Nov;7(11):E1357-E1364.

Van den Ende RPJ, Kerkhof EM, Rigter LS, van Leerdam ME, Peters FP, van Triest B, Staring M, Marijnen CAM, van der Heide UA. Feasibility of Gold Fiducial Markers as a Surrogate for Gross Tumor Volume Position in Image-Guided Radiation Therapy of Rectal Cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2019 Dec 1;105(5):1151-1159.

Van der Heide UA, Frantzen-Steneker M, Astreinidou E, Nowee ME, van Houdt PJ. MRI basics for radiation oncologists. Clin Transl Radiat Oncol. 2019 Apr 13;18:74-79.

Van den Ende RPJ, Rigter LS, Kerkhof EM, van Persijn van Meerten EL, Rijkmans EC, Lambregts DMJ, van Triest B, van Leerdam ME, Staring M, Marijnen CAM, van der Heide UA. MRI visibility of gold fiducial markers for image-guided radiotherapy of rectal cancer. Radiother Oncol. 2019 Mar;132:93-99.

Klawer EME, van Houdt PJ, Pos FJ, Heijmink SWTPJ, van Osch MJP, van der Heide UA. Impact of contrast agent injection duration on dynamic contrast-enhanced MRI quantification in prostate cancer. NMR Biomed. 2018 Sep;31(9):e3946.

Pötter R, Tanderup K, Kirisits C, de Leeuw A, Kirchheiner K, Nout R , Tan LT, Haie-Meder C, Mahantshetty U, Segedin B, Hoskin P, Bruheim K, Rai B, Huang F, Van Limbergen E, Schmid M, Nesvacil N, Sturdza A, Fokdal L, Jensen NBK, Georg D, Assenholt M, Seppenwoolde Y, Nomden C, Fortin I, Chopra S, van der Heide U , Rumpold T, Lindegaard JC, Jürgenliemk-Schulz I. The EMBRACE II study: The outcome and prospect of two decades of evolution within the GEC-ESTRO GYN working group and the EMBRACE studies.; EMBRACE Collaborative Group. Clin Transl Radiat Oncol. 2018 Jan 11;9:48-60. 

Arts T, Breedveld S, de Jong MA, Astreinidou E, Tans L, Keskin-Cambay F, Krol ADG, van de Water S, Bijman RG, Hoogeman MS.The impact of treatment accuracy on proton therapy patient selection for oropharyngeal cancer patients. Radiother Oncol. 2017 Dec;125(3):520-525.

Bijman RG, Breedveld S, Arts T, Astreinidou E, de Jong MA, Granton PV, Petit SF, Hoogeman MS. Impact of model and dose uncertainty on model-based selection of oropharyngeal cancer patients for proton therapy. Acta Oncol. 2017 Nov;56(11):1444-1450.

van den Ende RPJ , Rijkmans EC , Kerkhof EM , Nout RA , Ketelaars M , Laman MS , Marijnen CAM , van der Heide UA . Benefit of adaptive CT-based treatment planning in high-dose-rate endorectal brachytherapy for rectal cancer. Brachytherapy. 2018 Jan - Feb;17(1):78-85. doi: 10.1016/j.brachy.2017.08.011. Epub 2017 Sep 28.

Buckle T, KleinJan GH, Engelen T, van den Berg NS, DeRuiter MC, van der Heide U , Valdes Olmos RA, Webb A, van Buchem MA, Balm AJ, van Leeuwen FW. Diffusion-weighted-preparation (D-prep) MRI as a future extension of SPECT/CT based surgical planning for sentinel node procedures in the head and neck area? Oral Oncol. 2016 Sep;60:48-54.

Proefschrift

Dr. Yuchuan Qiao: Fast optimization methods for image registration in adaptive radiation therapy.
Universiteit Leiden, 1 november 2017.
Promotor:  prof. dr. ir. B.P.F. Lelieveldt
Co-promotoren: dr. ir. M. Staring
Link naar proefschrift: http://elastix.isi.uu.nl/marius/publications/2017_t_Qiao.php



Oraties

Prof. dr. Uulke A. van der Heide



Hoogleraar bij de faculteit der Geneeskunde, Universiteit Leiden.
Leeropdracht: beeldvormende technieken in de radiotherapie.
Inauguratie: 10 juni 2016.
Link naar inaugurale rede: Wat we zien, wat we niet zien en wat we daarmee doen
Link naar profiel Universiteit Leiden

Prof. dr. Corrie A. M. Marijnen



Hoogleraar Medical Delta, faculteit der Geneeskunde LUMC en faculteit Bioinformatica TU Delft.
Inauguratie: 21 juni 2014.
Link naar profiel professor Medical Delta