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Porträt Dr. Richter, Christian; FWMP

Dr. Christian Richter
Group leader High precision radiotherapy
Medical Radiation Physics
c.richterAthzdr.de

Forschungsplattform

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Weitere Informationen

Patients and physicians may contact the University Proton Therapy Dresden hotline at 0351 458 15693 (Monday to Friday from 9am to 11am and 1pm to 3pm) or via via e-mail: protonentherapie@uniklinikum-dresden.de

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Hochpräzisions-Strahlentherapie

Gruppenleiter: Dr. Christian Richter

Ziel der Gruppe ist es, Hochpräzisionsmethoden für die Strahlentherapie bei Krebserkrankungen weiterzuentwickeln und so schnell wie möglich in die klinische Anwendung zu übertragen. Die Infrastruktur am OncoRay bietet hierfür optimale Voraussetzungen: eine moderne Protonentherapie-Anlage mit In-Room Dual-Energy-Computertomographie und vielfältige Bildgebungsgeräte. Ein großer Vorteil ist zudem die Nähe zwischen den Wissenschaftlern und den Ärzten der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie.
Der Forschungsschwerpunkt der Gruppe liegt auf der Verbesserung der Präzision und Robustheit der Protonentherapie. Konkret verfolgen die Wissenschaftler folgende Projekte:

Verbesserung der Reichweite-Vorhersage

Wenn Protonen verschiedene Gewebetypen durchdringen, werden sie unterschiedlich stark abgebremst. Für die Bestrahlungsplanung ist es daher äußerst wichtig, einzelne Gewebe unterscheiden und ihre Eigenschaften möglichst genau bestimmen zu können. Die Gruppe erforscht hierfür die Möglichkeiten der Dual-Energy-Computertomographie (DECT). Anders als bei der herkömmlichen Computertomographie werden bei diesem innovativen Verfahren zwei CT-Scans mit unterschiedlichen Energien vom Patienten aufgenommen. Diese liefern jeweils spezifische Informationen zur Zusammensetzung der Gewebe. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die DECT-Methode zur Bestrahlungsplanung erhebliche Vorteile bringt, die für den Einsatz in der Klinik von hoher Relevanz sind. Ein Ziel ist es, die Reichweiteunsicherheit des Protonenstrahls von derzeit 3,5 Prozent um 1 Prozent zu senken. Dadurch könnten Tumoren noch genauer bestrahlt und gesundes Gewebe besser geschützt werden.

Dual-Energy-CT

Vergleich zweier Dosisverteilungen eines am Universitätsklinikum Dresden mit Protonen behandelten Patienten. Abbildung 1 (links): berechnet mit dem derzeitigen klinischen Standard. Abbildung 2 (Mitte): berechnet basierend auf Dual-Energy Computertomographie. Beide Verfahren bestimmen Eindringtiefen von Protonen im Patienten, die allerdings um bis zu 2 % voneinander abweichen und zu Dosisunterschieden von bis zu 40 % am Rand des Tumorgebietes führen (rechts). Foto: Patrick Wohlfahrt

Verifikation der Reichweite des Protonenstrahls

Die tatsächliche Eindringtiefe des Protonenstrahls und damit der Ort größter Wirkung lassen sich nur schwer messen. Möglich ist dies mit einer so genannten Prompt-Gamma-Schlitzkamera, wie sie von der Firma Ion Beam Applications (IBA) entwickelt wurde. Die Gruppe „Hochpräzisionsstrahlentherapie“ sorgte in enger Kooperation mit der Gruppe „In-vivo Dosimetrie für neue Strahlenarten“ mit zahlreichen Messungen und technischen Verbesserungen dafür, dass die Kamera erstmals während einer Patientenbehandlung eingesetzt werden konnte.

Robuste und adaptive Bestrahlungsplanung

Der Bestrahlungsplan legt millimetergenau fest, welcher Bereich im Körper mit welcher Dosis bestrahlt werden soll. Da an verschiedenen Tagen bestrahlt wird, kann es zwischen den Teilbestrahlungen zu kleinen Abweichungen kommen, etwa bei der Lagerung des Patienten oder bei im Körper vorhandenen Lufteinschlüssen. Die Wissenschaftler arbeiten daran, die Bestrahlungspläne so zu gestalten, dass diese Abweichungen keinen Einfluss auf die Qualität der Behandlung haben. Zusätzlich können im Verlauf der Therapie wichtige Veränderungen eintreten, beispielsweise kann der Tumor schrumpfen oder Lymphknoten können anschwellen. Die Forscher untersuchen daher, unter welchen Voraussetzungen und zu welchem Zeitpunkt ein bestehender Plan angepasst werden muss, um die beste Therapie für den Patienten zu gewährleisten.

Präzise Bestrahlung bei bewegten Tumoren

Viele Tumoren im Körper bewegen sich, so zum Beispiel Lungentumoren. Um hier eine präzise Bestrahlung zu ermöglichen, ist es notwendig, die durch die Atmung verursachte Bewegung des Tumors und der umliegenden Risikoorgane genau zu berücksichtigen. Die Gruppe betreut hierzu aktuell eine klinische Studie.


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