Exáct de juiste dosis en exáct de juiste locatie berekenen in de patiënt, zodat de impact van de bestraling optimaal is.

Wij kunnen weer

“Na twee coronajaren was 2022 echt een verademing”, zegt Frank. “Zonder professionele, hoog waardige apparatuur ben je als fysicus nergens. Thuis kun je geen experimentele nieuwe technieken testen of zware berekeningen maken. Tel daarbij op dat onze groep vooral bestaat uit buitenlandse, jonge mensen die opeens alleen op hun studenten kamer zaten. Niet fijn. Dus als ik terugdenk aan 2022, dan overheerst het gevoel: we kúnnen weer!”

Explainable AI

Het team van Frank maakt gebruik van de nieuwste technologieën en daarin komen fysica en Artificial Intelligence (AI) elkaar steeds vaker tegen. Fysica is de harde wetenschap, waarbij je de uitkomst van je berekeningen altijd kunt uitleggen. Bij AI is volgens Frank niet altijd even duidelijk hoe de ‘black box’ tot een bepaalde uitkomst is gekomen: “Vandaar dat we veel energie steken in varianten van AI die we beter begrijpen, zoals ‘explainable AI’ en ‘physics-informed AI’, waarbij we de foutmarge van het algoritme zo klein mogelijk proberen te houden. Zodat het draagvlak voor het gebruik van AI in de kliniek groter wordt.”

Robotarmen

De onderzoekers uit het team van Frank zijn heel blij met hun eigen, nieuwe fysica-lab. Waar ze met een 3D-printer van alles kunnen maken, van eerste ontwerp tot bruikbaar prototype. “In dat nieuwe lab maken we zelf apparatuur om bestralingen te verbeteren. Zo hebben we een hele opstelling gebouwd met een aantal (gekochte) robotarmen, waarmee we onder alle hoeken kunnen bestralen.”

Beeldvorming

In dat lab staat ook een proefopstelling waarmee het protonentoestel zélf beelden kan maken. Daar heb je dan geen CT-scanner meer voor nodig. Een andere plek vol technische hoogstandjes is de nieuwe klinische brachyruimte. “In die ruimte staat de allernieuwste CT-scanner van Siemens en VARIAN. Samen met de producent kunnen we allerlei nieuwe technologieën ontwikkelen om de brachybehandeling nog verder te verfijnen.”

Twee congressen

Wat ook weer kon in 2022, was het organiseren van een congres. Frank begon al in 2019 met de organisatie van twee congressen op de universiteiten van München en Antwerpen. Tot twee keer toe werden ze afgelast. Nét een paar dagen voordat ze zouden plaatsvinden. “Heel frustrerend. Maar in maart 2022 konden ze eindelijk doorgaan. In beide zalen zaten zo’n 100 jonge mensen die interesse hebben in de fysica en radiobiologie. Ik vind het mooi dat ik een nieuwe generatie onderzoekers enthousiast mag maken voor dit vak. Een hoogtepunt van het jaar!”

Twee grants

Een ander hoogtepunt waren de twee grants die in 2022 werden binnengehaald. “De grootste grant gaan we gebruiken om samen met Siemens en VARIAN een veiligheidssysteem te ontwikkelen, gebaseerd op AI, dat tijdens de bestraling controleert of de patiënt correct bestraald wordt. Als dat nodig is, kan de volgende fractie meteen bijgestuurd worden. Met de tweede grant gaan we samen met de Universiteit Hasselt een 3D-fantoom printen in de vorm van een complete romp. Zo’n 3D-model gebruiken we om de exacte bestraling per behandeling goed te berekenen. Voor deze romp gebruiken we flexibele materialen en een pomp zodat we een natuurlijke ademhaling kunnen simuleren. Zo kun je bijvoorbeeld berekenen hoe je een longtumor bestraalt die meebeweegt met de ademhaling."

Nieuw consortium

Omdat samenwerking over de grenzen heen steeds belangrijker wordt, heeft Frank in 2022 een nieuw internationaal consortium opgezet van tien instituten over de hele wereld die samen onderzoek gaan doen naar de nieuwe Flash-methode waarbij de stralingsdosis veel sneller dan gebruikelijk gegeven wordt. “Ook dit is zo’n voorbeeld van ‘we kúnnen weer!’ In coronatijd was dit consortium nooit van de grond gekomen. En nu lukt dat wel. Met een paar échte hot-topics op de verlanglijst. Wordt – hopelijk – vervolgd!”