Die Medizin wird von evidenzbasierten Standards dominiert: Therapieschemata werden Diagnosen zugeordnet Patienten gleicher Diagnose werden mit gleicher Medizin behandelt. Ziel der dreidimensionalen Tumordokumentation und Therapieplanung ist eine Individualisierung der Diagnostik und somit auch eine individuellere Therapieplanung. Der TTM Tumor Therapy Manager ist ein erstes in der klinischen Routine anwendbares individuelles 3-D-Patientenmodell. Aktuell ist es ein Dokumentationsmodul, welches als Grundlage für ein vollständiges Patientenmodell dienen wird und die gesamte Therapie abbildet.
Die für die HNO-Tumordiagnostik im Rahmen des regulären Stagings verwendeten Daten aus der ComputerTomographie (CT) mit einem Schichtabstand von 1,0 mm dienen als Grundlage für die Erstellung eines individuellen elektronischen Patientenmodells.
Die Verbesserung der allgemein anwendbaren Methoden der medizinischen Visualisierung führt zu einem realistischen 3-D-Patientenmodell. Für die Gefäßvisualisierung, die auch komplexe Gefäßstrukturen übersichtlich darstellt, wurde eine neue Methode entwickelt, die auf impliziten Oberflächen basiert. Die Geometrie entsteht durch Polygonalisierung von Skalarfeldern und wird nicht explizit konstruiert. Implizite Oberflächen wurden bislang nur für die geometrische Modellierung eingesetzt. Die Magdeburger Arbeitsgruppe hat ein derartiges Verfahren so angepasst, dass die Gefäßdaten korrekt dargestellt werden, ohne dass fälschliche Verschmelzungen oder Verdickungen an Verzweigungen auftreten.
Ein entscheidender Vorteil dieser neuartigen computergestützten Therapieplanung mit dem Tumor Therapy Manager (TTM) liegt darin, anatomische und pathologische Strukturen sowie deren Relation zueinander quantifizieren zu können. Dafür sind Methoden für die interaktive Bestimmung von Abständen und Winkeln sowie Methoden, mit denen automatisch räumliche Verhältnisse quantifiziert werden, in die Software zur Therapieplanung integriert worden [2]. Der TTM wird seit Ende 2009 in verschiedenen Ausbaustufen in der HNO-Klinik der Universität Leipzig in der klinischen Routine evaluiert.
Die 3-D-Darstellungen erlauben eine bessere Darstellung besonders von kleinen und komplexen Strukturen und eine korrekte Interpretation der bildlichen Daten (Abstand zu Risikostrukturen). Zudem werden nicht-primär radiologische Informationen (Verschieblichkeit, Fixation des Tumors, Bilddokumentation der Oberfläche, funktionelle Bilddaten aus der Positronen-Emissions-Tomographie (PET-CT) integriert.
Das elektronische Patientenmodell stellt den individuellen Tumorbefund gut dar (Abb. 1). Die hinterlegte TNMDatenbank ermöglicht ein Einstufen des Tumors, indem für den individuellen Befund mögliche Risikostrukturen systematisch abgefragt werden, dem Nutzer gleichzeitig aber Vorschläge unterbreitet werden, welche durch den Zugriff auf die Daten der Segmentierung schon im System erfasst und als zu prüfen hinterlegt sind. Ein entsprechender Abgleich der Größe des Tumors mit Dimensionen aus dem TNM-System und der markierten Lokalisation führen zu einem T-Vorschlag entsprechend der TNM-Klassifizierung nach AJCC [3,4], parallel aber auch zu einem Vorschlag zur Klassifizierung entsprechend ICD (International Classification of Diseases 10, WHO 2007) und ergibt Zugriff auf einen für diesen Befund hinterlegten Textbaustein zur Befundbeschreibung, was zu einem effizienten Dokumentieren führt. Die 3-D-Darstellung ermöglicht ein gutes Abschätzen der Beziehung des Tumors zu Risikostrukturen und eine verbesserte Planung des therapeutischen Vorgehens.
Die vorliegende Version des TTM verbessert die Dokumentation vorliegender Tumorbefunde entscheidend (Abb. 2). Die Zusammenführung der verschieden Bildarten (Fotots mit Annotationen, CT-Bilder mit/ohne segmentierten Strukturen, 3-D-Darstellungen mit Abständen, Volumina, Abständen zu Risikostrukturen, Tumorskizzen in Piktogrammen) führt zu einem prägnanten Dokument mit hoher Plastizität und erlaubt die Reproduzierbarkeit des Befundes über die Zeit. Die Prägnanz der Dokumente lebt jedoch von der Qualität jedes einzelnen der zusammengetragenen Befunde. Hier zeigt sich z.B. eine sehr hohe Bildqualität bei der Darstellung von endolaryngealen Befunden, weil hier die schon lange vorliegenden entsprechend zugeschnittenen Optiken entsprechende Quelldaten liefern. Durch die Verwendung von VITOM-Optiken (Fa. Storz, Vermarktung seit 2010) haben Übersichtsbilder in der Tiefe des Oropharynx mit guter Ausleuchtung und Tiefenschärfe bei gleichzeitiger Darstellung von nötigen Landmarken einen deutlichen Qualitätsgewinn erfahren.
Der aktuelle Entwicklungsfokus liegt auf der Nachbearbeitung des Tumorvolumens. Hier allerdings zeigen besonders kleine Tumoren die technischen Grenzen der Bildgebung auf. Die parallele Evaluierung dieses Entwicklungsschrittes ist bedeutsam, da 3-dimensionales Zeichnen und Nachbearbeiten ein für die meisten Nutzer ungewohntes Arbeiten darstellt. Bisher liegt keine Literatur zu Evaluierung vergleichbarer Systeme vor [5]. Abb. 1a,b dreidimensionale Darstellung des intralaryngealen Tumors und Einzeichen der Biopsien in der Fotodokumentation
Der TTM Tumor Therapy Manager ist ein erstes in der klinischen Routine anwendbares individuelles 3-DPatientenmodell. Aktuell ist es ein Dokumentationsmodul, welches als Grundlage für ein vollständiges Patientenmodell dienen wird und die gesamte Therapie abbildet. Die Weiterentwicklung verwendet das elektronische Patientenmodell als Kommunikationsbasis im Tumorboard, inkludiert Daten der Pathologie und wird Grundlage der Bestrahlungsplanung. 1 2 3 4 5 Rössling I, Cyrus C, Dornheim L, Boehm A, Preim B: Efficient and Precise Distance Measures for Treatment Planning; Int J Comput Assist Radiol Surg. 2010 Apr 29. [Epub ahead of print] American Joint Committee on Cancer. AJCC Cancer Staging Manual., 6th ed., New York: Springer; 2002 Fischer M, Strauß G, Gahr S, Richter I, Müller S, Burgert O, Dornheim J, Preim B, Dietz A, Boehm A.: Threedimensional visualization for preoperative planning and evaluation in head and neck surgery, Laryngorhinootologie. 2009 Apr;88(4):229-33. Epub 2009 Apr 3.