Tumore, die schlecht mit Sauerstoff versorgt werden, sind häufig resistent gegen herkömmliche Bestrahlung. Von einer fortschrittlichen Methode, der sogenannten Schwerionentherapie, verspricht man sich eine besonders hohe Effektivität gegen sauerstoffarme Tumore. Trotzdem werden Behandlungsentscheidungen heute meist basierend auf allgemeinen Tumormerkmalen wie Größe und Gewebeart getroffen. Das Fehlen genauer Informationen über die Sauerstoffversorgung eines Tumors führt dazu, dass manche Patienten nicht die optimale Behandlung erhalten. Das Forschungsprojekt "Hi-ROC" soll ein neuartiges Verfahren entwickeln, das präzise und ohne Eingriffe in den Körper die Sauerstoffversorgung eines Tumor messen kann. Die Aufgaben der Universität Heidelberg (UKHD) sind hier in silico Experimente zur Erweiterung eines bestehenden biophysikalischen Modells der Strahlenwirkung (UNIVERSE). Dieses Modell soll um den Parameter Hypoxie erweitert, in das bestehende Therapieplanungssystem zur Neuberechnung der Behandlungspläne für die Pilotstudie integriert und eine prospektive in-silico Studie durchgeführt werden. Auf Basis des entwickelten Modells werden die vom Verbundpartner CNAO zur Verfügung gestellten Behandlungspläne der Patienten der HYPERION-Pilotstudie (WP4) neu berechnet und hinsichtlich ihres Potenzials zur Überwindung der Hypoxie bewertet. Dabei soll die angenommene Verteilung der Sauerstoffsättigung aus den vom Verbundpartner UNIMAAS (WP2) entwickelten Bildgebungssignaturen abgeleitet werden. Basierend auf diesen Ergebnissen sollen Metriken entwickelt werden, die potenziell die Darstellung des Behandlungseffekts in ihren digitalen Zwillingen verbessern können (WP8). Das Vorhaben ist Teil des transnationalen Verbundprojekts "HI-Roc" der Förderinitiative "EP PerMed". Der Verbund wird durch eine italienische Arbeitsgruppe koordiniert und hat insgesamt sechs Projektpartner.