Projekt MAVO FUS

Überblick

Fokussierter Ultraschall ist in Gestalt der Extrakorporalen Stoßwellentherapie seit vielen Jahren eine etablierte Behandlungsform für Nierensteine und verschiedenste orthopädische Erkrankungen. Durch die Kombination von fokussiertem Ultraschall mit Magnetresonanzbildgebung hat sich seit den 1990er Jahren ein neuer therapeutischer Zugang zur nichtinvasiven Tumortherapie eröffnet: Über akustische Wellen wird gezielt Energie in das Gewebe eingebracht, die zur Zerstörung der Tumorzellen führt. Hierbei beruht die Wirkung hauptsächlich auf dem thermischen Effekt des fokussierten Ultraschalls, d. h. sehr hohe Temperaturen im Fokus der akustischen Wellen führen zu einer Proteindenaturierung und somit zum Absterben des Gewebes.

Das genaue Zusammenspiel der vielen thermischen, mechanischen und biologischen Vorgänge in der Wirkungsweise von fokussiertem Ultraschall auf Zellen und Gewebestrukturen ist bislang jedoch noch nicht systematisch verstanden. Dies bildet den Ansatzpunkt des Projektes MAVO FUS.

Projektziel

In dem Projekt MAVO FUS werden die Kompetenzen verschiedener Fraunhofer-Institute im Bereich der experimentellen Methoden, der Simulation, der Optimierung, der Visualisierung und der medizinischen Bildverarbeitung gebündelt und erweitert, um mathematische Modelle und numerische Simulationen für die physikalisch-mechanischen Effekte von fokussiertem Ultraschall zu erforschen, sowie echtzeitfähige Methoden für Bewegungserkennung und -vorhersage zur Therapieunterstützung zu entwickeln. Auf Basis der evaluierten mathematischen Modelle sollen demonstratorische Softwareassistenten für die Planung, Optimierung und Verlaufskontrolle der extrakorporalen fokussierten Tumortherapie entstehen.