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Verbesserte Bildgebung bei Leberkrebsbehandlungen mittels Computertomographie
Am Forschungscampus STIMULATE hat ein Forschungsteam aus Siemens Healthineers, Helmholtz-Zentrum Hereon, Medizinische Hochschule Hannover und Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Anfang 2025 eine bedeutende Studie zur Verbesserung der Leberbildgebung veröffentlicht. Hana Haseljić spielte dabei eine zentrale Rolle und erreichte die Veröffentlichung der Forschungsergebnisse im angesehenen Fachjournal „Medical Physics“ (Impact Faktor 4,5).
Ziel der Studie war es, die Genauigkeit und Schnelligkeit bei der Darstellung der Leberdurchblutung (Perfusion) während minimal-invasiver Eingriffe zur Behandlung von Lebertumoren zu verbessern. Solche Eingriffe sind zum Beispiel notwendig, um Tumore gezielt und schonend zu behandeln, auch wenn eine Operation nicht durchführbar ist.
Die Forschenden nutzten hierfür eine spezielle Art der Computertomographie (Cone-Beam CT). Die in unserem Institut entwickelte Methode, die sogenannte Time-Separation-Technik (TST), ermöglicht es, die Veränderungen der Blutversorgung in der Leber besonders präzise und schnell sichtbar zu machen. Dabei verwendet das Verfahren mathematische Modelle, die entweder analytisch berechnet oder aus früheren Messungen abgeleitet wurden, selbst wenn keine Vorkenntnisse der zu behandelnden Person vorliegen, um die Durchblutung genau abzubilden.
Das Besondere an den Ergebnissen ist, dass bereits acht kurze Umläufe des Cone-Beam CT-Geräts ausreichen, um exakte Darstellungen der Leberdurchblutung zu erzeugen. Dies reduziert die Strahlenbelastung für das OP-Team und die Patient:innen erheblich und verkürzt zugleich die Zeit, die für die Berechnung der Bilder benötigt wird.
Die neue Methode bietet somit ein großes Potenzial für den klinischen Alltag und könnte zukünftig dafür sorgen, dass minimal-invasive Behandlungen von Lebertumoren noch sicherer und angenehmer für Patient:innen werden. Die Studie verdeutlicht außerdem eindrucksvoll, wie wichtig und erfolgreich interdisziplinäre Forschung am Forschungscampus STIMULATE ist.
Die Publikation ist hier einsehbar.
Abbildung: Perfusionskarten BV (Blutvolumen) und MTT (mittlere Transitzeit). Dargestellt sind Vergleiche zwischen statischer Rekonstruktion sowie modellbasierter Rekonstruktion mittels analytischer und auf Vorwissen basierender Basisfunktionen.
Figure: Perfusion maps BV (blood volume) and MTT (mean transit time). Comparisons are shown between static reconstruction and model-based reconstruction using analytical and prior knowledge-based basis functions.
Improved imaging for liver cancer treatments using computed tomography
At the Research Campus STIMULATE, a research team from Siemens Healthineers, Helmholtz Centre Hereon, Hannover Medical School and Otto von Guericke University Magdeburg published a major study on improving liver imaging in early 2025. Hana Haseljić played a central role in this and achieved the publication of the research results in the prestigious journal ‘Medical Physics’ (impact factor 4,5).
The aim of the study was to improve the accuracy and speed of imaging liver blood flow (perfusion) during minimally invasive procedures to treat liver tumours. Such interventions are necessary, for example, to treat tumours in a targeted and gentle manner even if surgery is not feasible.
The researchers used a special type of computer tomography (cone-beam CT) for this purpose. The method developed at our institute, known as the time separation technique (TST), makes it possible to visualise changes in the blood supply in the liver particularly precisely and quickly. The method uses mathematical models that are either analytically calculated or derived from previous measurements, even if there is no prior knowledge of the person being treated, in order to accurately depict the blood flow.
The special thing about the results is that just eight short cycles of the Cone-Beam CT device are sufficient to generate exact images of the liver blood flow. This significantly reduces the radiation exposure for the surgical team and patients and also shortens the time required to calculate the images.
The new method therefore offers great potential for everyday clinical practice and could ensure that minimally invasive treatments for liver tumours become even safer and more comfortable for patients in the future. The study also impressively illustrates the importance and success of interdisciplinary research at the Research Campus STIMULATE.
The publication can be viewed here.