Scriptieprijs voor optimalisatie radiotherapie

Stefan ten Eikelder, student Operations Research aan de Universiteit van Tilburg, won de Tilburg University Master’s Thesis Prize uitgereikt tijdens de Education Bazaar. Univers sprak hem over zijn scriptie.

Optimal fractionation for combined photon-proton treatments in radiation therapy, zo is de naam van Ten Eikelders scriptie waarvoor hij onderzoek deed naar het ontwikkelen van wiskundige optimalisatietechnieken voor radiotherapie bij tumoren. Wat moeten we ons daar precies bij voorstellen?

“Radiotherapie kan worden toegepast wanneer een tumor op een plek zit waar je deze niet chirurgisch kunt verwijderen”, legt Ten Eikelder uit. Dat kan bijvoorbeeld in de lever zijn: “Deze tumor kun je vanuit meerdere kanten en hoeken bestralen. Afhankelijk van de hoek waaruit je bestraalt, raak je organen die voor de tumor zitten. Je kunt deze hoeken handmatig berekenen, maar de kans dat je dan de beste behandeling vindt, is niet zo groot.” Daarom bestaan er wiskundige modellen waarmee kan worden berekend wat de optimale hoek en de optimale intensiteit van zo’n straal is. Naar wiskundige modellen die dit berekenen, is al wat onderzoek gedaan, vertelt Ten Eikelder.

Je hebt verschillende soorten stralingsdeeltjes die radiotherapie gebruikt. Radiotherapie kan bijvoorbeeld plaatsvinden met fotonen (ook wel X-ray), momenteel de bekendste vorm van bestraling. Ook protonen worden wel gebruikt: “Een aanname van veel mensen is dat protonen de tumor beter behandelen dan fotonen. Maar daar is eigenlijk vrij weinig onderzoek naar gedaan. Ik ben gaan kijken of dit wel echt waar is. Met behulp van mijn wiskundige berekeningen bleek dat een behandelingsplan waarbij je deels een aantal dagen fotonen en deels een aantal dagen protonen gebruikt positief kan werken voor een patiënt.” Voordelig aan deze combinatie is volgens Ten Eikelder dat de behandeling kwalitatief van hoog niveau is, maar ook goedkoper voor de patiënt: “Protonen zijn over het algemeen duur, dus als je deze deels vervangt door fotonen, komen de kosten relatief gezien lager uit.”

“Afzonderlijk zouden deze vakgebieden niet zo makkelijk een bepaald resultaat bereiken, maar door kennis te bundelen, is het wel mogelijk”

Dit betekent niet dat zo’n behandeling voor iedere patiënt beter is, benadrukt Ten Eikelder. Dat is erg afhankelijk van de ligging van de tumor en de organen er omheen. Voor het ene orgaan werkt straling met behulp van fotonen beter, voor het andere orgaan is straling met behulp van protonen een betere methode. Dat deze behandeling voor sommige patiënten een verschil kan uitmaken, betekent niet dat dit meteen toegepast gaat worden in de praktijk. “Daar zal wel veel tijd overheen gaan. Je gaat niet revolutionair je hele medische centrum omgooien op basis van een scriptie. Er zal nagegaan moeten worden of er geen fouten zijn gemaakt, want dat wil je natuurlijk niet. Dit is pas een begin, er ligt nog een hele weg open voor vervolgonderzoek.”

Het initiatief voor dat vervolgonderzoek ligt volgens Ten Eikelder niet per se in de wiskunde: “Dit onderzoek komt voor uit een multidisciplinair gebied. Zowel natuurkundigen als medici als wiskundigen kunnen iets betekenen. Dat is het mooie aan dit soort onderzoek. Afzonderlijk zouden deze vakgebieden niet zo makkelijk een bepaald resultaat bereiken, maar door kennis te bundelen, is het wel mogelijk.”

Ten Eikelder heeft in totaal zes en een halve maand aan zijn scriptie gewerkt. Hij begon vorig jaar in september met het inlezen, daarna vertrok hij vier maanden naar Harvard Medical School om aan zijn onderzoek te werken. Uiteindelijk had hij nog ongeveer anderhalve maand nodig om zijn scriptie te schrijven. Zijn begeleider vanuit Tilburg University was zo tevreden met het eindresultaat dat hij Ten Eikelders scriptie beoordeelde met een 9,5. Nu kreeg hij ook de Tilburg University Master’s Thesis Prize  op de Education Bazaar. “Ik denk dat mensen het interessant vonden omdat het praktisch relevant is, waardoor mensen denken dat er nuttige dingen mee kunnen worden gedaan. Daarnaast richten veel mensen binnen Econometrie en Operations Research op deze universiteit zich vaak op bedrijfskundige, logistieke of financiële problemen. De medische kant ligt wat minder voor de hand, maar is ook gewoon een toepassing van de wiskunde die wij leren.”

Tot slot heeft Ten Eikelder nog wat tips voor studenten die een succesvolle scriptie willen schrijven: “Zorg dat je een project hebt dat je zelf interessant vindt en zorg dat je een begeleider hebt waar je het goed mee kan vinden. Als je een begeleider hebt die heel anders over dingen nadenkt, omdat hij bijvoorbeeld een heel andere richting op wil met het onderzoek dan jij, is dat een extra obstakel.”

_Advertentie.