Personal tools
You are here: Home Rede JJW Lagendijk Rede JJW Lagendijk

Rede JJW Lagendijk



Dr. ir. Jan J.W. Lagendijk bij besluit van het College van Bestuur per 1 september 1998 benoemd tot hoogleraar in de Faculteit der Geneeskunde aan de Universiteit Utrecht, om werkzaam te zijn op het vakgebied van de Klinische Fysica Radiotherapie heeft op donderdag 20 mei 1999, te 16.15 uur in de aula van het Academiegebouw te Utrecht zijn ambt aanvaard met het houden van de oratie, getiteld:

OVER DE NOODZAAK TOT CONFORMEREN

Copyright bij de auteur, gehele of gedeeltelijke overname alleen met toestemming van de auteur.

 



Inhoud:


Mijnheer de Rector Magnificus,
Familie, vrienden, collega's, belangstellenden,
zeer gewaardeerde toehoorders,

Inleiding: De titel van mijn rede, "Over de noodzaak tot conformeren", zal u wellicht verbaasd hebben, aangezien het niet erg gebruikelijk is ervoor te pleiten je te conformeren, oftewel je maar kritiekloos te schikken in de ideeën van anderen. Dat ga ik vanmiddag dan ook niet doen, wel zal ik u aantonen dat conformeren als behandelingstechniek een noodzaak is.
Daarnaast zal ik echter ook iets zeggen over conformeren in de gebruikelijke zin van het woord. Wil je de cultuurverschillen, en daarmee de spanningsvelden, die er bestaan tussen de klinische en de fysische groepen binnen het ziekenhuis, begrijpen, dan kun je ook niet om het begrip conformeren heen.
Maar voor ik hieraan toekom, wil ik eerst met u kijken naar de ontstaansgeschiedenis van de radiotherapie, daarna zal ik de huidige ontwikkelingen binnen de klinische fysica radiotherapie schetsen en de rol van de klinische fysica bespreken.
Tot slot zal ik een zijweg inslaan door een aantal ideeën te bespreken op het gebied van de financiering van de ziekenhuisgezondheidszorg, het regulerende optreden van de overheid, de invloed van de informatisering en het begrip kwaliteit in de gezondheidszorg.
terug naar inhoud

Ontwikkeling radiotherapie: Toen in de tweede helft van de 19de eeuw de moderne geneeskunde ontstond, stonden naast de introductie van de cellulaire pathologie door Virchow, twee grote ontdekkingen centraal: de ontdekking door Louis Pasteur van de bacterie als ziektekiem en de ontdekking van Willem Conrad Röntgen van de naar hem genoemde röntgenstraling (Spectrum 1974). Deze röntgenstraling werd binnen het jaar gebruikt, zowel voor diagnostiek (de bekende röntgenfoto) als voor de behandeling van kanker (de radiotherapie). De radiotherapie - het behandelen van tumoren met deze, zoals later bleek, ioniserende straling - is dan ook het directe gevolg van de ontdekking van Röntgen. Gezien de fysische achtergrond van deze behandeling is het niet verwonderlijk dat vanaf het prille begin fysici een grote rol gespeeld hebben in de radiotherapie en het strekt ons klinisch fysici tot eer dat de radiotherapie gebaseerd is op de grote fysische ontdekkingen van rond de eeuwwisseling en verbonden is met de ontwikkeling van het atoommodel, het fotonmodel voor elektromagnetische golven en met grote namen zoals o.a.: Röntgen, Curie, Einstein, Becquerel en Rutherford. Dat de röntgenstraling al binnen een jaar toegepast werd binnen de oncologie, geeft aan hoe hoog de nood was binnen de kankerbehandeling. Deze snelle toepassing lijkt in tegenspraak met de normale tijd van 10-20 jaar die het duurt voordat de praktische toepassingen van de resultaten van fundamenteel onderzoek zichtbaar worden. Kanker is echter maatschappelijk een dermate groot probleem dat nieuwe mogelijke middelen direct klinisch getest worden, dit meestal zonder duidelijk begrip van de werking. Dit heeft tot gevolg dat middelen soms al beoordeeld worden op een moment dat ze nog onrijp zijn, terwijl ze in een meer volwassen stadium een grote bijdrage kunnen leveren aan de behandeling (de hyperthermie met de te vroege klinische beoordeling in Amerika en de jodium prostaatimplantaties met de te vroege beoordeling in het Antoni van Leeuwenhoek Ziekenhuis (AvL), die ik later zal behandelen, zijn hier voorbeelden van). Radiotherapie heeft zich in ieder geval gehandhaafd als kankerbehandeling.  Echter, als we ons verder verdiepen in de historie, dan zien we de zeer snelle eerste toepassing (u vindt een prachtig voorbeeld van een op een röntgenbuis gebaseerde bestralingsmachine in figuur 1 (Cottenot and Laborde, 1934)), gevolgd door een meestal vergeten, of soms bewust genegeerde, lange periode van stagnatie (Vermeij et al, 1995). Door de zeer beperkte indringdiepte konden met röntgenstraling alleen zeer oppervlakkig gelegen aandoeningen behandeld worden en vaak alleen op een palliatieve manier. Radiotherapie werd gezien als een bijproduct van de radiodiagnostiek en vond dan ook plaats op de afdelingen radiologie. In Utrecht werd aanvankelijk een 300 kilovolt systeem gebruikt door professor De Waard (figuur 2, bestraling retinoblastoompatiëntje met röntgensysteem). Pas met de introductie van bestralingsmachines gebaseerd op 60Co bronnen in Nederland, rond 1954, mijn geboortejaar, en nog later van de megavoltstraling - de eerste lineaire versneller in Utrecht werd in 1966 geplaatst, dit dus 70 jaar na de ontdekking van de röntgenstraling (Von der Dunck et al. 1986) - werd het mogelijk ook diepgelegen aandoeningen te behandelen en ontstond de moderne radiotherapie zoals die nu toegepast wordt bij meer dan 45% van alle kankerpatiënten (Gezondheidsraad 1993). Tot die tijd was de behandeling van diepgelegen tumoren praktisch alleen mogelijk met radiumtherapie, de behandeling met ioniserende straling afkomstig van radioactief radium. Kleine radiumbronnen werden ingebracht in de tumor (brachytherapie). Sinds de introductie van de moderne radiotherapie zien we dat deze brachytherapie langzaam verdrongen wordt door megavoltbestraling, een proces dat nog steeds gaande is. Een uitgebreid overzicht van de ontwikkeling van de radiotherapie in Nederland vindt u in Vermeij et al. (1995).

afb01
Figuur 1: historisch Dauvillier röntgenbestralingsysteem

afb02
Figuur 2: bestraling in Utrecht van een retinoblastoom patiëntje met een röntgensysteem met speciale retinoblastoom collimator

terug naar inhoud

Radiotherapie techniek: Moderne radiotherapie vindt momenteel bijna volledig plaats met behulp van megavoltapparatuur. Figuur 3 geeft aan hoe een moderne lineaire versneller er uit ziet. De patiënt ligt op een bestralingstafel. De megavoltstraling wordt opgewekt in de versneller door elektronen te versnellen en op een trefplaat te richten. In deze trefplaat wordt röntgenstraling geproduceerd van zeer hoge energie (megavoltstraling). Door gebruik te maken van collimatoren (bundelbegrenzers) wordt zo goed mogelijk voorkomen dat gezonde structuren een stralingsdosis oplopen. Het zal u direct duidelijk zijn hoe belangrijk afbeeldingstechnieken (imaging) zijn (is) binnen de radiotherapie. Kan een chirurg nog zien wat hij doet en zijn behandeling al werkende bijsturen, de radiotherapeut moet volledig uitgaan van de van te voren bepaalde locatie en uitbreiding van de tumor. Bij het bepalen van de locatie van de tumor worden weer vele fysische modaliteiten gebruikt, ik noem hier o.a. de röntgendoorlichting, de computertomografie (CT), de magnetische resonantie imaging (MRI), ultrageluid en SPECT. Deze informatie wordt aangevuld met gegevens verkregen met biopten, chirurgische evaluatie en klassieke palpatie.

afb03
Figuur 3: Elekta lineaire versneller

Met behulp van de lokalisator, een röntgendoorlichtingstoestel met exact dezelfde geometrie als een bestralingstoestel (figuur 4) worden de velden ingesteld. Vervolgens wordt de machine-instellingen uitgerekend die nodig zijn om een bepaalde dosis te geven aan de tumor. In figuur 5 vindt u een voorbeeld van de bestralingsplanning van een borstbestraling.

afb04
Figuur 4: Nucletron Simulix-HP lokalisator

afb05
Figuur 5: voorbeeld van de twee bundels tijdens een borstbestraling en de bijbehorende dosisberekening

Binnen deze conventionele radiotherapie zijn de specifieke taken van de klinische fysica o.a. de verantwoordelijkheid voor het geven van de juiste dosis (dosimetrie), behandelingsondersteuning (het ondersteunen van de radiotherapeut in de keuze van de juiste bestralingstechniek), onderhoud van de apparatuur, innovatie en onderzoek (deze laatste twee taken zal ik in het vervolg van mijn rede verder uitwerken).
terug naar inhoud

Conformatietherapie: Na dit veel te korte en beperkte overzicht van de conventionele radiotherapie wil ik proberen de ontwikkelingen binnen de radiotherapeutische fysica te beschrijven. Ik stel hier met opzet radiotherapeutische fysica, omdat ik me binnen het bestek van deze rede niet bezig zal houden met het vele belangrijke klinische en radiobiologisch onderzoek. De belangrijkste ontwikkeling van dit moment binnen de radiotherapeutische fysica is de ontwikkeling van de conformatietherapie. In figuur 6 heb ik proberen aan te gegeven wat conformatietherapie inhoudt. Figuur 6a geeft het bestraalde gebied aan bij een conventionele bestraling van een longtumor met vierkante opponerende velden. Het zal duidelijk zijn dat een groot rechthoekig volume normaal weefsel bestraald wordt met een hoge dosis, identiek aan de dosis in de tumor. De maximale tumordosis wordt dan ook volledig bepaald door de tolerantie van het gezonde weefsel. Bij conformatietherapie worden meerdere sterk begrensde bundels gebruikt die een bestralingsveld genereren dat strak rondom de tumor ligt (figuur 6b). Doordat er met meerdere bundels gewerkt wordt, wordt zo weliswaar een groter volume normaal weefsel bestraald, echter nu met een lagere, meestal niet schadelijke dosis. Omdat de indringdiepte van de straling natuurlijk op identieke manier fysisch beperkt blijft, is de totale geabsorbeerde dosis bij conformatietherapie meestal hoger. Echter, door het verlagen van de dosis in het normale weefsel kan de dosis in de tumor meestal verhoogd worden. Conformatietherapie is in wezen een oud en simpel principe dat ook al lang toegepast wordt. Dat conformatietherapie nu zo sterk in de belangstelling staat, komt doordat het nu pas met de moderne bestralings-, imaging-, en treatment planningsapparatuur mogelijk wordt om drie-dimensionale conformatietherapie ook daadwerkelijk optimaal uit te voeren.

afb06a
Figuur 6a: AP/PA (voor- en achterveld) bestraling long met rechthoekige velden

fig6b.jpg
Figuur 6b: conformatietherapie van dezelfde longtumor

Om de processen en de afwegingen die een rol spelen bij conformatietherapie, beter te begrijpen moeten we onze toevlucht zoeken in radiobiologische modellen. Als we in detail kijken naar wat er nu precies gebeurt indien we weefsel bestralen met ioniserende straling, dan zien we dat de energie van het elektromagnetische deeltje, het foton, geabsorbeerd wordt in het weefsel. We kunnen echter uitrekenen dat de kans dat meerdere ionisaties plaats vinden op zodanige korte afstand van het DNA dat blijvende schade aan het DNA optreedt, maar klein is. Dit heeft tot gevolg dat de werking van radiotherapie statistisch te beschrijven is en primair afhangt van de geabsorbeerde energie, het aantal tumorcellen en de herstelmogelijkheid van die cellen.

Indien de fotonenergie lager is dan die noodzakelijk om ionisaties op te laten treden, is er geen directe schade te verwachten. Ultraviolet licht heeft een fotonenergie die op de grens ligt en geeft dan ook nog enige huidschade, zichtbaar licht en infrarood licht zijn onschadelijk, terwijl de fotonenergie van radiogolven en dus bv mobiele telefoons, zodanig laag is dat deze volkomen onschadelijk zijn. Het enige wat bij lage fotonenergieën nog op kan treden, is warmteproductie. Echter: onderzoek in mijn groep heeft aangetoond dat bij mobiele telefoons de warmteproductie niet toereikend is om ook maar enig gevaar op te leveren.

Terug naar de radiotherapie, de kans om een tumor volledig te steriliseren hangt dus af van de hoeveelheid tumorcellen die aanwezig is. Dit heeft tot direct gevolg dat een grote tumor meer dosis nodig heeft dan een kleine tumor en de tumorinfiltratie in het gezonde weefsel minder nodig heeft dan de centrale tumormassa. Door de dosis nu te conformeren aan de aanwezigheid van tumorcellen kan de tumorcontrole geoptimaliseerd worden en de schade aan het normale weefsel geminimaliseerd. De inbouw van deze statistische modellen in onze treatment planning software vindt nu plaats. Echter, indien we nu proberen de dosis met conformatietherapie te conformeren aan de aanwezigheid van de tumorcellen, dan ontstaan direct problemen indien we niet exact weten waar de tumor zich bevindt, hoever de tumor zich uitbreidt en of de tumor mogelijk beweegt t.o.v. van de bestralingsapparatuur. Deze tumorpositieonzekerheid werkt zo hard door dat, om er zeker van te zijn dat de tumor niet gemist wordt, weer grote delen normaal weefsel bestraald moeten worden met als gevolg schade aan het normale weefsel en een beperking van de mogelijke tumordosis. Van immens belang is dan ook enerzijds een goede afbeelding van de tumor. Phased array MRI spoelen kunnen hier een grote rol gaan spelen. Ik verwacht dat moderne radiotherapie volledig op MRI afbeelding gebaseerd zal worden. Anderzijds is belangrijk de positieverificatie van de tumor t.o.v. de bestralingsapparatuur, zowel met optisch hulpmiddelen, kijkend naar het oppervlak van de patiënt, als met behulp van megavoltimaging, kijkend naar de botstructuren in de patiënt. Nieuwe ontwikkelingen op dit gebied, waarin ons Universitair Medisch Centrum (UMC) volop participeert, zoals het gebruik van halfgeleiderdetectoren voor megavoltimaging, het gebruik van op megavoltbeelden zichtbare goudmarkers in de tumor, optische positieverificatie systemen met b.v. bijtframes zullen de behandeling nauwkeuriger maken en dus een hogere tumordosis mogelijk maken zonder dat normale weefsels overgedoseerd raken.

Als we in detail naar de dosisverdelingen kijken, blijkt dat we de meeste complexe volumina niet met conventionele bundels alleen kunnen bestralen. Willen we een tumorvolume bestralen zoals aangegeven in figuur 7, dan hebben we bundelintensiteitsmodulatie (BIM) nodig. Moderne multi-leafs systemen zijn sinds kort in staat zowel de bundel te vormen als de intensiteit van de bundel te moduleren door meerdere velden op te tellen (figuur 7). De eerste Elekta versneller waar dit klinisch routinematig mogelijk is, wordt momenteel in het UMC klinisch klaar gemaakt. Multi-leaf collimatoren zijn nu volledig geaccepteerd, er worden eigenlijk geen versnellers meer verkocht zonder. De huidige multi-leaf collimatoren hebben nog een leafbreedte van 1 cm in het isocentrum. Het blijkt technisch moeilijk mini-multileafs systemen te ontwerpen. Toch is er een dringende klinische noodzaak voor multi-leaf systemen met een leafbreedte van 3-5 mm. Zelfs micro-multileafs met nog kleinere leafbreedte kunnen nuttig zijn voor stereotactische toepassingen.

fig7a.jpg
Figuur 7a: vlindertumor met intensiteitsmodulatie

fig7b.jpg
Figuur 7b: foto multi-leaf collimator

Het is echter niet alleen zonneschijn; Goitein en Niemierko (1996) beschreven al de 'conformal therapy controversy'. Dit is een mogelijke onderdosering van de periferie van de tumor met verhoogde kans op het terugkeren van de tumor vanuit deze periferie, omdat we met conformatietherapie probeerden de centrale tumordosis te verhogen om de terugkeerkans vanuit de centrale tumormassa te verlagen. Als voorbeeld kan hier de bestraling van de prostaat dienen. We willen de kans op sterilisatie van de tumor vergroten door de dosis in de prostaat te verhogen. Dit is mogelijk met conformatietherapie. Indien we echter rectum- en blaascomplicaties willen voorkomen, dan zullen we de velden scherp moeten begrenzen met direct als mogelijke consequentie onderdosering van de periferie van de tumor en weer een verhoogde kans op tumorgroei zodra er een onverwachte positioneringsfout optreedt, bijvoorbeeld als gevolg van een onverwachte vulling van het rectum of de blaas of spanning in de bilspieren. Indien de velden om dit te voorkomen toch maar wat groter gekozen worden, is er weer een verhoogde kans op rectum- en blaasschade. Ik ben dan ook bang dat deze complicaties op zullen treden in de dosisescalatiestudie die momenteel door de Daniel den Hoed Kliniek (DDHK) en het AvL uitgevoerd wordt. De ontwikkeling van het microboost programma in het UMC omzeilt deze controverse. De tumordosis (prostaatdosis) wordt verhoogd met een microboost zonder de veldgrenzen van het primaire veld te verkleinen. Dit is mogelijk door de primaire velden en de boostvelden gelijktijdig (concomitant) te geven. Microboost is hiermee een veilige introductie van conformatietherapietechnieken, waarbij wel de voordelen van de hoge dosis aanwezig zijn, zonder dat er een risico gelopen wordt de periferie van de tumor te onderdoseren. Indien de positionering en tumorafbeelding volledig onder controle blijken te zijn, kan in een later stadium alsnog overgegaan worden op volledige op tumordichtheids- en tumorgevoeligheidsverdelingen gebaseerde conformatietherapie.

Ik gaf al aan dat moderne radiotherapie MRI image based zal worden met een belangrijke positie voor de 'phased array' spoelen (Husband et al. 1998). Toch is CT onontbeerlijk en zal op elke moderne radiotherapie afdeling een combinatie CT-lokalisator moeten staan. De CT geeft de algehele bestralingsgeometrie, terwijl de MRI de exacte tumoruitbreiding zal gaan geven. De doorlichtingsbeelden van de lokalisator geven aanvullend de bewegingen weer. Via het samenvoegen van beeldinformatie (image fusion) zullen deze hoog resolutie MRI beelden direct gebruikt worden in combinatie met de CT beelden met de patiënt in bestralingshouding. De directe laagdrempelige toegang tot geavanceerde imaging apparatuur is essentieel in de verdere ontwikkeling van radiotherapie. Het is dan ook goed dat onze afdeling Radiotherapie onderdeel is van de divisie RRN (Röntgendiagnostiek, Radiotherapie en Nucleaire Geneeskunde). MRI kan ook uitstekend dienst doen als on-line imaging en positieverificatiesysteem. Ik verwacht dat in de toekomstige afdeling radiotherapie een laagveld MRI systeem geïntegreerd gaat worden met een compact bestralingssysteem, zodat echte on-line imaging en positieverificatie mogelijk wordt. In deze visie is de herpositioneren van een patiënt minder belangrijk, maar zal vooral de bestralingsmachine zich herpositioneren t.o.v. de patiënt (beeldgestuurde robotica).

De rol van de fysicus in de ontwikkeling van de conformatietherapie zal vooral het mogelijk maken van de technieken betreffen en dus vooral onderzoek en innovatie, de rol van de laborant zal vooral de uitvoering betreffen, de rol van de radiotherapeut de diagnose, afbeelding en dosering. Last but not least zal de rol van de industrie essentieel zijn in het beschikbaar maken van deze technieken voor de gehele markt; we mogen ons in Nederland gelukkig prijzen met de goede samenwerking tussen Nucletron, Philips, Elekta en de Nederlandse onderzoeksinstituten.

Zoals ik al stelde, is de megavoltbestraling de brachytherapie meer en meer aan het verdringen. Toch kan er een duidelijke rol zijn voor de brachytherapie als ultieme conformatietherapie. Als voorbeeld wil ik de 125I implantatie noemen van de prostaat. Deze bestralingstechniek geeft een dosisverdeling die optimaal de beweging van de prostaat volgt. Het enige probleem is, net als bij de chirurgie, de afhankelijkheid van de ervaring van diegene die implanteert. Op de afdeling Radiotherapie van het UMC proberen we de hele implantatieprocedure objectiveerbaar en kwantificeerbaar te maken; dit met behulp van o.a. ultrasound preplanning, ultrasound geleide implantatietechnieken en MRI bronpositie verificatie. Indien deze technieken volwassen worden en ook bruikbaar in minder ervaren handen, dan zal er voor brachytherapie zeker een toekomst blijven en zal vooral de brachytherapie van de kleinere tumoren in de prostaat het misschien winnen van de externe bestraling. Deze opleving van de Jodium implantaties vindt nu plaats na de aanvankelijke afwijzing van deze techniek door het AvL en kan gezien worden als een voorbeeld van de in mijn inleiding genoemde te vroege beoordeling van onrijpe technieken.
terug naar inhoud

Hyperthermie: Radiotherapie is niet de enige fysische georiënteerde behandeling van kanker. Door tumoren in temperatuur te verhogen, oftewel hyperthermie toe te passen, kunnen tumorcellen selectief gedood worden. Hyperthermie is veel ouder dan radiotherapie. Ik wil hier een uitspraak van Hippocrates aanhalen. Hippocrates stelde: 'Diegenen die niet genezen kunnen worden met medicijnen, kunnen genezen worden met chirurgie. Diegenen die niet genezen kunnen worden met chirurgie, kunnen genezen worden met hyperthermie. Diegenen die niet genezen kunnen worden met hyperthermie zijn ongeneeslijk' (Overgaard 1985). Zoals u ziet, is in die dagen radiotherapie nog een onbekende behandelwijze. Een uitstekend historisch overzicht van de ontwikkeling van de hyperthermie vindt u in Seegenschmiedt et al. (1995). Er moet tegenwoordig wel een verschil gemaakt worden tussen de hoge temperatuurbehandeling (thermotherapie) en de hyperthermie. De hyperthermie gebruikt veel mildere temperaturen in de range van 41-44 oC. Thermotherapie staat ook in vernieuwde belangstelling en onze afdeling werkt nauw samen met de afdeling Urologie in de ontwikkeling van thermotherapie voor de behandeling van benigne prostaatafwijkingen. Hyperthermie wordt vooral gebruikt binnen de oncologie. Hyperthermie blijkt uitstekend in staat te zijn juist die tumorcellen te doden die ongevoelig zijn voor radiotherapie (hypoxische cellen) en ook cellen te sensitiseren voor radiotherapie. Hyperthermie vormt dan ook theoretisch een uitstekende aanvulling op radiotherapie. De ontwikkeling van de klinische hyperthermietechnologie is sinds 1978 een belangrijk onderzoeksterrein op onze afdeling radiotherapie. Zoals ik reeds aangaf, vond er tussen 1950 en 1978 een enorme groei van de radiotherapie plaats met als gevolg dat de aandacht voor hyperthermie minimaal was. Pas na 1978 werden de grenzen van de radiotherapie zichtbaar en ontstond er aandacht voor de hyperthermie. Deze hernieuwde aandacht voor de hyperthermie is mede gestimuleerd door de opkomst van betere thermometrie. Zoals u ziet in figuur 8, werd ook rond de eeuwwisseling al hyperthermie toegepast bv bij oogafwijkingen (Nagelschmidt 1921). Op zich was de radiogolfverwarmingstechniek elegant en bruikbaar, echter de thermometrie, en daarmee de behandelingscontrole, liet veel te wensen over en maakte daarmee de behandeling onvoorspelbaar en potentieel schadelijk. Moderne fase- en vermogengestuurde microgolf- en radiogolfverwarmingstechnieken in combinatie met dunne, multi-sensor, thermokoppel temperatuurmeetsondes en computergestuurde behandelingscontroleapparatuur hebben de hyperthermie op een kwalitatief hoogwaardig niveau gebracht.

afb08afig8b.jpg
Figuur 8: historische oogbehandeling met hyperthermie

Belangrijke gerandomiseerde trials, veelal geïnitieerd door Nederlandse groepen, hebben onomstotelijk aangetoond dat de huidige hyperthermie werkt (Overgaard et al. 1995, Vernon et al. 1996, Van der Zee et al. 1996). Echter, we hebben als fysici ook aangetoond dat de technische uitvoering van hyperthermie moeilijk is, veel moeilijker dan radiotherapie. Dit komt doordat bij hyperthermie de patiënt grotendeels zelf met zijn doorbloeding en anatomie de dosis bepaalt. Het bloed dat door de vaten in het verwarmde gebied stroomt, koelt het weefsel namelijk weer af. De huidige externe radio- en microgolfverwarmingsmethodes zijn fysisch te grof om op centimeterschaal te compenseren voor deze koeling. In Utrecht werken we hard om met behulp van 3D treatment planning de behandeling theoretisch onder controle te krijgen en zodoende de opening te scheppen voor het ontwerp van nieuwe behandelingstechnieken die een temperatuurgecontroleerde klinische behandeling mogelijk moeten maken. Figuur 9 geeft de verwachte temperatuursverdeling in geval van verwarming met een door ons ontwikkelde 3D gestuurde invasieve verwarmingsmethode, het 'multi-electrode current source' interstitiële hyperthermie (MECS-IHT) systeem. Ik ben zojuist al uitvoerig ingegaan op de noodzaak de stralingsdosis te conformeren aan de uitbreiding en de gevoeligheid van de tumor, maar bij de hyperthermie komt het begrip conformatietherapie, en dus de noodzaak tot conformeren, in het kwadraat terug, omdat we nu ons niet alleen aan het tumorvolume moeten conformeren, maar ook aan de vaat- en perfusieverdeling.


fig9a.jpgafb9b

afb9cafb9d

Figuur 9: voorbeeld 3D sturing met ons 'multi-electrode current' source interstitiële hyperthermie (MECS-IHT) systeem van een temperatuursverdeling in een anatomie met vaten

We krijgen echter een steeds beter begrip van de behandeling en de vertaling in technische en fysische principes wordt steeds beter. Regionale hyperthermietechnieken voor het bekkengebied en de thoraxwand hebben zich, ondanks de nog steeds onrijpe techniek, al klinisch bewezen. Nieuwe studies met onze MECS-IHT techniek voor hersentumoren (figuur 10) en prostaattumoren zijn veelbelovend. In Nederland is er een belangrijke samenwerkingsverband tussen het AMC, de DDHK, het Bernard Verbeeten Instituut en het UMC. De moeizame samenwerking met de industrie op het gebied van de hyperthermie is inherent aan de trage voortgang. Wil de politiek en de industrie morgen resultaten of liefst vandaag, in het onderzoek is een termijn van vier jaar (AIO's) kort en duurt de echte introductie als eerder aangegeven eerder 10-20 jaar of zelfs langer zoals bij de radiotherapie (70 jaar). Dat de hyperthermie uiteindelijk een vaste plaats zal krijgen binnen de moderne kankerbehandeling staat voor mij vast, echter het toepassinggebied zal, vanwege de technische problemen, wel beperkter zijn dan we oorspronkelijk dachten.

afb10a
Figuur 10a: MECS-IHT systeem

afb10b
Figuur 10b: AMC template

afb10c1afb10c2
Figuur 10c: AZU HATT template

afb10d
Figuur 10d: IHT treatment planning systeem

terug naar inhoud

Klinische fysica: Vanaf het prille begin van het ontstaan van de moderne geneeskunde werken er fysici in het ziekenhuis, de grondlegger van de radiologie en radiotherapie in Utrecht was een fysicus die pas in een later stadium zijn artsendiploma haalde (prof.dr. R.H. De Waard). Pas in 1973 organiseerden de fysici zich in de Nederlandse Vereniging van Klinische Fysica. Sinds 1986 vindt de registratie plaats van klinische fysici en is klinisch fysicus een geregistreerd beroep met een eigen opleiding. Een klinisch fysicus binnen het ziekenhuis wordt gedefinieerd als een fysicus met verantwoordelijkheid voor patiëntenzorg. Naast de klinisch fysicus zijn nog zeer veel fysici en informatici bezig met de ontwikkeling van nieuwe behandelingsmethodes. U kunt het verschil tussen klinisch fysicus en fysicus zien als het verschil tussen klinisch en pre-klinisch. Het volledige onderzoek op het gebied van de klinische fysica radiotherapie in het UMC gaat op in het Image Sciences Instituut (ISI). Om de integratie fysica en klinische fysica en dus kliniek pre-kliniek te stimuleren, zullen we binnen het ISI de opleiding klinisch fysicus officieel vorm moeten gaan geven. Tevens zullen we als academische ziekenhuizen binnen Nederland verantwoordelijkheid moeten nemen voor de opleiding klinische fysica. Er is een duidelijke behoefte om opleidingsplaatsen klinische fysica te creëren in de academische centra op een vergelijkbare manier als bij de klinische opleiding tot specialist.
terug naar inhoud

Conformisme: Het is voor een fysicus soms moeilijk zich een plaats te verwerven in een klinische omgeving. Mijn illustere naamgenoot, en collega fysicus, Ad Lagendijk sprak in zijn inaugurele rede over "de arrogantie van de fysicus" (Lagendijk, 1989). Ondanks het risico voor arrogant uitgemaakt te worden, wil ik toch iets zeggen over de cultuurverschillen die ik zie tussen de fysisch geschoolde medewerkers en de clinici.

Ik wil dus met met u terug gaan naar de titel en deze in een breder kader plaatsen. Tot op heden heb ik uitsluitend gesproken over conformeren in technische zin, en wel in de context van de conformatietherapie. Conformeren (conformisme) betekent echter ook: je aanpassen, bestaande verworvenheden niet ter discussie durven stellen. Dit type conformisme mag juist niet aanwezig zijn in een academische omgeving, terwijl hij essentieel is binnen de klinische opleiding. Het leren van een vak is immers meestal conformistisch, je dient nu eenmaal bepaalde basisvaardigheden te leren. In de wetenschap, en ook in het op wetenschappelijk werk gebaseerde beroep van klinisch specialist, is het echter essentieel dat kennis bevraagd wordt, dat theorieën kritisch bekeken worden en dat geleerd wordt met vallen en opstaan. Wetenschappelijk werk is leren zo goed mogelijk weer op te staan na falen om nog hoger te klimmen; zonder risico's boek je immers geen vooruitgang. Dit geeft een inherent spanningsveld tussen wetenschap en geneeskunde. Een patiënt wil een behandelaar die zich houdt aan de richtlijnen en die een zo goed mogelijke standaardbehandeling biedt, niet iemand die volop experimenteel bezig is. Dit geeft dus ook een inherent spanningsveld tussen de wetenschappelijk ingestelde fysicus, die gezien de geschetste ontwikkeling van de conformatietherapie en hyperthermie verantwoordelijk is voor innovatie en onderzoek, en de beroepsmatige arts die verantwoordelijk is voor de geprotocolleerde behandeling van de patiënt. Dit spanningsveld, dat identiek is aan het bredere spanningsveld prekliniek-kliniek, moet onderkend en geaccepteerd worden om verder te kunnen komen in het vak. Dit spanningsveld komt zeer sterk naar voren binnen de opleiding tot specialist waar een delicate belans gevonden moet worden tussen wetenschappelijke opleiding en specialistenopleiding. Pas indien deze balans gevonden is, kan met recht gesproken worden van een academische opleiding. Dit contrast bestaat echter ook, zij het in mindere mate, binnen de klinische fysica zelf waar aan de ene zijde van de schaal de dosimetrie en kwaliteitsbewaking staat, midden in de schaal de innovatie en aan het andere uiteinde van de schaal het wetenschappelijk onderzoek.

Om conformisme bij medewerkers te bestrijden moeten onderzoeksinstituten democratisch zijn. De democratie in onderzoeksinstituten moet niet inhouden dat de hoogleraar niet verantwoordelijk is voor de besluiten, echter wel dat deze besluiten te allen tijde open, verantwoordbaar en bediscussieerbaar moeten zijn. Er moet een open competitie zijn binnen intensieve samenwerking met volledige vrijheid van meningen en ideeën. Zoals Luijpen aangeeft (Luijpen, 1975) is de essentie van democratie niet dat meerderheidsbesluiten het beleid bepalen, maar dat bestaande verworvenheden ter discussie gesteld worden en minderheidsideeën de kans krijgen een meerderheid te verwerven.
terug naar inhoud

Financiering en informatisering: Het is meestal niet verstandig om je te ver buiten je eigen vakgebied te begeven. Toch wil ik, komend tegen het einde van mijn rede, gedeeltelijk vanuit mijn frustratie over de moeizame financiering van de hyperthermie, het nog met u hebben over enkele algemene zaken, waaronder de financiering van het kankeronderzoek, de financiering van nieuwe behandelingen en van de ziekenhuisgezondheidszorg in het algemeen. Tevens wil ik het, in dit verband, met u hebben over de zo veel besproken kwaliteit van de gezondheidszorg.

Eerst wil ik de uitstekende rol van de Nederlandse Kankerbestrijding (NKB) benadrukken. De rol van de NKB is niet alleen essentieel voor de toekenning van onderzoeksgelden, maar vooral voor de uitstekende beoordeling en daarmee sturing van de onderzoeksvoorstellen. Ik zou me zelfs voor kunnen stellen dat er vanuit de eerste geldstroom geld overgeheveld wordt naar NKB en dat eerste geldstroom verder gekoppeld wordt aan de mogelijkheid tot binnenhalen van tweede- en derdegeldstroomprojecten. Essentieel voor goed onderzoek is sturing door externe beoordelingen. Echter, wel gevolgd door zodanig ruime financiering dat ook enig risicodragend, volkomen nieuw onderzoek door dezelfde groep mogelijk is.

Betreffende de regulering van de ziekenhuisgezondheidszorg in het algemeen en van nieuwe behandelingen in het bijzonder kunnen we leren van de beschouwingen, zoals gegeven door Freeman Dyson in zijn boek Imagined Worlds (Dyson 1997). Dyson geeft duidelijk aan dat het darwinistisch evolutie idee werkt op bijna alle terreinen. Essentieel voor vooruitgang is spontaniteit, afwezigheid van regulering en de mogelijkheid om te falen. Uit de chaos en concurrentie van ideeën en behandelingen zal dan als vanzelf de beste behandeling bovenkomen. Sturing door regulering remt deze ontwikkeling en resulteert in duurdere en minder optimale resultaten. Dat regulering niet werkt, is zichtbaar op vele gebieden: denkt u maar aan de ontwikkeling van de MRI en de nutteloze poging tot regulering omstreeks 1984, de enorme ontwikkeling van de telecommunicatie na het dereguleren van de monopoliepositie van de KPN, de snelle en succesvolle ontwikkeling van het moderne vliegtuig door duizenden kleine vliegtuigfabriekjes in vergelijking tot de gereguleerde ontwikkeling van de zeppelin (Dyson 1997). Echter, als we regulering laten varen, treedt weer het conflict op tussen conformisme (zorg) en risico (wetenschap, vooruitgang), nu ook vergezeld van een kostenprobleem: korte termijn kosten versus mogelijke lange termijn voordelen en een beheersprobleem. De oplossing van dit conflict ligt volgens mij echter niet in regulering, maar in kwaliteitsbewaking en resultaatbewaking. U gaat niet de bakker voorschrijven hoeveel brood hij moet bakken en op welke manier, maar u laat dit door de consument bepalen en laat keuren of het brood van goede kwaliteit is. De Nederlandse maatschappij zit vol met keuringsinstanties en kwaliteitsbewaking, terwijl de consumentenorganisaties floreren. Echter, als we naar de gezondheidszorg kijken, dan gelden ineens andere regels. Afgeleide kwaliteit wordt uitvoerig gemeten. Ik noem hier patiënttevredenheid, verwijzerstevredenheid en wachtkamerwachttijden. Echter, het belangrijkste, de registratie van de behandelingsresultaten en behandelingscomplicaties is nog volkomen afwezig. Ook de behandelingsbeschrijvingen (protocollen) zijn niet open beschikbaar. In het denken over de gezondheidszorg zijn alle artsen en alle ziekenhuizen per definitie even goed. Dit is naïef en past niet meer in deze tijd. Om u een voorbeeld te geven; afdelingen die b.v. bij de behandeling van mammatumoren de oksel en supraclaviculaire klieren nog bestralen met een groot AP veld gevolgd door een klein PA veld zijn schandelijk slecht bezig. Als gevolg van de bestraling zal de schouder vast gaan zitten, terwijl dit zoals wij acht jaar geleden aangetoond hebben, absoluut niet nodig is (Lagendijk and Hofman, 1992). Met moderne apparatuur (asymmetrische velden) is een volledig homogene, complicatievrije bestraling mogelijk. Ik schrok ervan toen ik hoorde tijdens het ESTRO congres in Göttingen dat in Engeland deze archaïsche manier van bestralen zelfs nog geaccepteerd is in officiële studies om kleinere ziekenhuizen met oude apparatuur te beschermen en de kans te geven mee te doen met deze studies.

Indien er een sfeer van competitie en openheid zou heersen binnen de ziekenhuizen, zou dit type behandelingen al lang niet meer mogelijk zijn. Deze openheid en concurrentie komt er echter nu met rasse schreden aan en dat is goed. Door de snel voortschrijdende protocollisering in combinatie met de (internationale) beschikbaarheid van wetenschappelijke kennis (informatisering) zal de arts een andere rol krijgen, en zullen patiënten de clinicus bevragen waarom hij afwijkt van internationaal erkende gouden standaarden. De toegang van het publiek en publiekvertegenwoordigende organisaties tot wetenschappelijk onderbouwde behandelingsresultaten zal snel enorm belangrijker worden. We kunnen dan ook stellen dat naast de klassieke activiteiten van een academisch instituut: onderwijs, onderzoek, behandeling, nu ook publieksvoorlichting genoemd moet worden; met open informatie over onderzoek, type behandelingen en behandelingsresultaten. Het world wide web is hier een uitstekend medium voor. Deze ontwikkeling is volop gaande en zal de komende tien jaar de ziekenhuisgezondheidszorg volkomen reorganiseren; clinici, maar ook patiënten, kunnen met eenvoudige zoekmachines bij de nieuwste literatuur en behandelingsvoorschriften (medline, nci pagina's). Onze afdeling Radiotherapie is al een jaar aanwezig op het internet. Dat er een enorme behoefte is aan informatie, blijkt uit het feit dat onze site sinds de opening een jaar geleden, al bezocht is door meer dan 3000 bezoekers. Dit ondanks de beperkte informatie die nu nog gegeven wordt. Ook de tekst van deze rede zal op onze internetpagina's te lezen zijn en niet meer als los boekje voor een beperkt publiek uitkomen.

Meer en meer zullen de patiënt en zijn familie zich zelf gaan informeren en de voorstellen van de arts gaan vergelijken met de (internationale) voorschriften. Door het wegvallen van de grenzen zal dit zelf 'shoppen' van de patiënt nog verder gestimuleerd worden. De patiënt wordt nog mondiger, hopelijk gesteund door kritische patiëntorganisaties, en de relatie arts patiënt zal er meer één worden van leverancier en consument, dit gekoppeld aan de gerelateerde kwaliteitsbewaking van het produkt.

Mijn stelling is dus dat de regulering van de gezondheidszorg een last is en de vooruitgang beperkt. Verplichte behandelingsresultaat- en complicatieregistratie, openheid (inspectie) en concurrentie kan regulering vervangen en de zorg verbeteren. Het taboe van openheid en beoordeling zal doorbroken moeten worden net zoals dat sinds kort doorbroken is in het onderwijs bij de beoordeling van scholen.

Ook komen extra hoge tarieven voor uitgebreidere en experimentele behandelingen de gemiddelde behandeling ten goede, net zoals je door een dure tv te kopen uiteindelijk de mensen die een goedkope tv aanschaffen, subsidieert. Nogmaals: de kosten worden op de korte termijn door regulering misschien lager, op langere termijn komen we echter veel duurder en slechter uit. Het is mijns inziens absurd dat patiënten niet zelf een paar honderd gulden extra mogen besteden op een totaalbedrag van enkele duizende guldens om een snelle en optimale radiotherapiebehandeling te ondergaan. Dit komt uiteindelijk ten goede aan de totale populatie. Nù, echter, zijn er dankzij de regulering wachtlijsten en verkorte en vereenvoudigde bestralingsseries.

De eigen bijdrage is niet zo'n vreemd voorstel, bij medicijnen wordt nu al de gemiddelde prijs vergoed, terwijl de patiënt moet bijbetalen, als hij iets speciaals wil. Dit speciale kan binnen de radiotherapie alles zijn wat nog niet als standaardbehandeling gezien wordt: denkt u aan de hyperthermie, fotodynamische therapie, jodium prostaatimplantaties, complexe 3D conformatietherapie met de noodzakelijke extra imaging tijd, etc.

De lange termijn oplossing van het kostenprobleem in de gezondheidszorg en een enorme mogelijkheid tot verbetering van kwaliteit is niet verdere regulering, maar openheid, inspectie en nauwgezette registratie van behandelingsresultaten, gevolgd door concurrentie.

Echter, als de politiek toch wil reguleren dan is het misschien aan te bevelen om een investeringsdrempel te maken voor nieuwe medicijnen en behandelingen (van de ziekenhuizen te eisen dat ze bv de eerste fl 500.000,- voor hun eigen rekening nemen voordat ze de nieuwe behandeling betaald krijgen). Als we kijken naar de moeite rondom de introductie van een succesvolle, maar investeringsintensieve behandeling als hyperthermie, vergeleken met bv de gemakkelijke introductie van Taxol (waarvan de werking dubieus is), dan zien we dat een dergelijke investeringsdrempel uitstekend werkt.
terug naar inhoud

Afsluiting: De mix hoogleraarschap en hoofd klinische fysica, de mix wetenschap en kwaliteitszorg, is een uitdaging die ik graag aanga. Maar dat doe ik natuurlijk niet alleen. Ik wil hier mijn hele fysicagroep noemen, de studenten, AIO's, postdocs, klinisch fysici, fysisch medewerkers, versnellertechnici, instrumentmaker en als laatste, maar snelst groeiende groep de informatici. Ook wil ik de klinische fysica radiotherapie in Nederland noemen, dit is een hechte, gemotiveerde groep met veel samenwerking en een goede balans tussen zorg en wetenschap. Het is mij een eer dat ik leiding mag geven aan de nascholingsbijeenkomsten van de Klinisch Fysici Radiotherapie. Het is een uitdaging als klinisch fysicus te staan midden in de klinische afdeling Radiotherapie en te participeren in zo'n mooi onderzoeksinstituut als het ISI en onderdeel te zijn van het UMC.
terug naar inhoud

Dankwoord: Ik wil ik wil mijn opleiders noemen: Jan Schipper en de helaas onlangs overleden Hennie van Peperzeel, zij samen hebben mij gevormd en opgeleid. Ik wil ook mijn wetenschappelijk maatjes van het eerste uur noemen: Chris Bakker, Pieter Hofman en Jeff Hand. Mijn benoeming heb ik te danken aan de gezamenlijke inspanning van Rolf de Folter, Jan Battermann, Max Viergever en onze decaan Gispen. Toch wil ik vooral al mijn projectmedewerkers bedanken, het zijn deze jonge mensen die enthousiast de beste jaren van hun leven geven aan de ontwikkeling van dit vakgebied. Vrienden, maar vooral familie: lieve Martha en Anke, ouders, toehoorders, allen bedankt voor de steun en aandacht.

Omdat mijn projectmedewerkers nu teleurgesteld zijn, omdat ik helemaal geen uitspraken en inzichten uit de tv series Startrek en Babylon-5 in deze lezing verwerkt heb, wil ik toch eindigen met een, aan deze series verwante uitspraak van de, door mij bewonderde, fysicus Freeman Dyson in zijn al eerder genoemde boek Imagined Worlds:

We are a young species and still have much to learn.

Ik heb gezegd.

terug naar inhoud


Referenties:

  • Cottenot P., Laborde S., Radiologie II, Radiotherapie Rayons X - Radium, Editions Medicales, Norbert Maloine, Paris 1934.
  • Dyson F., Imagined worlds, 1997, Harvard University Press
  • Gezondheidsraad, commissie Radiotherapie. Ontwikkeling in de radiotherapie, een behoefteraming voor 1995-2010, 1993, Gezondheidsraad, nr. 93/15, Den Haag.
  • Goitein M. and A Niemierko. Intensity modulated therapy and inhomogeneous dose to the tumor: a note of caution, 1996, Int. J. Rad. Oncol. Biol. Phys. 36, 519-522
  • Husband JE, Padhani AR, MacVicar AD, Revell P, Magnetic resonance imaging of prostate cancer: comparison of image quality using endorectal and pelvic phased array coils. Clin Radiol 1998, 53: 673-81
  • Lagendijk A, De arrogantie van de fysicus. Inagurale rede, Universiteit van Amsterdam, 1989
  • Lagendijk J.J.W., Hofman P., A standardized multifield irradiation technique for breast tumours using asymmetrical collimators and beam angulation. Brit. J. Radiology, vol 65 (1992) 56-62
  • Luijpen W, Rechtvaardigheid, 1975, Tjeenk Willink, Zwolle
  • Nagelschmidt F., Lehrbuch der diathermie, 1921, Verlag von Julius Springer, Berlin
  • Overgaard J., History and heritage - an introduction. In: Hyperthermic Oncology 1984, ed.Overgaard J., vol 2, Taylor & Francis, London
  • Overgaard J, Gonzalez Gonzalez D, Hulshof MC, Arcangeli G, Dahl O, Mella O, Bentzen SM. Randomised trial of hyperthermia as adjuvant to radiotherapy for recurrent or metastatic malignant melanoma. European Society for Hyperthermic Oncology. Lancet 1995, 345: 540-3
  • Seegenschmiedt M.H., Vernon C.C., A historical perspective on hyperthermia in oncology. In Thermoradiotherapy and thermochemotherapy, vol. 1, eds. Seegenschmiedt M.H., Fessenden P., Vernon C.C., 1995, Springer, New York
  • Spectrum Encyclopedie, 1974, Spectrum
  • Van der Zee J, Gonzalez Gonzalez D, van Rhoon GC, van Dijk JDP, van Putten WLJ, Hart AAM, Koper PCM, de Wit GA and De Charro FTh, Results of additional hyperthermia in inoperable pelvic tumours. Hyperthermic Oncology 1996, eds Franconi C, Arcangeli G, Cavaliere R, 1996, 2: 215-217
  • Vernon CC, Hand JW, Field SB, Machin D, Whaley JB, van der Zee J, van Putten WL, van Rhoon GC, van Dijk JD, Gonzalez Gonzalez D, Liu FF, Goodman, P, Sherar M, Radiotherapy with or without hyperthermia in the treatment of superficial localized breast cancer: results from five randomized controlled trials. International Collaborative Hyperthermia Group. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1996, 35:731-44
  • Vermeij J, Giessen vd P.H., Barendsen G.W. Kal H.B., Honderd jaar rontgenstraling in Nederland, ISBN 90-802704-1-5, 1995
  • Von der Dunk. HW, Heere WP, Reinink AW. Tussen ivoren toren & grootbedrijf. De Utrechtse Universiteit 1936-1986. Gary Schwarz, Maarssen, 1986

terug naar inhoud



Bezoek van deze pagina wordt bijgehouden door nedstat