Robotisierte Ultraschall-gestützte Bildgebung zur Echtzeit-Bewegungskompensation in der Strahlentherapie (RobUST)

Im Projekt wird der kooperative Einsatz zweier Robotersysteme in der Strahlentherapie untersucht. Im klinischen Einsatz zeichnet sich das auf einem Roboter basierende CyberKnife-System durch besonders viele Freiheitsgrade bei der räumlichen Strahlanordnung und die Möglichkeit des Ausgleichs von Atembewegungen durch synchrone Strahlbewegungen aus. Dadurch lassen sich präzise hochfokussierte Dosisverteilungen erreichen. Bisher erfolgt jedoch die Schätzung der Atembewegungen anhand extern messbarer Surrogatsignale. Ziel des Projektes ist es, die Echtzeit-Lageverfolgung des Zielgebietes mittels Ultraschall zu untersuchen, so dass auf Surrogatsignale verzichtet und auch atemunabhängige Bewegungen, beispielsweise durch die Darmtätigkeit, schnell erkannt werden können. Dazu soll ein Ultraschallkopf während der Bestrahlung durch einen Roboter am Patienten platziert werden. Kernfragestellungen des Projektes betreffen die kinematisch geeignete und sichere Platzierung des Ultraschallkopfes und wie die Berücksichtigung der Abschattung von Einstrahlrichtungen in der Behandlungsplanung.