Bei der Strahlentherapie muss ein guter Kompromiss zwischen einer wirksamen Behandlung des Tumors und des Risikos von Nebenwirkungen gefunden werden. Software modelliert dieses Problem und errechnet bestmögliche Thearpiepläne.

Strahlentherapie

Bei der Planung einer Therapie müssen mehrere Qualitätskriterien wie etwa die Heilungschancen und Nebenwirkungsrisiken berücksichtigt und für jeden Patienten individuell gegeneinander abgewogen werden. Dazu wird die Therapieplanung als mehrkriterielles Optimierungsproblem modelliert, für das verschiedene bestmögliche Therapievorschläge errechnet werden. Für die zielgerichtete Auswahl des gewünschten Therapieplans werden dem Arzt unterstützende interaktive Entscheidungswerkzeuge zur Verfügung gestellt.

Diese kommen vor allem in der Strahlentherapie zum Einsatz. Dabei wird ein Bestrahlungsplan gesucht, der einen guten Kompromiss des Risikos von Nebenwirkungen und einer wirksamen Bestrahlung des Tumors darstellt. Der Behandlungsplan kann mit der Software in Echtzeit nach Vorstellungen des behandelnden Arztes manipuliert werden, um Chancen und Risiken gegeneinander abzuwägen.

Screenshot der Software zur medizinischen Strahlentherapieplanung
© Fraunhofer ITWM

Screenshot der Benutzeroberfläche: Mit den von uns entwickelten Techniken lassen sich alle Aspekte eines Therapieplans direkt beeinflussen

BMBF-Projekt SPARTA

Techniken zur Planadaption während der Strahlentherapie auf Basis multimodaler Daten werden im BMBF-Projekt SPARTA (Softwareplatform for Adaptive Multimodal Radio- and Particle-Therapy with Autarcic Extensibility) entwickelt; unsere Aufgabe ist die Konzipierung von Methoden zur Entscheidungsunterstützung für die Planadaption.

Video: Strahlentherapie nach Maß

Strahlentherapie ist eines der bedeutendsten Behandlungskonzepte gegen Krebs. Diese gut zu planen, ist eine hochkomplexe Aufgabe. Wir haben gemeinsam im Verbund mit Medizinphysikern und Ärzten den Planungsprozess verbessert. Damit tragen wir zu höheren Heilungschancen für Patienten bei. Die zugrundeliegenden Algorithmen müssen besonders zuverlässig sein, da mit der Therapie am Menschen eine hohe Verantwortung verbunden ist.

Für das Verfahren wurden wir mit dem Preis des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft 2016 ausgezeichnet.