Optimierung

Fokussierter Ultraschall in Kombination mit Magnetresonanzbildgebung (MR) ist ein neuartiger Zugang mit hohem Potential zur nicht-invasiven Tumortherapie. Diese Therapie gilt es im Projekt zu optimieren.

Extrakorporale fokussierte Ultraschalltherapie

Ultraschall-Untersuchungen gehören in Kliniken und Arztpraxen längst zum Alltag, etwa bei der Schwangerschaftsvorsorge. Doch seit einiger Zeit können die Ärzte mit Ultraschall auch »operieren«, etwa um schonend Tumoren zu entfernen. In einem Gemeinschaftsprojekt will die Fraunhofer-Gesellschaft die Möglichkeiten der neuen Therapieform nun erweitern – auf Organe im Bauchraum, die sich beim Atmen bewegen und deshalb vom Ultraschallstrahl nur schwer zu treffen sind.

Fokussierter Ultraschall in Kombination mit Magnetresonanzbildgebung (MR) ist ein neuartiger Zugang mit hohem Potential zur nicht-invasiven Tumortherapie. Durch Schallwellen wird Energie in das Gewebe eingebracht (Ablation), die zur Zerstörung von Tumorzellen führt. Das therapeutische Potential konnte bisher mangels adäquater Komponenten für Ultraschallsimulation, Planberechnung und Gewebetracking jedoch nicht voll genutzt werden. Die Entwicklung solcher Komponenten ist das Ziel dieses Projektes.

Gesamtziele dieses Projektes sind daher:

  • Modellierung und Simulation der Interaktion von fokussiertem Ultraschall mit biologischem Gewebe
  • softwareassistierte Therapieplanung auf Basis von numerischer Simulation und Optimierungsverfahren
  • softwareassistierte Therapiedurchführung und MR-basierte Kontrolle mit Atmungskorrektur und Plananpassung

 

Unsere Beiträge:

  • Modellierung der Ultraschalltherapieplanung als mehrkriterielles Optimierungsproblem
  • Berechnung bestmöglicher Planungsparameter und Plananpassung mit numerischen Optimierungsverfahren
  • Strukturierung des Planungsprozesses mit Methoden der Entscheidungsunterstützung

Partner

  • Fraunhofer MEVIS
  • Fraunhofer SCAI
  • Fraunhofer FIRST
  • Fraunhofer EMI
  • Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
  • UniversitätsKlinikum Heidelberg

 

Förderung

Fraunhofer-Förderprogramm "Marktorientierte strategische Vorlaufforschung" (MAVO)