Mer presis strålebehandling med modeller for organbevegelse

Moderne strålebehandling mot kreft blir levert i daglige "fraksjoner" over noen uker. Å dele den totale stråledosen opp på denne måten har store fordeler for mulighetene det friske vevet rundt svulsten har til å reparereres, og gir derfor mindre bivirkninger. Strålefeltet er basert på en nøye kvalitetssikret "stråleplan" som lages basert på en 3D-scan (CT) tatt før behandlingen begynte. Men interne organer er i konstant bevegelse, som følge av fylling og tømming av mage, tarmer og blære, pust, og ekstern påvirkning. Siden strålefeltet er det samme for alle fraksjonene, må man hensynta denne bevegelsen under planleggingen.

I dette prosjektet har Øyvind Lunde Rørtveit utviklet statistiske modeller for hvordan organer beveger seg og deformeres. Ved hjelp av disse modellene kan man til en viss grad forutse hvordan organene vil bevege seg underveis i forløpet av stråleterapien. Dermed kan man bruke modellen til å bli sikrere på å treffe svulsten, samt å redusere stråledosen til friskt vev, og dermed redusere bivirkniger.

Spesifikt har han utviklet algoritmer for slike modeller basert på Bayesiansk statistikk. Modellene baserer seg i utganspunktet på CT-data fra tidligere pasienter, som brukes som "treningsdata". For en ny pasient kan algoritmene tilpasse modellen fra tidligere pasienter til den nye pasienten basert på en eller flere CT-skanner av den nye pasienten.

Den nye metoden ble evaluert ved å predikere deformasjon av endetarmen for prostatakreftpasienter. Metoden viste seg å gi signifikant mer nøyaktig prediksjon enn tidligere modeller. Overordnet gir avhandlingen nye løsninger for den sentrale utfordringen med å redusere konsekvenser av organbevegelse i strålebehandling.

Personalia

Øyvind Lunde Rørtveit fullførte mastergraden i informatikk på universitetet i Bergen i 2006, og har siden jobbet med signalbehandling og sensorteknologi i industrien. I dette doktorgradsarbeidet har han jobbet ved seksjon for medisinsk fysikk på kreftavdelingen ved Haukeland Universitetssykehus (HUS). Veiledere for arbeidet har vært Sara Pilskog og Liv Bolstad Hysing ved HUS og Andreas Størksen Stordal ved Norce.