Mannheim/Metropolregion Rhein-Neckar.Ganz nahe an der optimalen Therapie
Wissenschaftler der UMM von Amerikanischer Fachgesellschaft für Forschung zur optimalen Brachytherapie ausgezeichnet
Dr. Christian V. Guthier, Physiker in der Abteilung Experimentelle Strahlentherapie der Universitätsmedizin Mannheim mit dem Schwerpunkt Computergestützte Physik, hat ein (Optimierungs-) Verfahren entwickelt, mit dem eine nahezu optimale Strahlentherapie-Planung möglich ist. Für seine Arbeit* ist der Wissenschaftler, der die Methode derzeit bei langjährigen Kooperationspartnern am Birmingham and Women’s Hospital der Harvard University in Boston einführt und weiterentwickelt, von der Amerikanischen Fachgesellschaft „American Association of Physicists in Medicine“ mit dem Preis „Best in Physics“ ausgezeichnet worden.
Das Verfahren wurde zunächst für die Brachytherapie entwickelt, eine spezielle Form der Radiotherapie, bei der die Tumoren von innen bestrahlt werden. Ziel ist es aber, das Verfahren auch für andere Formen der Strahlentherapie anzupassen. Bei der Brachytherapie wird die radioaktive Strahlenquelle über eine Hohlnadel direkt in den Tumor eingebracht. Um bei dem minimal-invasiven Verfahren eine optimale Bestrahlung planen zu können, sind zwei Parameter wichtig: die exakte Position zu ermitteln, an der die Strahlenquelle platziert werden muss, und bei der Positionierung der Hohlnadeln den Weg zu finden, der den Patienten am meisten schont.
Bei dem von Dr. Guthier entwickelten Verfahren handelt es sich um eine neue Klasse von mathematischen Optimierungstechniken. Das Verfahren ist durch zwei Besonderheiten gekennzeichnet: Zum einen ist es hundert bis tausendfach schneller als herkömmliche Berechnungsmethoden. Vor allem aber sind die mit dem Verfahren erzielten Lösungen sehr nahe am „globalen Optimum“. Das heißt, der mit der Methode erzielte prognostizierte Therapieerfolg lässt sich quasi nicht weiter signifikant verbessern.
Die Arbeit ist eingebettet in ein laufendes, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördertes Projekt von Professor Dr. Frederik Wenz (Direktor der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie) und Professor Dr. Jürgen Hesser (Direktor der Abteilung Experimentelle Radiotherapie).
Aufgabe der von Professor Hesser geleiteten Abteilung ist es, moderne und effiziente Techniken der Simulation und Optimierung für so genannte Inverse Probleme zu entwickeln, die insbesondere in der Medizin ihre Anwendungen finden. Als Inverse Probleme werden Probleme bezeichnet, bei denen sich gesuchte Größen nicht durch direkte Messung ermitteln lassen, sondern nur durch den Abgleich von Messungen und mathematischen Modellen. Beispiele finden sich etwa in der biomedizinischen Bildgebung. Die Abteilung ist sowohl mit dem Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) als auch mit dem Zentralinstitut für Technische Informatik (ZITI) der Universität Heidelberg verbunden.
Bei dem ausgezeichneten Projekt besteht eine enge Kooperation sowohl mit dem IWR als auch mit einem international tätigen Unternehmen aus der Medizintechnik-Branche und einem regional ansässigem Unternehmen für moderne Simulationstechnologie. Gute Voraussetzungen, um in der Grundlagenforschung erzielte Ergebnisse möglichst frühzeitig in Produkte umsetzen zu können.
In dem Projekt werden die Methoden der Simulation eines Brachytherapie-Eingriffs genutzt, um noch gezieltere Therapien durchführen zu können. Konkret geht es darum, die Therapie von Zweittumoren nach erfolgreicher erster Behandlung zu optimieren. Die Arbeiten sind damit komplementär zu den Aktivitäten in dem vom BMBF geförderten Forschungscampus M2OLIE, der zum Ziel hat, an der Universitätsmedizin Mannheim eine medizinische Interventionsumgebung für die Weiterentwicklung von minimal-invasiven Krebstherapien zu schaffen.
*Titel der ausgezeichneten Arbeit
„A Fast Multi-Target Inverse Treatment Planning Strategy Optimizing Dosimetric Measures for High-Dose-Rate (HDR) Brachytherapy“
Abteilung Experimentelle Strahlentherapie an der Universitätsmedizin Mannheim
http://medphyssrv1.medma.uni-heidelberg.de/cms/
Forschungscampus M2OLIE
http://www.m2olie.de/
Zuletzt aktualisiert am 4. Mai 2016, 14:52
