Quantifizierung der zerebralen Sauerstoffversorgung mittels Magnetresonanztomographie zur Planung der Strahlentherapie

• Antragsteller: Dr. Sebastian Domsch
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286491416

Der Sauerstoffextraktionsanteil (OEF) des Gewebes ist von großer klinischer Bedeutung, da er ein Biomarker für die zerebrale Gewebevitalität darstellt und bei der Beurteilung von Krankheiten wie Schlaganfall, M. Alzheimer und verschiedenen Tumor-Entitäten herangezogen wird. Ziel dieses Projektes ist es, robuste Magnetresonanztomographie (MRT) Methoden zur OEF-Kartierung zu entwickeln, um Kernregionen von Tumoren mit hochstoffwechselaktiven Bereichen zu identifizieren und die Information in die Strahlentherapieplanung zu integrieren. Verglichen mit vorhandenen Verfahren ist der große Vorteil der MRT, dass der OEF nicht-invasiv und mit hoher räumlicher Auflösung bestimmt werden kann. Das Arbeitsprogramm ist in sieben Meilensteine (MS) unterteilt. Es beinhaltet die Optimierung eines robusten Multiparameter Ansatzes zur OEF Bestimmung (MS-I) und die Implementierung eines komplexen Gewebemodells unter Berücksichtigung von Diffusionseffekten, um die Genauigkeit der OEF Abschätzung zu verbessern (MS-II). Alternativ dazu werden zwei robuste daten-basierte OEF-Mapping Strategien entwickelt, die sich zum einen auf Bayesische Wahrscheinlichkeitstheorie (MS-III) und zum anderen auf regularisierte Regression der kleinsten Quadrate (MS-IV) stützen. Jede Methode soll dabei klinisch validiert (MS-V) und, bei Erfolg, für die Planung und Verlaufskontrolle unter Radiotherapie eingesetzt werden (MS-VI). Die Ergebnisse werden in internationalen Fachzeitschriften veröffentlicht (MS-VII).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen