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Tracking für scharfe 3D-Röntgenbilder Ein Mess-System für die Krebsbekämpfung

Autor / Redakteur: Anne Richter / Anne Richter

Mit einem von Varian Medical Systems entwickelten optischen Trackingsystem können beim CT-Scannen scharfe 3D-Röntgenbilder erzeugt und damit Tumore exakt lokalisiert werden. Ein Messsystem von Teltec Systems unterstützt die Entwicklung.

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In dem CT-Scanner werden Form und Position eines Tumors bestimmt, durch die Atmungsbewegung entstehen im Brustkorbbereich unscharfe Bilder.
In dem CT-Scanner werden Form und Position eines Tumors bestimmt, durch die Atmungsbewegung entstehen im Brustkorbbereich unscharfe Bilder.
(Bild: Varian Medical)

Bei der Behandlung von Krebspatienten gibt es grundsätzlich drei verschiedene Therapiemöglichkeiten. Je nach Typ und Lage des Tumors entscheidet der Arzt, welcher Behandlungsweg am sinnvollsten ist und am ehesten Erfolg verspricht. Neben der Tumoroperation und einer Chemotherapie besteht die Option einer Bestrahlung mit hochenergetischen Röntgenstrahlen. In der Strahlentherapie ist eine genaue Bestrahlung entscheidend, so dass das komplette Tumorgewebe bestrahlt wird, das gesunde umliegende Gewebe aber verschont bleibt.

Eine besondere Herausforderung hierbei ist die Bestrahlung von Tumoren im Brustbereich. Während der Patient bei der Behandlung atmet, hebt und senkt sich der Brustkorb und damit auch der Tumor. Eine punktgenaue Bestrahlung des Tumors ist daher kaum möglich. Bisher wurde das Strahlenfeld einfach vergrössert und damit auch gesundes Gewebe bestrahlt. Vor allem für jüngere Patienten besteht dadurch ein erhöhtes Risiko, durch die Bestrahlung des gesunden Gewebes mit der Zeit erneut einen Tumor zu entwickeln. Dies zu verbessern, ist ein Forschungsgebiet von Varian Medical Systems.

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Optisches Trackingsystem für scharfe 3D-Röntgenbilder

Voraussetzung für eine genaue Behandlung eines Tumors ist dessen exakte Lokalisierung. Mit Hilfe eines CT-Scanners werden die Position und die Form des Tumors bestimmt, auch eventuelle Metastasen werden lokalisiert. Aus den Daten des Scanners wird ein hochauflösendes Röntgenbild in 3D erstellt. Doch auch beim Scannen besteht das Problem, dass der Patient atmet und sich der Brustkorb bewegt. Beim Zusammensetzen des 3D-Bildes erscheint dieser Bereich unscharf. Die Lösung hierfür ist ein von Varian Medical Systems entwickeltes optisches Trackingsystem, welches die Atmungsbewegung in Echtzeit aufzeichnet. Dafür wird ein Reflektorblock mit vier Reflektorstellen in einer definierten Geometrie dem Patienten auf die Brust gelegt und mit Infrarotlicht bestrahlt. Während der Atmung verändert sich die gemessene Geometrie der Reflektorstellen und es kann eine Atmungskurve erstellt werden. Diese Atmungskurve wird an den CT-Scanner übergeben. Unter Einberechnung der Atmungskurve kann der CT-Scanner scharfe 3D-Bilder erzeugen.

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