Zielsetzung

1. Einführung

Strahlentherapie bei Krebspatienten

Die gezielte Behandlung bösartiger Tumoren durch Strahlentherapie gehört neben der Chirurgie und der Chemotherapie zu den bedeutendsten Gebieten der Onkologie mit enormem Innovationspotential. Durch moderne Bildgebung lässt sich eine differenzierte Darstellung von Tumor und Normalgewebe erreichen und diese detailgenau in einen individuell optimierten Therapieplan umsetzen. Das Ziel des Projekts besteht darin, die Behandlungserfolge der Strahlentherapie durch eine präzisere Planung deutlich zu steigern, wenn es gelingt, moderne funktionelle und molekulare Bildgebung mit etablierter morphologischer diagnostischer Radiologie zu kombinieren.

2. Softwareplattform

Innovationsplattform für neue bildgebende Verfahren

Durch molekulare Bildgebung steht eine ständig wachsende Vielfalt an Bildinformationen zur Verfügung, mit denen eine differenzierte Analyse spezifischer Krankheitsverläufe ermöglicht werden kann. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Entwicklung einer integrierten Softwareplattform, um neue molekulare und funktionelle Bildgebung mit etablierten radiologischen Bildkontrasten und der Strahlentherapie zusammenzuführen und diese aus der Forschung schneller in den klinischen Einsatz zu bringen. Die Innovationsplattform deckt dabei das komplette Spektrum von der Verarbeitung, Quantifizierung und Visualisierung onkologischer Bilddaten über die darauf aufbauende Diagnose und Therapieplanung bis zur Verlaufsanalyse ab.

3. Diagnostik

Krankheitsspezifische Protokolle

Im Rahmen des Projekts entstehen eine Reihe neuer Therapieprotokolle auf Basis molekularer Bildgebungsverfahren für Natrium-MR, u.a.auch bei 7 Tesla, MR-Spektroskopie, sowie tracergestützter, strahleninduzierter und dynamischer PET.

Therapieplanung und Verlaufskontrolle

Die Bewertung individueller Patientenrisiken erfolgt über die Korrelation von multimodaler prä- und posttherapeutischer Bildgebung sowie der vergleichenden, quantitativen Analyse von geplanten und bereits applizierten Dosisverteilungen.

4. Therapie

Optimierung der Strahlentherapie durch molekulare Bildgebung

Basierend auf mathematischen Verfahren zur mehrkriteriellen Optimierung sollen Methoden entwickelt werden, die dem Therapeuten eine gleichermaßen schnelle und präzise Behandlungsplanung ermöglichen. So soll der Gewinn an Diagnosequalität in einen Gewinn an Behandlungsqualität umgesetzt werden. Dazu werden mehrkriterielle Echtzeit-Planungswerkzeuge zur interaktiven Detailplanung so verzahnt, dass in kürzester Zeit der richtige Kompromiss zwischen Behandlungserfolg und Nebenwirkungen gefunden werden kann.

Klinische Evaluierung und Teilchentherapie

Die entwickelten Therapieprotokolle werden anhand klinischer Planungsstudien für Tumoren in Gehirn, Prostata und Lunge hinsichtlich Umsetzbarkeit und Therapiepotential evaluiert. Dies schließt neben der intensitätsmodulierten Radiotherapie auch die Schwerionen- und Protonenstrahlung ein, die durch ihre günstigen physikalischen und strahlenbiologischen Eigenschaften in besonderer Weise geeignet scheint, die gesteigerte diagnostische Qualität auch therapeutisch umzusetzen.
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