Hoe werkt protontherapie?

Protontherapie maakt gebruik van een bundel van protonen, positief geladen deeltjes (partikels) afkomstig uit de kern van een atoom, die hun maximale dosis pas afgeven bij het bereiken van een bepaalde diepte in het lichaam, waarna de straling volledig stopt (in tegenstelling dus tot fotonen).

Fotonen

De klassieke radiotherapie maakt gebruik van fotonen. Dit zijn pakketjes elektromagnetische straling, net als zichtbaar licht of radiogolven maar dan met een veel hogere energie. De afgegeven stralingsdosis van een fotonenbundel neemt geleidelijk af naarmate hij dieper in het lichaam doordringt.

Hierdoor komt er ook een beperkte hoeveelheid stralingsdosis terecht in de gezonde weefsels voor en ook voorbij de tumor in de bestralingsbundel. Afhankelijk van de gevoeligheid van deze weefsels en de blootstelling treden er mogelijks bijwerkingen op.

Dankzij de grote vooruitgang in bestralingstechnieken de afgelopen jaren, is men er echter in geslaagd om de behandeling steeds verder te verfijnen zodat ze nauwkeuriger kan worden toegediend. Protontherapie voegt daar nog het aspect aan toe, met name dat de stralingsbundel volledig wordt gestopt in de tumor, en er “stroomafwaarts” geen stralingsdosis is in gezonde weefsels.

Protonen

Protontherapie maakt gebruik van een bundel van protonen, positief geladen deeltjes (partikels) afkomstig uit de kern van een atoom, die hun maximale dosis pas afgeven bij het bereiken van een bepaalde diepte in het lichaam, waarna de straling volledig stopt (in tegenstelling dus tot fotonen).

Bragg piek vs SOBP

Bragg-piek

Deze stralingsdosispiek wordt de Bragg-piek genoemd. De diepte van de piek kan worden bepaald door de energie van de protonenbundel aan te passen. Hoe hoger de energie van de bundel, hoe dieper de Bragg-piek in het lichaam gelegen is. De protonenbundel kan verder ook gericht worden op een specifiek deel van het doelvolume met behulp van buigmagneten in het toestel. Om een homogene dosis te krijgen in het doelgebied (de tumor) combineert men snel opeenvolgend een groot aantal fijne protonenbundels met verschillende energie en positie. Deze techniek heet “pencil beam scanning”. Naast de positie van de Bragg-piek kan men ook de intensiteit van elke bundel individueel aanpassen wat een grote vrijheid geeft om de dosisverdeling aan de vorm van de tumor aan te passen.

Voor het toedienen van fotontherapie evenals protontherapie wordt gebruik gemaakt van meerdere bundels uit verschillende richtingen met als doel zo weinig stralingsdosis toe te dienen op de omliggende gezonde weefsels. Het grote voordeel van protontherapie ten opzichte van de huidige fotontherapie is dat de gezonde weefsels die achter de tumor liggen maximaal gespaard kunnen worden, waardoor de globale stralingsbelasting bij een behandeling met protonen lager is.

fotontherapie vs protontherapie

Fotontherapie versus protontherapie

Hierdoor treden er mogelijk minder bijwerkingen op. De mate waarin de kans op bijwerkingen afneemt, verschilt echter van patiënt tot patiënt. Voor een individuele patiënt kan het daarom nuttig zijn om een vergelijking uit te voeren tussen een bestralingsplan met protonen en met fotonen om de kans op bijwerkingen met beide vormen van bestraling te bepalen.

Hoe werkt protontherapie?
Hoe werkt protontherapie?

Video

Laatste aanpassing: 17 juni 2020