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Gezielt gegen Tumore

18.10.1999 - (idw) Klinikum der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Wissenschaftler der Uni Magdeburg arbeiten seit längerem an der Erstellung eines Expertensystems zur automatischen Vorhersage des Zielvolumens in der Strahlentherapie mit künstlichen neuronalen Netzen. Das inzwischen funktionsfähige Programm ermöglicht eine genaue, standardisierte Festlegung des zu bestrahlenden Volumens in Computer- oder Kernspintomogrammen der Tumorregion.

Vor kurzem wurde Dipl.-Ing. Nasser Kaspari von der Universität Magdeburg mit dem Posterpreis der 30. Jahrestagung der Gesellschaft für Medizinische Physik ausgezeichnet. Die Anerkennung erhielt der 35-Jährige für ein Projekt, das von der Klinik für Strahlentherapie und dem Institut für Prozeßmeßtechnik und Elektronik der Otto-von Guericke-Universität Magdeburg, gemeinsam bearbeitet wird. Das Projekt war vom Kultusministerium des Land Sachsen-Anhalt drei Jahre finanziert worden. Der in Palästina gebürtige Preisträger kam 1982 zum Studium nach Deutschland, diplomierte an der Fachhochschule Wolfenbüttel im Fach Technische Informatik und anschließend Informatik an der Universität Paderborn. Seit vier Jahren arbeitet Kaspari als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Magdeburger Universität.

Anliegen des Projektes war die Erstellung eines Expertensystems zur automatischen Vorhersage des Zielvolumens in der Strahlentherapie mit künstlichen neuronalen Netzen, genannt TARGET GENERATOR. Das inzwischen funktionsfähige komplexe Programm erleichtert die Arbeit des Strahlentherapeuten und gewährleistet eine genaue, standardisierte Festlegung des zu bestrahlenden Volumens in Computer-oder Kernspintomogrammen der Tumorregion.

In der ersten Phase wurden Forschungsarbeiten zur Erstellung des Expertensystems für Hirntumoren vorgenommen. Die Aufgabe besteht darin, aus dem lokalisierten Tumor auf ein Zielvolumen zu schließen, das zusätzlich die nicht sichtbaren Ausläufer des Tumors enthält. Die Vorhersage dieses nicht sichtbaren Volumens wird aus klinischen Daten mit Hilfe künstlicher neuronaler Netze getroffen. Zu Beginn muss das System durch klinische Fälle angelernt werden, die ihm ein Experte (Arzt) vorgibt. Später kann es ohne diese Hilfe das zu bestrahlende Gebiet automatisch bestimmen. Weitere Forschungsarbeiten an anderen Tumorarten, wie zum Beispiel dem Lungen- , dem Enddarm-, und dem Prostatatumor, werden zur Zeit vorbereitet und durchgeführt.
Die Arbeit an diesem Projekt war durch die Anwendung moderner Schnittbildverfahren an der Klinik für Strahlentherapie Magdeburg (Direktor: Prof. Dr. Günther Gademann) möglich. Maßgeblich für die technischen Lösungen des komplexen Problems sind die Erfahrungen des Lehrstuhls Technische Informatik am Institut für Prozeßmeßtechnik und Elektronik der Fakultät Elektrotechnik (Prof. Dr. Bernd Michaelis) auf dem Gebiet der Neuronalen Netze in der Bildverarbeitung. Beide Institute der Universität verbindet eine enge und erfolgreiche Zusammenarbeit seit über fünf Jahren.

Das Interesse an diesem Expertensystem, das bisher mehrfach auf Messen repräsentiert wurde, ist sehr groß. Im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen der Universität Magdeburg und dem ausgegründeten Institut für Neurosimulation und Bildtechnologien INB GmbH, das seinen Sitz im ZENIT- Gebäude auf dem Gelände der Medizinischen Fakultät hat, wird das Expertensystem kommerziell verwertet. So besteht auch bereits eine enge Kooperation mit der schwedischen Firma HELAX, die Planungsysteme für die Strahlentherapien herstellt und das System in ihre Programme einbinden möchte.

Bildtext: Die innere Kontur repräsentiert den sichtbaren Anteil des Tumor, die schwarze Linie ist das vom Arzt definierte Gebiet, das bestrahlt werden soll. Die überlagernde Linie zeigt das vom Expertensystem vorhergesagte Zielvolumen. Die Unterschiede dieser beiden Konturen ist kleiner als Konturen, die von verschiedenen Ärzten markiert werden. Damit ist eine Art Standardisierung erreicht(http://www.zenit-magdeburg.de/inb/deutsch/zielvolumen/zv6.htm).


Weitere Auskünfte erteilt gern:
Prof. Dr. Günther Gademann, Klinik für Strahlentherapie, Tel. 0391/67 15791,
e-mail: guenther.gademann@medizin.uni-magdeburg.de
http://www.inb-vision.de
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