Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMIm Projekt »IRIS« entwickelt wir einen neuen Ansatz für die intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT): Dabei werden Patient:innen über einen Zeitraum von mehreren Wochen mit einzelnen Dosisfraktionen bestrahlt. Während dieser Zeit werden das Therapieansprechen und die Nebenwirkungen überwacht. Jedoch gibt es bislang keine geeigneten Konzepte für eine Anpassung von IMRT-Plänen an die beobachteten Verläufe.
Medizinerinnen / Ärztinnen vor Computer bei Strahlentherapie Planung
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Optimales Stoppen in der Strahlentherapie – IMRT adaptiv steuern
Projekt »IRIS: Intensitätsmodulierte Strahlentherapie – Individualisierte Steuerung«
Verlaufsbasierte Anpassung von Strahlentherapieplänen
Wir forschen gemeinsam mit dem Massachusetts General Brigham – einem Lehrkrankenhaus der Harvard Medical School in Boston – zu neuen Modellen und Methoden für die individualisierte Steuerung von IMRT-Behandlungen. Ziel ist es, laufende Strahlentherapien anhand der tatsächlichen Krankheitsverläufe flexibel anpassen zu können. Die Modelle sollen erkennen, wann eine Planänderung sinnvoll ist, und den behandelnden Radioonkolog:innen konkrete Vorschläge zur Anpassung liefern. So lassen sich die Behandlungspotenziale der IMRT noch gezielter nutzen.
KI hilft bei Entscheidungsfindung – Modellierung auf Basis realer Therapieverläufe
Den Ausgangspunkt für unsere Forschung bilden retrospektive Daten aus bereits durchgeführten IMRT-Behandlungen und beobachteten Therapieverläufen. Mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) und der mathematischen Statistik erstellen wir daraus Modelle, die den bisherigen Verlauf bewerten und den zu erwartenden Behandlungsfortschritt sowie mögliche Nebenwirkungen prognostizieren.
Ebenso werden anhand dieser Modelle Möglichkeiten für die Adaptation des aktuellen IMRT-Plans ermittelt. Auf dieser Grundlage lassen sich verschiedene Optionen zur Anpassung der laufenden Therapie identifizieren. Mithilfe mehrkriterieller Entscheidungsunterstützung können Ärzt:innen diese Optionen systematisch vergleichen – und so fundiert entscheiden, welche Vorgehensweise für ihre Patient:innen die bestmögliche ist.
Projektpartner
Massachusetts General Brigham und Harvard Medical School, Boston (USA)
Ablauf und Konzept im Strahlentherapie Projekt