Sinds de introductie van protonentherapie in Nederland in 2018 verzamelen de Nederlandse protonencentra klinische en technische gegevens om de kwaliteit van behandelingen te evalueren en verder te verbeteren. Verschillen in registratieprotocollen en analysemethoden maken het echter lastig om gegevens uit verschillende centra te combineren en onderling te vergelijken. Om gegevens beter te harmoniseren en volgens de FAIR-principes beschikbaar te maken in een gezamenlijke data infrastructuur, is ProTRAIT (PROton Therapy ReseArch regIsTry) opgezet.
Nationale IT-infrastructuur voor onderzoek naar protonen- en fotonentherapie
ProTRAIT ontwikkelt een nationale IT-infrastructuur voor het verzamelen, verbinden en analyseren van gegevens over protonen- en fotonentherapie. Daarmee ondersteunt ProTRAIT ook de verschillende onderdelen van de modelgebaseerde aanpak (MBA) voor protonentherapie. ProTRAIT richt zich op de harmonisatie van dataverzameling en analysemethoden, de ontwikkeling van een FAIR-datastructuur en de automatisering van data-extractie. Daarbij wordt een tweeledige aanpak gebruikt: algemene en klinische gegevens worden opgeslagen in een centraal register, terwijl andere gegevens, zoals DICOM-beelden, via een federatieve infrastructuur kunnen worden verwerkt.
Deze infrastructuur ondersteunt niet alleen het systematisch evalueren van behandelkwaliteit, maar ook klinisch onderzoek en innovatie. Een belangrijke toepassing is de ontwikkeling, verbetering en externe validatie van Normal Tissue Complication Probability (NTCP)-modellen. Deze modellen spelen een belangrijke rol bij de selectie van patiënten voor protonentherapie binnen de modelgebaseerde aanpak.
Doelen ProTRAIT
Het opzetten van tumorspecifieke registers voor patiëntengroepen die in Nederland met protonentherapie worden behandeld en voor relevante subgroepen van patiënten die met fotonentherapie worden behandeld.
Het opzetten van een nationale IT-infrastructuur voor de validatie van protonentherapie-uitkomsten en de MBA, door data-acquisitie (klinisch, DICOM-RT) te harmoniseren, data te FAIRificeren en data uit verschillende bronnen en centra te koppelen.
Het ontwikkelen van een IT-infrastructuur die snelle ontwikkeling, updates en externe validatie van NTCP-modellen ondersteunt.
Het implementeren van een IT-infrastructuur die kwaliteitsborging in radiotherapie voor klinische studies mogelijk maakt en ondersteunt.
Het ProTRAIT register
Het nationale ProTRAIT-register bevat prospectief verzamelde, gestandaardiseerde, multicentrische gegevens van alle Nederlandse patiënten die protonentherapie hebben ondergaan, evenals van een representatieve groep patiënten die fotonentherapie hebben ondergaan. Deze patiënten zijn uitsluitend met curatieve intentie behandeld en kwalificeerden voor protonentherapie op basis van de standaardindicaties of de modelgebaseerde indicaties.
Bij patiënten met een modelgebaseerde indicatie is een planvergelijking uitgevoerd volgens de modelgebaseerde aanpak (MBA), waarbij de kans op complicaties in gezond weefsel (NTCP) is berekend op basis van het voorspelde verschil in dosisverdeling. Op basis van vastgestelde afkapwaarden is vervolgens bepaald of deze patiënten met protonen- of fotonentherapie werden behandeld.
ProTRAIT combineert klinische, follow-up en pathologische gegevens met radiotherapie specifieke 3D-beeldgegevens en 3D-dosisinformatie (inclusief DICOM-RT voor radiotherapieplannen, ingetekende structuren en dosisverdelingen). Dit is onder te verdelen in de volgende data categorieën met de daaronder geplaatste voorbeelden:
Zoals lengte, gewicht, algemene en oncologische medische geschiedenis, bloedwaarden, medicijnen
Tumor gegevens
Zoals diagnose en kenmerken van de tumor
Diagnostische procedures
CT, MRI, PET/CT
Algemene/aanvullende behandelgegevens
Chirurgie, systemische therapieën (chemo/immuno/target) en/of andere radiotherapie
Bestralingsgegevens
Bestralingstechniek, behandelplannen, aantal planaanpassingen, totale/fractionele dosis, DICOM-data (DVH-parameters)
Symptomen/Toxiciteit
CTCAE (v4/5) voor, tijdens en na de bestraling gerapporteerd door de behandelaar (physician-rated/DROMs) en de patiënt (PROMs)
Tumor follow-up
Lokale controle, metastasen, progressievrije overleving, algehele overleving, nieuwe maligniteit, datum van overlijden
De gegevens worden op verschillende momenten voor, tijdens en na de behandeling verzameld, zodat veranderingen en behandeluitkomsten over de tijd kunnen worden gevolgd.
Voor het centraal verzamelen en beheren van onderzoeksgegevens maakt ProTRAIT gebruik van REDCap. Deze omgeving ondersteunt een gestandaardiseerde gegevensverzameling, draagt bij aan de kwaliteit van de gegevens en faciliteert de samenwerking tussen deelnemende centra.
De REDCap-omgeving wordt extern gehost en beschikt over redundante opslag en een high-availability service. Daarnaast worden dagelijks back-ups gemaakt om de continuïteit en beschikbaarheid van de omgeving te ondersteunen.
Het ProTRAIT-consortium bestaat uit de volgende deelnemende instellingen:
Universitair Medisch Centrum Groningen
Holland Protonen Therapie Centrum
Erasmus Universitair Medisch Centrum
Leiden Universitair Medisch Centrum
Maastro - Instituut voor radiotherapie en oncologisch onderzoek
Universiteit Maastricht
Het Nederlands Kanker Instituut – Antoni van Leeuwenhoek Ziekenhuis
Data Sharing Agreement (DSA)
Binnen het ProTRAIT-consortium is een Data Sharing Agreement (DSA) van kracht, waarin afspraken over het delen van gegevens binnen het consortium zijn vastgelegd. De DSA wordt iedere vijf jaar herzien. Alle deelnemende instellingen hebben zich contractueel aan deze afspraken verbonden via een overeenkomst met het UMCG, dat hierbij optreedt als vertegenwoordiger van het consortium. Voor meer informatie kunt u terecht bij de desbetreffende centra of kunt u een mail sturen naar info@duproton.nl
De ProTRAIT focusgroep bestaat uit verschillende experts, waaronder medici, klinisch fysici en IT-specialisten uit de 3 Nederlandse protonencentra. Gezamenlijk werken zij aan de realisatie van de ProTRAIT infrastructuur, die is onderverdeeld in verschillende werkpakketten. Daarnaast wordt gewerkt aan de samenwerking met het Integraal Kankercentrum Nederland (IKNL) over de governance van protonendata in de Nederlandse Kankerregistratie (NKR) en over de koppeling met follow-up data van patiënten uit externe centra. De focusgroep komt maandelijks bijeen om de voortgang en ontwikkelingen binnen ProTRAIT te bespreken. De bijeenkomsten bieden ruimte om aandachtspunten af te stemmen en gezamenlijk vervolgstappen te bepalen. Daarnaast is er jaarlijks een nationale bijeenkomst.
Samenstelling
Projectleiders
Prof. dr. J.A. Langendijk (UMCG)
Prof. dr. ir. A. Dekker (Maastro)
Betrokken experts
UMCG
Dr. N.M. Sijtsema
Dr. G. Sikkema
M. Veening
L.J. OIfers
Maastro
S. Ahles
Dr. R. Fijten
Prof. dr. J. van Soest
Dr. T. Hendriks
A. Romita
Dr. P. Kalendralis
HollandPTC
M. van Gemerden
Prof. dr. M. Hoogeman
Dr. A. Moerman
F. van der Geest
ProTRAIT Steering Committee
Onderzoeken waarbij gebruik wordt gemaakt van ProTRAIT-gegevens en waarvan de resultaten worden gepubliceerd, moeten vooraf worden goedgekeurd door de ProTRAIT Steering Committee.
De ProTRAIT Steering Committee bestaat uit medische experts van de 3 Nederlandse protonencentra: UMCG, HollandPTC (Erasmus MC en LUMC) en Maastro. Daarnaast zijn experts van het Nederlands Kanker Instituut (NKI), als onderdeel van het ProTRAIT-consortium, en het Julius Centrum van UMC Utrecht vertegenwoordigd.
ProTRAIT ondersteunt onderzoeksvoorstellen binnen 3 categorieën:
Modelgebaseerde klinische evaluatie en externe validatie van NTCP-modellen die worden gebruikt voor de modelgebaseerde selectie van patiënten voor protonen- of fotonentherapie, conform de nationale indicatieprotocollen (WBMV-verplichting).
Ondersteuning van gerandomiseerde gecontroleerde studies (RCT's) waarin protonen- en fotonentherapie met elkaar worden vergeleken.
Langetermijnfollow-up naar onder andere het ontstaan van secundaire tumoren en bijwerkingen.
De Steering Committee beoordeelt onderzoeksvoorstellen op de wetenschappelijke onderbouwing, primaire en secundaire onderzoeksvragen, studieopzet en analyseplan, praktische haalbaarheid, mogelijke overlap met andere studies en aansluiting bij de visie van DUPROTON.
Stappen van onderzoeksvoorstel tot data
Voor het aanvragen van toegang tot ProTRAIT-data worden de volgende stappen doorlopen:
Bespreek het onderzoeksvoorstel binnen het eigen cluster en, indien van toepassing, met het protonentherapieteam van de instelling.
De hoofdonderzoeker (Principal Investigator, PI) dient een schriftelijk verzoek in bij de ProTRAIT Steering Committee met behulp van het ProTRAIT Data Access Submission Form
Het ingevulde formulier wordt verstuurd naar het centrale aanspreekpunt, de ProTRAIT-secretaris, via protrait@duproton.nl
Na indiening controleert de ProTRAIT-secretaris of de aanvraag volledig is. De aanvraag wordt vervolgens gedeeld met de leden van de Steering Committee en binnen drie weken na indiening besproken in een online vergadering. Voor de beoordeling is een schriftelijke respons van minimaal 50% van de leden vereist. Daarbij moet minimaal één respondent van elk van de drie Nederlandse protonencentra vertegenwoordigd zijn: UMCG, HollandPTC en Maastro. Deze vertegenwoordiging is ook vereist tijdens de online vergadering.
Een aanvraag kan drie uitkomsten hebben:
Goedgekeurd
Revisie en opnieuw indienen
Afgewezen
De hoofdonderzoeker ontvangt de uitkomst schriftelijk, samen met de feedback van de Steering Committee.
Ethische toetsing
Voor het onderzoek moet, waar van toepassing, goedkeuring worden verkregen via de lokale commissie (METC of CTc)*. Deze procedure kan parallel lopen aan de aanvraag bij de Steering Committee. Wanneer het onderzoeksprotocol naar aanleiding van de beoordeling wordt aangepast, kan dit ook gevolgen hebben voor de indiening bij de ethische commissie.
* Voor het UMCG hoeft onderzoek binnen de WBMV-vergunning niet meer aan de CTc te worden voorgelegd, aangezien toetsing aan de AVG en de WGBO vanwege de wettelijke registratie- en rapportageverplichtingen voor protonentherapie niet vereist is.
Gegevensovereenkomst (DTA)
Wanneer het onderzoeksvoorstel wordt goedgekeurd en één of meerdere ontvangende partijen geen onderdeel zijn van het ProTRAIT-consortium, moet vooraf een Data Transfer Agreement (DTA) worden afgesloten.
Toekomstige ontwikkelingen
Verder FAIRificeren van de ProTRAIT-data
Een volgende stap binnen ProTRAIT is om de verzamelde gegevens volledig volgens de FAIR-principes beschikbaar te maken. Zo wil ProTRAIT gegevens uit verschillende bronnen en centra op een veilige en eenduidige manier met elkaar verbinden en gebruiken voor onderzoek, terwijl de controle over de gegevens behouden blijft.
FAIR staat voor:
Findable (vindbaar): gegevens worden zo beschreven dat ze eenvoudig kunnen worden gevonden.
Accessible (toegankelijk): het is duidelijk onder welke voorwaarden en volgens welke procedures gegevens toegankelijk zijn.
Interoperable (uitwisselbaar): gegevens worden op een gestandaardiseerde manier vastgelegd, zodat informatie uit verschillende systemen en centra kan worden gecombineerd.
Reusable (herbruikbaar): gegevens worden zorgvuldig en eenduidig beschreven, zodat ze opnieuw kunnen worden gebruikt voor onderzoek.
Federated-learning & Personal Health Train
Om gegevens uit verschillende centra veilig te kunnen gebruiken voor onderzoek, zal binnen ProTRAIT het concept van de Personal Health Train (PHT) worden toegepast. Hierbij hoeven gevoelige gezondheidsgegevens niet centraal te worden samengebracht, maar blijven ze bij de partij die de gegevens beheert. De gegevens worden beschikbaar gemaakt in beveiligde FAIR-datastations. Onderzoeksvragen worden als zogenoemde trains naar deze stations gebracht (figuur 1). Alleen geautoriseerde trains krijgen toegang en per datastation wordt bepaald welke gegevens mogen worden gebruikt en onder welke voorwaarden. Zo kunnen gegevens uit verschillende centra in de toekomst gezamenlijk worden gebruikt voor onderzoek, zonder dat de oorspronkelijke gegevens de lokale datastations hoeven te verlaten.
Contact
Heeft u vragen over de organisatie, data of het onderzoek? Neem dan contact op via protrait@duproton.nl
