Nieuw project ‘LINAC@LNK’ focust op betere kalibraties voor radiotherapie én karakterisatie van radioactief afval

07 oktober '23

Twee vliegen in één klap slaan – geen enkele uitdrukking vat het nieuwste onderzoeksproject ‘LINAC@LNK’ zo mooi samen. SCK CEN koopt daarvoor een medische lineaire versneller aan om 2 grote vragen te onderzoeken: kunnen we radiotherapie nog efficiënter maken? En – meer verrassend – kunnen we met dit medisch toestel ook radioactieve afvalvaten beter karakteriseren? Grote vragen waarop we samen met NIRAS – en een BELSPO-financiering van 1 miljoen euro – antwoorden gaan vinden.

Multidisciplinair onderzoek

Een opgeknapte, tweedehands medische LINAC wordt volgend jaar geïnstalleerd in het LNK-gebouw. Vanaf 2024 zal het daar zowel kalibraties als tomografische beeldvorming mogelijk maken, wat gunstig is voor divers onderzoek. Een medische LINAC werkt met meerdere energieën en dat inspireerde zowel onze kankeronderzoekers als onze afvalexperts. Samen met NIRAS diende SCK CEN een projectvoorstel in wat resulteerde in een financiering door Belspo van liefst 1 miljoen euro.

Je ziet een watergevuld fantoom waarin een ionisatiekamer zit. Hierin wordt de straling die een versneller afzet nauwkeurig gemeten. Het fantoom imiteert het menselijk lichaam.

Nieuwe toepassingen in de expertises dosimetrie en kalibratie

Radiotherapie is vandaag de primaire therapie voor kankerpatiënten. Succesvolle resultaten zijn afhankelijk van het toedienen van een nauwkeurige dosis straling. Om deze precisie te behouden, is een nauwkeurige kalibratie van de LINAC, die de stralingsbundel uitzendt, noodzakelijk. Momenteel wordt kobalt-60 gebruikt als referentie voor kalibratiedoeleinden, maar dat heeft lagere energieniveaus dan de stralingsbundels die in klinische omgevingen worden gebruikt. Er zijn dus correcties nodig, wat een onzeker element is in het therapieproces.

Met LINAC@LNK, een initiatief dat SCK CEN leidt, streven we naar een verbetering van de kalibratie van radiotherapie door potentiële foutmarges te elimineren. Het uiteindelijke doel is om een precieze kalibratiemethode te ontwikkelen voor radiotherapeutische behandelingen. Bovendien opent het gebruik van een LINAC ook mogelijkheden voor geavanceerd onderzoek in radiotherapie en dosimetrie. Dit omvat het onderzoeken van dosimetrie op cellulair niveau, het beter begrijpen van de mechanismen van straling en het ontwikkelen van nieuwe detectoren om de protocollen voor kwaliteitsborging te verbeteren. LINAC@LNK wil vooruitgang boeken op het gebied van radiotherapie en de resultaten voor patiënten verbeteren.

R&D om materiaalidentificatie in vaten met radioactief afval mogelijk te maken

Een tweede, nieuwe toepassing voor de LINAC kan NIRAS ondersteunen bij de oppervlaktebergingssite voor laag- en middelactief kortlevend afval. Deze site zal naar verwachting heel wat geconditioneerde afvalvaten ontvangen die momenteel opgeslagen liggen bij Belgoprocess. Vooraleer ze worden overbracht, is het van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat deze vaten voldoen aan de conformiteitscriteria voor dit type afval. Om dat te bereiken zijn efficiënte en kosteneffectieve controletests nodig, waaronder hoogenergetische CT-scans om de inhoud van de afvalvaten te visualiseren. Zulke scans en tests worden al met een LINAC uitgevoerd in Frankrijk (CEA), maar zijn momenteel in België of in de rest van Europa niet mogelijk omdat de faciliteit simpelweg niet bestaat.

De aankoop van de medische LINAC brengt daar verandering in, aangezien de technische eigenschappen – inclusief het maximale dosistempo en de collimatoropening – zeer geschikt zijn voor het uitvoeren van deze scans en metingen. Bovendien kan de faciliteit aanvullend onderzoek faciliteren om te onderzoeken of meervoudige-energetische bestraling aanvullende informatie kan opleveren over de chemische samenstelling van de geconditioneerde afvalvaten. Deze ontwikkeling voorziet niet alleen in de onmiddellijke behoefte om te voldoen aan de bergingsnormen voor laag- en middelactief kortlevend afval, maar maakt ook de weg vrij voor een beter onderzoek naar en beter begrip van afvalkarakterisering met behulp van geavanceerde stralingstechnieken.

Hergebruik op zijn best

Het project werd eerder in het voorjaar toegekend. Ondertussen zijn de voorbereidingen voor een pilot in volle gang en zal dit najaar de aanbesteding voor het vinden van de juiste LINAC-leverancier van start gaan. Het wordt een bijzondere aanbesteding, gezien het gewenste hergebruik van de LINAC.

“Het hergebruik van de apparatuur is inderdaad speciaal, maar het echte unieke zit in de kansen voor Europa. Ten eerste kan dit een wereld van verschil betekenen in de nucleaire geneeskunde waar precieze kalibraties echt een must zijn. Ten tweede zullen SCK CEN en NIRAS bijkomende spelers zijn op de Europese markt die zulke specifieke karakteriseringen van afvalvaten kunnen uitvoeren. Momenteel kan men daar enkel voor terecht bij CEA in Frankrijk,” legt Ana Vaniqui, projectleider van het LINAC@LNK-project, uit.