2. Förderphase des DFG-Projektes „4D Medical Image Computing zur modellbasierten Analyse atmungsbedingter Tumor- und Organbewegungen“

Atmungsbedingte Bewegungen von Organen und Tumoren sind ein zentrales Problem der Strahlentherapie abdominaler und thorakaler Tumoren. In den vergangenen Jahren sind verschiedene Techniken zur expliziten Berücksichti­gung der Atembewegungen während der Strahlentherapie entwickelt worden. Klinisch eingesetzt werden z. B. Verfahren, bei denen der Tumor nur zu be­stimmten Atemphasen des Patienten bestrahlt wird (Gating, atemgetriggerte Bestrahlung). Um die Atemphase zu ermitteln, werden oftmals externe Atem­signale bzw. Bewegungsindikatoren (z. B. Bauchgurte, Laser- oder kamera­basierte Abtastung der Haut) gemessen. Diese sind allerdings nur Surrogate bzw. Indikatoren der tatsächlichen Tumorbewegungen. Vor dem Hintergrund individueller intra- und interfraktioneller Variationen von Atem­mustern ist es erforderlich zu untersuchen, inwieweit die Bewegungsindikatoren verlässlich
zur Prädiktion der Tumorbewegung verwendet werden können.

Anhand von 4D-CT- und 4D-MRT-Bilddaten werden in diesem Projekt die Aus­wirkungen der intra- und interfraktionellen Bewe­gungsvariabilität auf die appli­zierte Dosisverteilung untersucht und die Eignung verschiedener Bewe­gungs­indikatoren zur Prädiktion der Tumorbewegung für die atemgetriggerte Bestrah­lung systematisch untersucht. Ziel des Projekts ist eine Risikoabschät­zung für den Einsatz der verschiedenen Bewegungsindikatoren. Auf Grundlage der Risiko­abschätzung sollen Strategien zur Optimierung und Kombination von Indikatoren entwickelt werden (Abb. 1).

Das Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert (HA 2355/9-2).