Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRBildgebende Verfahren spielen eine zentrale Rolle in der medizinischen Diagnostik und Therapie. Gleichzeitig stoßen etablierte Verfahren wie die Röntgen-Computertomographie durch die notwendige hohe Strahlenexposition und teils fehlende Präzision bei der Untersuchung von Weichgewebe an ihre Grenzen. Im Projekt Multi-Med 3D wird daher eine multimodale Bildgebung entwickelt, die Radar- und Röntgentomographie in einem gemeinsamen Rekonstruktionsverfahren kombiniert und eine fokussiertere Bestrahlung als bislang ermöglichen soll.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Demonstrators für die kombinierte Radar-Röntgen-Bildgebung in medizinischen Anwendungen. Im Fokus stehen insbesondere die Überwachung von Strahlentherapien bei Lungenkrebs sowie die Mammographie zur Brustkrebsdiagnostik.
Kombination von Radar und Röntgen ermöglich genaue Überwachung der Tumorlage
Durch kleinste Bewegungen, verursacht von Herzschlag oder Atmung, können sich Tumorposition und umliegendes Gewebe signifikant verschieben. Dies muss während einer Behandlung angemessen berücksichtigt werden, um nachhaltige Schädigungen von Organen wie z.B. Herz oder Lunge zu vermeiden. Um die Tumorlage während der Bestrahlung genau zu überwachen, werden beide Modalitäten kombiniert. Damit werden zusätzliche Material- und Kontrastinformationen gewonnen, Artefakte reduziert und eine fokussierte Bestrahlung der betroffenen Stellen ermöglicht, wodurch die notwendige Strahlendosis und somit die Strahlenbelastung verringert wird. Hochaufgelöste CT-Bilder sollen als Grundlage für das Radar genutzt werden, um den Sensor individuell auf die Patientinnen und Patienten einzustellen. Sobald die Parameter eingestellt sind, kann das Radar gesundes Gewebe von Tumorgewebe unterscheiden. Am FHR konzentrieren wir uns hierbei auf die Entwicklung der Radarbildgebung zur Oberflächen- und Tumorpositionsextraktion.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung multimodaler Messphantome, die realistische medizinische Untersuchungen ermöglichen, ohne mit echtem Gewebe arbeiten zu müssen.
Projektpartner & Förderung
Das Projekt vereint die Kompetenzen des Fraunhofer EMI im Bereich Computertomographie, des Fraunhofer FHR in der Radarbildgebung sowie des Fraunhofer MEVIS in multimodaler medizinischer Bildrekonstruktion.
Es handelt sich um eine Fraunhofer-interne Förderung mit dem Ziel der Annäherung zur Marktreife und Gewinnung von Industriepartnern.
Projektlaufzeit: 01.06.2023 – 31.08.2026.