Ad hoc-Adaption einer intensitätsmodulierten Bestrahlungstechnik an Veränderungen von Zielvolumen und Risikostrukturen

• Applicant: Privatdozent Dr. Klaus Bratengeier
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 73295871

Ziel dieses Vorhabens ist eine Klinik-taugliche Ad-hoc-Adaption von IMRT Plänen an veränderliche Zielvolumina („target of the day“) mit Hilfe neuartiger Segmentierungsregeln. Intensitätsmodulierte Bestrahlungstechniken (IMRT) ermöglichen die hoch dosierte Strahlenbehandlung von Tumoren in unmittelbarer Nähe zu Risikostrukturen. Ausgeprägte Dosisgradienten zwischen den zu bestrahlenden und den zu schonenden Gebieten stellen hohe Anforderungen an die Positioniergenauigkeit; dem steht die Beweglichkeit der Organe des Patienten und Volumenänderungen unter Therapie gegenüber. Es können Partien überdosiert, Zielvolumina unterdosiert werden. Lösungen für Anpassungen von IMRT-Bestrahlungstechniken (an Verformungen, Schwellungen und relative Verschiebungen der Organe) werden kontrovers diskutiert. Dieser Antrag entwickelt und untersucht eine Strategie, deren Grundgedanken für die Generierung von IMRTPlänen bereits klinisch eingesetzt werden. „2-Step IMRT“ ist ein regelbasiertes rationales Segmentierungsverfahren, welches eine vergleichsweise kleine Anzahl von IMRT-Segmenten liefert, deren Gewicht und Form für den Basisplan durch ein Planungssystem optimiert wird. 2-Step IMRT beinhaltet eine Klassifikation der Segmente. Die Segmentklassen reagieren auf Veränderungen von Zielvolumen-Risikoorgan-Konstellationen auf unterschiedliche, aber eindeutige Weise. So liefert das Segmentierungsverfahren gleichzeitig die Adaptionsregeln für Verformungen der Konstellation. Die Aufgabe jedes Segments bleibt - ebenso wie die Zahl der Monitoreinheiten - erhalten. Die Adaption erfolgt über die Änderung der Segmentbreiten.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Michael Flentje; Professor Dr. Dirk Vordermark