De ontwikkeling van proton arc-therapie (PAT) markeert een keerpunt in de evolutie van protonenbestraling. Net zoals VMAT de fotonentherapie transformeerde, belooft PAT meer conformele behandelingen en grotere dosisreducties op OAR’s dan conventionele IMPT. Na initiële softwarematige optimalisaties maken recente hardware-aanpassingen klinische toepassing steeds realistischer.

In ons eerste onderzoek zijn statische proton arc-plannen geëvalueerd voor neuro-oncologische patiënten en vergeleken met IMPT-plannen. Hierbij zijn het aantal bundels, behandeltijd, OAR-sparing en robuustheid geanalyseerd. Behandeltijden varieerden van 9 tot 30 minuten. PAT-plannen vertoonden verminderde robuustheid bij Vmin/Vmax-evaluaties, terwijl scenario-gebaseerde evaluaties robuust bleven, wat wijst op de noodzaak van alternatieve evaluatiemethoden. Daarnaast waren verschillen tussen RBE 1.1 en RBE-gewogen dosis kleiner, wat suggereert dat PAT kan bijdragen aan het beperken van hoge LET in OAR’s.

In ons laatste onderzoek gebruiken we PAT om uit te zoeken of we hoge LET-waarden in OAR kunnen verlagen door middel van LET-optimalisatie bij neuro-oncologische patiënten. Met het verlagen van de LET is de verwachting dat de gewogen RBE-dosis afneemt ten opzichte van de gebruikelijke RBE van 1.1, wat kan resulteren in minder toxiciteit zoals “Contrast Enhancing Brain Lesions”.

Eerste resultaten tonen aan dat verschillende aanpakken van LET-optimalisatie zorgen voor een lagere gewogen RBE-dosis. Dit gaat wel gepaard met hogere dosis in andere OAR’s, zoals de gemiddelde breindosis.

Dit onderzoek laat zien dat het toepassen van PAT zeker kan zorgen voor LET-reducties, wat kan leiden tot minder toxiciteit, waarbij afgewogen moet worden of dit opweegt tegen hogere dosis in andere OAR’s.