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Fortschrittliche Forschung für die Behandlung von Leberkrebs
Den STIMULATE-Partnern Siemens Healthineers, Medizinische Hochschule Hannover und Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ist es gelungen, eine bildgebende Lösung für die verbesserte Behandlung von Leberkrebs zu erforschen. Als bildgebendes Verfahren setzte das interdisziplinäre Team um Hana Haseljic eine Variante der Computertomographie (CT), die Kegelstrahl-CT, ein. Am Beispiel des Gehirns wurde ein Software-Prototyp für die modellbasierte Perfusionsbildgebung entwickelt. In der Medizin bezieht sich die Perfusion auf den Flüssigkeitsstrom durch Organe und Gewebe, z. B. durch die Blutgefäße der Leber bis zum Kapillarbett. Insbesondere die Kegelstrahl-CT kann diese Körperkomponenten für die Bildgebung sehr gut auflösen.
Die am Hirnmodell entwickelte Methode konnte nun dank der interdisziplinären Expertise und Zusammenarbeit der drei STIMULATE-Partner auf das Zielorgan Leber übertragen werden. Dank der verbesserten Bildgebung im Perfusionsbereich konnten intraoperative Messungen an der Leber durchgeführt werden, bei denen therapeutische Verfahren, wie z.B. das "Verkleben" (Embolisation) oder die starke Erwärmung (Thermoablation) von Tumorgewebe, evaluiert werden können. Da für Menschen aufgrund der Strahlung keine Daten zur Verfügung standen, war es hilfreich, für die Tests des neuen Software-Prototyps ein Tiermodell (Schwein) zu verwenden. So konnte das Forschungsteam verschiedene Probleme, die bei der bildgesteuerten Therapie auftreten, identifizieren und untersuchen. Dazu gehören die Analyse der Auswirkungen von Atembewegungen auf die Bilderzeugung (Rekonstruktion) und der Einfluss der Modulation der Röhrenspannung auf die Bildqualität. Die implementierte Softwarelösung wurde in verschiedenen Tests evaluiert und erfolgreich validiert, was das große Potenzial einer verbesserten Bildgebung für die Behandlung von Leberkrebs belegt.
Advanced research for the treatment of liver cancer
The STIMULATE partners Siemens Healthineers, Hannover Medical School and Otto von Guericke University Magdeburg have succeeded in researching an imaging solution for the improved treatment of liver cancer. The interdisciplinary team around Hana Haseljic used a variant type of computer tomography (CT), cone-beam CT, as the imaging technique. Using the brain as an organ case study, a software prototype for model-based perfusion imaging was developed. In medicine, perfusion refers to the flow of fluids through organs and tissue, such as through liver blood vessels to capillary bed. Cone-beam CT in particular can resolve these body components very well for imaging.
The method developed on the brain model has now been transferred to the target organ liver thanks to the interdisciplinary expertise and collaboration of the three STIMULATE partners. Thanks to the improved imaging in the perfusion area, intraoperative measurements could now be taken on the liver, in which therapeutic procedures such as "gluing" (embolization) or strong heating (thermal ablation) of tumor tissue, for example, can be evaluated. As there was no data available for human subjects due to the radiation, it was helpful to use an animal model (pig) for the tests of the new software prototype. This enabled the research team to identify and investigate various problems that occur during image-guided therapy. These include analyzing the effect of respiratory movements on image generation (reconstruction) and the influence of tube voltage modulation on image quality. The implemented software solution was evaluated and successfully validated in various tests, demonstrating the great potential of improved imaging for the treatment of liver cancer.