Longitudinale Verlaufskontrolle mittels PET/CT in der Onkologie: Optimierte Verfahren zur retrospektiven Bildregistrierung und ihrer Validierung

• Applicant: Dr. Stefan P. Müller
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5449506

Seit der Einführung der kombinierten PET/CT im Jahr 1998 hat sich diese Bildgebungsmethode rasant entwickelt und als Goldstandard für die Diagnose und das Staging verschiedener onkologischer Erkrankungen etabliert. Trotzdem behält die nicht-lineare Bildregistrierung eine Bedeutung insbesondere in der Verlaufskontrolle (d.h. dem gleichzeitigen Befunden aufeinanderfolgender Untersuchungen) und als Zugang zu einer multi-modalen Strahlentherapieplanung. Allerdings erfordert die Anwendung solcher Koregistrierungsverfahren in der klinischen Routine eine ausreichende Validierung, inkl. von Qualitätsmaßen der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Koregistrierung. Wir haben während des Antrages mit der Schaffung einer Entwicklungsumgebung für ausgewählte/optimierte, nicht-lineare Registrierungsverfahren begonnen und dynamische, SD-Referenzdatensätze für die Validierung dieser Verfahren erzeugt. Eine klinisch relevante Validierung der ausgewählten Koregistrierungsmethoden konnte allerdings im Rahmen des Antrages nicht abschließend durchgeführt werden. Im weiteren Verlauf des Projektes planen wir deshalb die Validierung der implementierten Koregistrierungsverfahren für ausgewählte klinische Anwendungen: (1) Strahlentherapie, zur Fusion von PET/CT Daten mit dem für die Bestrahlungsplanung verwendeten end-inspiratorischen CT, (2) Verlaufskontrolle von PET/CT Studien, für eine verbesserte Nachsorge im Fall von Tumor-Rezidiven, (3) PET/CT - Artefaktkorrektur, zur Korrektur von bewegungsinduzierten Artefakten in den PET Daten, die bei einer Fehlregistrierung von PET und CT Daten durch die CT basierte Schwächungskorrektur in die PET Bilder übertragen werden. Zur Validierung der Koregistrierungsergebnisse werden wir von der Registrierung unabhängige Intensitätsbasierte Maße (z.B. Intensitätsdifferenzen) und oberflächenbasierte Maße (z.B. Hausdorff- Distanz) verwenden, die bereits in unserer Entwicklungsumgebung integriert und verfügbar sind.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Thomas Beyer, Ph.D.; Privatdozent Dr. Uwe Pietrzyk