Integration von 4D-MRT in die robuste Bestrahlungsplanung von Pankreaskarzinomen mittels adaptiver Partikeltherapie

Projektleiter:

Aswin Hoffmann, MSc PhD (Helmholtz‐Zentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Radioonkologie - OncoRay, Dresden, Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum C. G. Carus Dresden, Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie), aswin.hoffmann[at]oncoray.de, Tel.: + 49-351-458-3932

Dr. rer. nat. Asja Pfaffenberger (Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Medizinische Physik in der Strahlentherapie (E040)), a.pfaffenberger[at]dkfz.de, Tel.: + 49-6221-42-3483

Gefördert seit: April 2016

Das Pankreaskarzinom zählt in Deutschland mit etwa 16000 Todesfällen pro Jahr zu der am vierthäufigsten krebsbedingten Todesursache. Als therapeutische Optionen stehen je nach Tumorstadium die Operation, Chemotherapie und Strahlentherapie oder eine Kombination dieser Behandlungsmodalitäten zur Verfügung. Dabei stellt die intra-fraktionelle respirationsbedingte Bewegung als auch die inter-fraktionelle Deformation des Zielgewebes bei Patienten mit Pankreaskarzinom für die Strahlentherapie eine große Herausforderung dar. Um die Beweglichkeit des Tumors zu berücksichtigen werden aktuell recht große Sicherheitssäume in  der Bestrahlungsplanung verwendet. Dies führt zwangsläufig zu einer hohen Strahlenbelastung von umgebendem gesundem Gewebe. Die patientenspezifische Evaluierung der Tumorbewegung und damit der Berücksichtigung von personifizierten Sicherheitssäumen könnte den Nutzen der Strahlentherapie für Patienten mit Pankreaskarzinom erhöhen.

In diesem Projekt soll ein institutsübergreifendes Protokoll für die Untersuchung mittels der Magnetresonanztomografie (MRT) entwickelt werden, das optimiert auf die Diagnostik des Pankreaskarzinoms, eine bestmögliche Grundlage für die Charakterisierung des relevanten Zielvolumens und der Evaluierung seiner Deformation liefert. Die Tumorbewegung soll aus zeitaufgelöster volumetrischer MRT-Bildgebung (4D-MRT) extrahiert, die Reduktion und Reproduzierbarkeit der Bewegung mit unterschiedlichen  Strategien der Immobilisation (abdominelles Korsett, Vakuummatratze) untersucht werden. Unsere Hypothese ist, dass ein reduzierter Tumorbewegung bei Bildgebung und Bestrahlung mit Hilfe eines abdominellen Korsetts erreicht und mittels MRT quantifiziert werden kann. Die Bewegungsanalyse mittels 4D-CT weist aufgrund des schwachen Weichteilkontrastes und der Sortierungs-Artefakte Schwächen und Ungenauigkeiten auf. Eine 4D-MRT könnte diese Defizite überwinden. Letzten Endes soll die Bewegungsinformation aus 4D-MRT Datensätzen in die Bestrahlungsplanung von Pankreaskarzinomen in der Partikeltherapie integriert werden.