Biologisk MR-veiledet stråleterapi av hypoksisk livmorhalskreft

Livmorhalskreft er en vanlig og alvorlig kreftform blant kvinner. Strålebehandling av livmorhalskreft omfatter bruk av eksternt og internt (brakyterapi) bestrålingsutstyr. Ved brakyterapi plasseres hule katetre inn i livmorhalsen. En radioaktiv kilde føres så inn i katetrene, og leverer en forhåndsbestemt stråledose til tumor. Tumorceller har svært kaotisk og uorganisert karnettverk, noe som medfører varierende tilgang til oksygen. Stråling har mindre virkning på oksygenfattige celler enn på normalt oksygenerte celler, noe som gjør kreftceller i oksygenfattige omgivelser mer stråleresistente. Utilstrekkelig dose til oksygenfattige, såkalt hypoksiske, områder i tumor kan føre til en mislykket behandling. DCE-MRI (Dynamic Contrast Enhanced MRI) er en funksjonell avbildningsteknikk som kan benyttes til å identifisere pasienter med hypoksisk sykdom. En slik avbildning muliggjør nye behandlingsstrategier der hypoksiske subvolum planlegges med eskalert dose. I denne oppgaven er det brukt DCE-MRI-bilder av 23 pasienter med lokalavansert livmorhalskreft til brakyterapiplanlegging. For hver pasient er det utarbeidet to behandlingsplaner, én med økt dose til hele tumor (plan B1), og én med eskalert dose til hypoksiske subvolum (plan B2). Ved statistisk analyse er det forsøkt å kartlegge hva posisjonen til det hypoksiske subvolum har å si for dosen som det mottar, og hvilke pasienter som tjener på en skreddersydd behandling. For noen få pasienter er det også utarbeidet to eksterne behandlingsplaner med IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy), én med konvensjonell dose til tumor (plan E1), og én med eskalert dose til hypoksiske subvolum (plan E2). Til slutt er dosebidragene fra ekstern stråleterapi og brakyterapi summert for å undersøke den totale oppnåelige doseeskaleringen. Med brakyterapi var det mulig å øke dosen til det hypoksiske subvolum fra plan B1 til plan B2 med 0,4 Gy per fraksjon i populasjonsmedian. Doseøkningen varierer svært mye blant pasientene, fra 0 til 3,8 Gy per fraksjon. Gjennom statistisk analyse viser det seg at pasienter med små og sentralt lokaliserte hypoksiske subvolum får høy dose med begge behandlingsplaner. Det lot seg ikke kartlegge hvilke forhold som må ligge til rette for at en skreddersydd behandlingsplan skal gi enda høyere dose enn en normal behandlingsplan. Tilsvarende populasjonsmedian doseøkning med ekstern stråleterapi er ca. 30 Gy over 25 fraksjoner. Den kombinerte oppnåelige dosen til hypoksisk subvolum er i populasjonsmedian ca. 144 Gy (i doseekvivalenter i 2 Gy). For én pasient klarte vi å oppnå 225 Gy. Basert på resultatene av den kombinerte stråleterapien, er det for de valgte dosene og dosekriteriene mulig å doseeskalere det hypoksiske subvolum med mellom 110-140%, uten å overskride grenseverdiene for risikoorganene. Det konkluderes med at skreddersydd brakyterapi der man optimaliserer med hensyn på det hypoksiske subvolum, er mulig, men tidkrevende. For noen pasienter vil ikke en slik behandling være nødvendig, siden det hypoksiske subvolum mest sannsynlig får høy nok dose ved den konvensjonelle behandlingen. For andre pasienter kan det være aktuelt å utarbeide en skreddersydd behandlingsplan der det optimaliseres med hensyn på det hypoksiske subvolum, slik at sannsynligheten for lokal kontroll økes. Kombinert biologisk MR-veiledet brakyterapi og ekstern stråleterapi er fullt mulig å gjennomføre, og man kan oppnå høye doser til hypoksisk subvolum uten å overskride grenseverdiene for risikoorganene