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Bildgeführte und adaptive Strahlentherapie

Bildgeführte und adaptive Strahlentherapie

Die medizinische Bildgebung ist der Eckpfeiler der Präzisions-Strahlenonkologie. Die Bildgebung ist an allen Schritten der Behandlungskette beteiligt, von der Tumorlokalisierung in der Vorbereitungsphase über die bildgesteuerte Dosisverabreichung in Echtzeit für minimalinvasive therapeutische Anwendungen bis hin zu hochentwickelten, sich wiederholenden Bildgebungsabläufen, um zeitliche anatomische Veränderungen des Patienten oder biologische Veränderungen des Tumors während der Therapie zu berücksichtigen. Die bildgesteuerte Strahlentherapie (IGRT) ist somit die technologische Grundlage für die adaptive Strahlentherapie (ART), bei der inter- und intrafraktionelle Veränderungen zu Anpassungen des Behandlungsplans führen. Die IGRT ist eine wichtige Triebfeder für Innovationen und hat in den letzten zwei Jahrzehnten maßgeblich zur Erfolgsgeschichte der Radioonkologie beigetragen.

Unsere Forschungsprojekte konzentrieren sich auf die Entwicklung von Werkzeugen und Methoden für die bildgesteuerte und adaptive Strahlentherapie mit dem Ziel, die Prozesse zu automatisieren. Für die adaptive Online-Strahlentherapie streben wir Lösungen sowohl für statische als auch für bewegliche Ziele an. Die Überwachung und Online-Verfolgung von Tumoren, die beweglich sind, z.B. im Brust- und Bauchraum, ist ein zentrales Thema in unserem Forschungsteam. Techniken zur Bewegungsabschwächung in Verbindung mit dem Verständnis von Veränderungen des Atemmusters werden zu besser angepassten Behandlungsstrategien für bewegliche Ziele führen. Daher entwickeln wir Vorhersagemodelle, die die Oberflächen- und Innenbewegung korrelieren und so eine effektivere, bildbasierte Echtzeitüberwachung der Tumorbewegung ermöglichen. Zuverlässige bildgesteuerte und automatisierte Arbeitsabläufe für die Plananpassung, beginnend mit der Erkennung anatomischer Veränderungen, der Neuplanung, der deformierbaren Dosissummierung und der endgültigen Dosisakkumulation sind die Grundlage für die nächste Generation der minimalinvasiven Präzisionsstrahlentherapie.