Regelschleife für die Magnetresonanz-kontrollierte Teilkörper-Hyperthermie - Klinische Evaluierung, Modelle, softwareseitige Implementierung

• Applicant: Professor Dr. Peter Wust (†)
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5424932

Für die regionale Radiofrequenz-Hyperthermie gelangen in der letzten Zeit signifikante Fortschritte in der Applikatortechnologie (Multiantennen-Systeme), der nicht-invasiven MR-Thermographie und der erfolgreichen Kombination in einem Hybridsystem (Hyperthermie Applikator im Simultanbetrieb im MR-System), die auf diese Weise zu der neuen Form der MR-kontrollierten Teilkörper-Hyperthermie (oder auch Hybrid-Hyperthermie) fortentwickelt werden konnte. Damit liegen die Grundelemente für eine Regelschleife vor, die in diesem Projekt entwickelt und im Phantomexperiment validiert werden soll. Ziel ist dabei eine adaptive Regelung der Leistungsdichteverteilung und/oder Temperaturverteilung durch kontinuierliche nicht-invasive MR-Thermographie unter Hyperthermie mit iterativer Anpassung (Optimierung) der Steuerparameter (Phasen, Amplituden). Aufbauend auf den vorliegenden Daten und Erfahrungen sowie der vorhandenen Hard- und Software (SIGMA-Eye Applikator, Fußpunktkontrolle, AMIRA, HyperPlan, E-Feld- und Temperaturberechnungsprogramme) soll eine Hardwareanpassung (Applikatorkontrolle) erfolgen und ein Softwaresystem in MATLAB entwickelt werden, welches eine adaptive Regelung in Echtzeit erlaubt. Dabei werden verfügbare Methoden und Module für Regelung und optimale Kontrolle (u.a. aus den MATLAB-Programmbibliotheken, sog. Toolboxen, zur Regelungstechnik und dem Konrad-Zuse-Zentrum) und von kooperierenden Arbeitsgruppen genutzt. Das Verfahren wird an dreidimensionalen statischen und dynamischen Phantomen geprüft und damit für eine spätere klinische Anwendung vorbereitet.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr. Johanna Gellermann; Dr.-Ing. Jacek Nadobny; Dr. Martin Weiser