Titelaufnahme

Titel
Atlas-basierte Segmentierung der Lunge und der Brust in der Bestrahlungsplanung
Weitere Titel
Atlas-based segmentation of the lung and the breast in radiation therapy
AutorInnenHasieber, Christine
GutachterStanek, Brigitte
Erschienen2013
Datum der AbgabeJanuar 2013
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)adaptive Strahlentherapie / Atlas-basierte Segmentierung / Interobserver-Varibilität / Risikoorgane / Konturierung
Schlagwörter (EN)adaptive radiation therapy / atlas-based segmentation / interobserver variability / organs at risk / contouring
Zugriffsbeschränkung
 _
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Atlas-basierte Segmentierung der Lunge und der Brust in der Bestrahlungsplanung

Ziel der Strahlentherapie ist es, dass der Tumor für die Bestrahlung komplett erfasst

und die höchstmögliche, notwendige Dosis appliziert wird, bei gleichzeitiger Schonung des

Normalgewebes und der Risikoorgane (Organs at Risk, OAR). Eine präzise Konturierung

des Tumors und der OAR für die Erstellung eines Bestrahlungsplans ist deshalb von

entscheidender Bedeutung. Durch Verwendung der Atlas-basierten Segmentierung soll

dies mit geringerem Zeitaufwand gewährleistet werden und sie soll genauer sein als die

Manuelle. Durch die Zeitersparnis könnten die PatientInnen nicht mehr nur eine primäre

Computertomographie (CT) erhalten, sondern es kann in bestimmten Zeitabständen während

der Bestrahlungsphase eine Kontroll-CT gemacht werden. Dadurch lässt sich unter

anderem feststellen, ob sich die Lage und/oder die Größe des Tumors und der OAR

verändert hat. Ist das der Fall, wird der Bestrahlungsplan neu adaptiert. Dadurch kann

der Tumor gezielter bestrahlt und die Bestrahlung gesunden Gewebes eingeschränkt werden.

In dieser Arbeit wird anhand von Literaturrecherchen die Atlas-basierte Segmentierung

beschrieben. Des Weiteren wird die Interobserver-Variabilität erläutert und die Forschungsfrage

beantwortet, ob diese durch automatische Segmentierung reduziert werden kann.

Ferner werden Studien bezüglich der adaptive Radiotherapie (ART) beschrieben und die

zweite Forschungsfrage, ob durch Adaptierung von Bestrahlungsplänen die Normalgewebedosis

reduziert werden kann, untersucht.

Im Ergebnis wird deutlich, dass durch automatische Segmentierungsmethoden die Konturierung

der Zielvolumina schneller und gleichmäßiger erfolgt und dadurch die Interobserver-

Variabilität verringert werden kann, wenn die Zielvolumina mit dieser vorkonturiert werden.

Des Weiteren hat die Literaturrecherche ergeben, dass durch wiederholte Bildgebung während

der Bestrahlungsphase Lageveränderungen des Tumors und der OAR festgestellt

werden können. Mittels ART kann deshalb die Dosis, die das Normalgewebe und die OAR

erhalten, reduziert und der Tumor gezielter bestrahlt werden.

Durch die beachtliche Zeitersparnis bei der Konturierung mittels Atlas-basierter Segmentierung

könnte diese bei ART in der Zukunft eine wichtige Rolle spielen.

Zusammenfassung (Englisch)

Atlas-based segmentation of the lung and the breast in radiation therapy

The main purpose of radiation therapy is to completely cover a tumor with the required

highest-possible dose, while minimizing exposure of normal tissue and OAR. Accurate

contouring of the tumor and these OAR is therefore very important when creating a

radiation treatment plan. Atlas-based segmentation should lead to more precise and less

time-consuming contouring than with manual segmentation. As a result of this time saving,

more than one computed tomography scan can be taken during irradiation. Changes in

size or position of the tumor and OAR can then be determined. If necessary, the radiation

treatment plan can be adapted to ensure more specific irradiation of the malignancy and

to limit irradiation of normal tissue.

This thesis uses literature research to describe atlas-based segmentation. It explains the

concept of interobserver variability and analyzes studies of adaptive radiation therapy

(ART). The insights are used to address two research questions:

• Can automatic segmentation reduce interobserver variability?

• Can the adaptation of the radiation treatment plan reduce the dose received by

normal tissue?

The results demonstrate that contouring of tumors and OAR can be done faster and more

consistently with automated segmentation methods. If target volumes are pre-contoured

with these techniques, then interobserver variability is also reduced. Additionally, the

literature review shows that changes in the position of the tumor and OAR can be detected

by repeated imaging during irradiation. The dose applied to normal tissue and OAR can

be reduced with ART, with more targeted irradiation of the tumor.

Contouring with atlas-based segmentation can play an important part in ART in the

future, largely because of the massive time savings involved.

III

Statistik
Das PDF-Dokument wurde 0 mal heruntergeladen.