%0 Generic
%A Friedrich, Florian
%C Heidelberg
%D 2021
%F heidok:29702
%R 10.11588/heidok.00029702
%T Schnelle MR-Bildgebung und Tumortracking für die MR-geführte Strahlentherapie
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/29702/
%X Die Kombination eines Magnetresonanztomographen mit einem Linearbeschleuniger zu einem Hybridsystem (MR-Linac) ermöglicht die Verfolgung der Tumorposition in Echtzeit während einer Strahlentherapieanwendung. Hierdurch kann die Bestrahlung unterbrochen werden, sobald sich ein Tumor aus seinem Zielvolumen herausbewegt, und folglich gesundes Gewebe geschont werden. In der klinischen Anwendung wird hierzu eine kartesische Bildgebung mit 4 Bildern pro Sekunde (fps) verwendet. Ziele dieser Arbeit waren die Erhöhung der Bildrate bei gleichzeitig robustem Tumortracking sowie eine möglichst große räumliche Abdeckung des zu trackenden Objektes. Dabei wurden radiale Aufnahmen, mit kleinen Goldenen Winkelinkrementen, und kartesische Aufnahmen miteinander verglichen. Die Bilder wurden mit einer iterativen SENSE- bzw. GRAPPA-Rekonstruktion berechnet. Eine deformierbare Bildregistrierung (B-spline) bzw. ein neuronales Netzwerk (U-net) detektierten Tumorkonturen für das Tumortracking. Bildartefakte aufgrund von Unterabtastung wurden optional mit einer Rauschunterdrückung durch ein weiteres U-net minimiert. Die beste Tracking-Performance zeigte das U-net. Bei zwei Lebertumoren betrug der mittlere Konturenabstand zwischen computergenerierter und manueller Segmentierung bei ansteigenden Bildraten bis zu 10,6 fps im Durchschnitt jeweils maximal 0,5 Pixel. Nach Anwendung der Rauschunterdrückung konnte bei gleichbleibender Performance die Bildrate deutlich erhöht werden (31,8 fps). Des Weiteren konnte eine große räumliche Abdeckung eines Organs durch eine spezielle bSSFP-Sequenz für Mehrschicht-Aufnahmen erzielt werden. Diese ermöglicht 3D-Bewegungstracking bei 6,0 fps in zwei zeitgleich aufgenommenen Schichten.