Robotikexperten der Universität Würzburg haben ein Verfahren entwickelt,das die Behandlung von Lungentumoren deutlich präziser durchzuführt und damit verbessert. Dafür erhalten sie den 3. Preis des Walter Reis Innovation Award for Robotics.
Lungenkrebs gehört in Deutschland zu den häufigsten Krebsarten. Rund 50000 Menschen – circa 34000 Männer und 15600 Frauen – erkrankten nach Schätzungen des Robert-Koch-Instituts im Jahr 2008 daran. Fatalerweise macht sich der Tumor häufig erst in einem sehr späten Stadium bemerkbar, in dem eine Kombination aus Chemotherapie und Bestrahlung die Behandlung der Wahl ist. Dafür machen sich die Mediziner mit Aufnahmen aus dem Computertomographen vorher ein möglichst genaues Bild von der Größe und Lage des Tumors sowie seiner Bewegung. Gleichzeitig bestimmen sie so die zu bestrahlende Region im Körper.
Durch die Atmung des Patienten bewegt sich allerdings der Tumor sehr stark unter dem feststehenden Strahl. Aus diesen Gründen weiten Mediziner typischerweise die zu bestrahlende Zone auf den gesamten Bereich aus, in dem sich der Tumor bewegt. Dieser „Sicherheitspuffer“ hat zwangsläufig zur Folge, dass auch gesundes Gewebe hohen Strahlendosen ausgesetzt wird.
Die Lösung: Auf einer Liege wird nun der Patient von einem Roboter so bewegt, dass Bewegungen ausgeglichen werden und der Tumor fest auf einer Stelle verbleibt. So kann er hochpräzise bestrahlt werden, ohne dass umliegendes gesundes Gewebe geschädigt wird. Am Lehrstuhl Informatik VII haben der Doktorand Christian Herrman und Professor Klaus Schilling, diese komplexe Aufgabestellung erforscht, die Sensortechnik, Modellierung und vor allem Roboterreaktionen in Echtzeit umfasst: „Wir haben einen Ansatz zur Bewegungskompensation mit einem Roboter entwickelt, so dass die Geräte der Strahlentherapie besonders effektiv eingesetzt werden können“, erklärt Schilling. „Unser System basiert ausschließlich auf Standard-Hardware und kann somit in den unterschiedlichsten Klinikumgebungen kostengünstig eingesetzt werden.“
Das Projekt haben die beiden Robotikexperten gemeinsam mit der Strahlentherapie der Würzburger Universitätsklinik (Prof. Dr. Flentje) und einer mittelständischen Firma durchgeführt – gefördert von der Bayerischen Forschungsstiftung. Nun haben sie für die fortgeschrittene Echtzeitregelung des Roboters den Walter Reis Innovation Award for Robotics, den 3. Preis für „Innovationen der Kinematik, der Steuerung und der Antriebstechnik für Roboter“ erhalten.
Weitere Informationen: www.informatik.uni-wuerzburg.de
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