Optimierung der online adaptiven Strahlentherapie durch unüberwachte Bildfusionsalgorithmen

Die online adaptive Strahlentherapie (ART) ist eine aktuelle Weiterentwicklung der Strahlentherapie zur schnellen Adaptation des Bestrahlungsplans an die Anatomie des Tages, festgestellt mittels CBCT oder MRI auf dem Behandlungstisch zu Beginn einer Fraktion. Derzeit existieren zwei Systeme auf dem Markt, Ethos von Varian/Siemens und Unity von ELEKTA/Philips. Die Strahlenklinik des UK Essen hat die erste adaptive Strahlentherapie mit dem Ethos-System in Deutschland durchgeführt. Beide Systeme haben ein FDA- Zulassung nach 510(k) und sind somit keine autonomen Systeme, sondern müssen in allen Schritten durch Arzt und Physiker überwacht werden. Dieser Goldstandard ist fehleranfällig. Obligater Schritt bei der ART ist der Transfer von Organ- und Tumor-assoziierten Konturen vom Planungs-CT vor Behandlungsbeginn auf die Bildgebung des Tages. Diese Transformation wird mit konventionellen elastischen Deformationsalgorithmen durchgeführt, unterstützt durch KI-basierte Normalgewebekonturierung. Wir sind daran interessiert, den Transfer von Planungs-CT auf die CBCT’s des Tages mittels nicht überwachter deep learning Algorithmen zu verbessern. Derzeit untersuchen wir CycleMorph-Dervate. Intendiert ist, die Genauigkeit für den einzelnen Patienten durch Nachtrainieren mit der eigenen Bildgebung aus den vergangen Fraktionen mit erhöhter Lernrate zu verbessern. Annotierte Datensätze für verschiedenen Tumorlokalisationen sind vorhanden. Eine optimierte Fusion des Planungs- CT’s mit dem CBCT des Tages kann die Qualität der ART deutlich verbessern und beschleunigen. Diese kann retrospektiv als auch prospektiv evaluiert werden.

About Aymane:

Aymane is a medical physicist at the University Hospital Essen.