Kosmetisches Ergebnis bei Lumpektomie
Brustkrebs ist die häufigste Krebserkrankung in Europa, mit jährlich einer halben Million neuer Fälle. Im Frühstadium erfolgt meist eine brusterhaltende Operation (Lumpektomie), mitunter ergänzt durch Chemotherapie und/oder Strahlentherapie. Im Hinblick auf das ästhetische Ergebnis der brusterhaltenden Therapie zeigte sich, dass bei 6 % der Patienten das kosmetische Ergebnis unbefriedigend ist und bis zu 30 % aller Patienten nach der Operation unzufrieden mit ihrem Aussehen sind. Das EU-finanzierte Projekt IBESUP(öffnet in neuem Fenster) sollte daher eine Computersimulation entwickeln, mit dem sich das kosmetische Ergebnis der Operation prognostizieren lässt. IBESUP entwickelte einen integrierten numerischen Rahmen, der Auswirkungen nach dem chirurgischen Eingriff langfristig simulieren kann. Ein computergestütztes mathematisches 3-D-Modell simuliert die Verformung des Brustgewebes und die physiologische Geweberegeneration nach der Operation. Für das Modell werden zwei leistungsfähige numerische Methoden aus dem Bereich der angewandten Mechanik kombiniert: die Finite-Elemente-Methode und die isogeometrische Analysemethode. Die Effektivität und Genauigkeit des vorgeschlagenen Simulationsrahmens wurde mit repräsentativen patientenspezifischen Daten demonstriert. Die Forscher analysierten numerische Daten zur Wundheilung und -kontraktion an realen, patientenbasierten Brustgeometrien aus MRT-Daten. Die endgültige Vorhersage zur Verformung der Brust wurde mit postoperativen Follow-up-Aufnahmen von 4 Patienten verglichen und validiert. IBESUP erreichte sein wichtigstes Ziel und entwickelte erfolgreich einen innovativen validierten In-Silico-Modellsimulator für brusterhaltende OPs. Der neue Rahmen berücksichtigt Veränderungen als Folge von Wiederherstellung und Wundheilungsprozessen. Schließlich könnte das Simulationsmodell künftig auch Grundlage für weitere klinisch relevante chirurgische Simulatoren sein.
Schlüsselbegriffe
Kosmetisches Ergebnis, Lumpektomie, Brusttumor, IBESUP, Modellrahmen
