Strahlentherapie atmungsbewegter Tumoren: Bewegungsfeldschätzung und Dosisakkumulation anhand von 4D-Bilddaten

حرکات تنفسی یک چالش کلیدی در پرتودرمانی است. روش‌های تصویربرداری CT 4D(=3D+t) به طور فزاینده‌ای به عنوان مبنایی برای در نظر گرفتن حرکات تنفسی در طول درمان استفاده می‌شوند. از نقطه نظر پردازش تصویر، ادغام آنها در جریان کار بالینی به دو مرحله اصلی نیاز دارد: یک تخمین مبتنی بر تصویر از حرکات اندام و تومور و در نظر گرفتن حرکات تخمین زده شده در طول محاسبه دوز به معنای تجمع دوز. رنه ورنر با استفاده از روش‌هایی برای ثبت غیرخطی، در ابتدا رویکردهایی را برای تخمین میدان حرکتی خاص بیمار و مدل‌سازی حرکت آماری توسعه، ارزیابی و بهینه‌سازی می‌کند. بر این اساس، او طرح‌هایی را برای تجمع دقیق دوز استخراج می‌کند و از آن‌ها برای مطالعه اثرات حرکات تنفسی در پرتودرمانی تومورهای ریه استفاده می‌کند.

Atmungsbedingte Bewegungen stellen eine zentrale Herausforderung in der Strahlentherapie dar. Als Grundlage der Berücksichtigung von Atembewegungen während der Therapie kommen zunehmend Verfahren zur 4D(=3D+t)-CT-Bildgebung zum Einsatz. Deren Integration in den klinischen Workflow bedarf aus Sicht der Bildverarbeitung zweier zentraler Schritte: einer bildbasierten Abschätzung der Organ- und Tumorbewegungen sowie der Berücksichtigung der geschätzten Bewegungen während der Dosisberechnung im Sinne einer Dosisakkumulation. Unter Rückgriff auf Verfahren zur nicht-linearen Registrierung entwickelt, evaluiert und optimiert René Werner zunächst Ansätze zur patientenspezifischen Bewegungsfeldschätzung und statistischen Bewegungsmodellierung. Hierauf aufbauend leitet er Schemata für eine präzise Dosisakkumulation her und setzt diese zur Untersuchung der Auswirkungen atmungsbedingter Bewegungen in der Strahlentherapie von Lungentumoren ein.