Approximation des Tumormasseeffekts mittels direkt-manipulierender Free-Form Deformation

In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Ansatz zur Approximation des Masseeffekts von primären Hirntumoren beschrieben. Die Progression des Tumors wird mittels einer deterministischen Reaktionsdiffusionsgleichung modelliert. Die Beschreibung der raumfordernden Wirkung des Tumors erfolgt über die Kopplung der resultierenden Verteilung der Tumorzellkonzentration mit einem parametrischen Deformationsmodell, das auf der direkt-manipulierenden Free-Form Deformation basiert. Zur Generierung räumlicher Korrespondenzen wird die raumzeitliche Entwicklung der Isofläche des Tumorkernvolumens zwischen zwei Simulationsschritten mittels Landmarken verfolgt. Die Deformationen von rigiden Strukturen, wie z. B. des Schädels, wird durch starre Landmarken unterbunden. Eine Adaption der Landmarkenverteilung während des Tumorwachstums erlaubt das nachträgliche Hinzufügen neuer Landmarken.
Erste qualitative Ergebnisse zeigen, dass das beschriebene Modell eine plausible Approximation der durch die Ausbreitung des Tumors hervorgerufenen raumfordernden Wirkung erlaubt.