Robotergestützte Ultraschallbildgebung zur Lagekontrolle von Zielgewebe während der Strahlentherapie

Kurzfassung. Eine Strahlentherapie von Tumorpatienten erfolgt in der Regel fraktioniert über mehrereWochen. Die Qualität der Therapie hängt entscheidend davon ab, ob sichergestellt werden kann, dass in jeder Fraktion die Strahlung, wie ursprünglich geplant, appliziert wird. Durch Lagerungsungenauigkeiten des Patienten, Organbewegungen, Deformationen, Gewichtsabnahme etc. kann es zu relevanten Veränderungen kommen. Die Bestrahlung erfolgt dann nicht mehr nach dem ursprünglich optimierten Plan. Adaptive Therapieansätze versuchen die Bewegung der Zielstrukturen abzuschätzen und durch geeignete Maßnahmen zu kompensieren. Diese Arbeit verfolgt das Ziel, Organbewegungen während der Therapie mit Hilfe von Ultraschall (US)-Bildgebung zu detektieren. Um sicherzustellen, dass trotz leichter Bewegungen des Patienten der Schallkopf korrekt positioniert bleibt und den Kontakt zur Patientenoberfläche nicht verliert, wird ein Leichtbauroboter eingesetzt. Der Roboter verfügt über eine Sensorik, um Bewegungen der Patientenoberfläche zu erkennen und durch eine Nachführung des Schallkopfes zu kompensieren. Damit können Atembewegungen berücksichtigt werden und der Roboter kann in Gefahrensituationen ausweichen. Die Roboterapplikation wurde in das MITK eingebettet. Der Schallkopf kann während der Therapie über einen Joystick neu positioniert werden. Erste Tests an Probanden zeigen, dass die Ultraschallbilder zur Lagekontrolle eingesetzt werden können.