In der Medizinischen Physik kooperieren wir mit vielen Krankenhausabteilungen in und um Wien im Bereich Röntgendiagnostik, Nuklearmedizin und Radio-Onkologie. Einige Projekte werden mit Institutionen durchgeführt, die neue Ideen der Kernspinresonanz entwickeln.

Wir konzentrieren uns auf 3 Hauptthemen:

Brachytherapie:

Seit mehr als 19 Jahren werden in der Abteilung für Radio-Onkologie des SMZ-Ost Prostatapatienten mittels Brachytherapie (Nahfeld-Strahlentherapie) behandelt. Eine durch medizinische Statistiken ausgewertete Langzeitnachsorge kann die Tumorkontrolle verbessern, indem gleichzeitig Nebenwirkungen reduziert werden. In dieser Nachsorgestudie werden mehr als 600 Patienten erfasst und ausgewertet.

Entwicklung der Protonen-CT:

In den letzten zehn Jahren hat sich die Protonentherapie zu einer etablierten Methode zur Behandlung von Krebs an kritischen Stellen des menschlichen Körpers entwickelt. Vor der Behandlung ist ein Behandlungsplan erforderlich. Derzeit basiert dieser Behandlungsplan auf der konventionellen Photonen-Computertomographie (CT). Dies führt zu erheblichen Unsicherheiten aufgrund der unterschiedlichen Wechselwirkungsmechanismen von Photonen und geladenen Teilchen, die erheblich reduziert werden können, wenn derselbe Teilchentyp sowohl für die Behandlung als auch für die Bildgebung verwendet wird. Durch die Messung der Partikelbahn im Inneren des Objekts und seiner Restenergie dahinter kann eine präzise 3D-Karte der Stoppkraft für geladene Partikel im Objekt rekonstruiert werden. Dies ist als Protonen-CT oder allgemeiner als Ionen-CT bekannt.

Dosisauswertung mit TLD:

Die Protonenstrahlentherapie ermöglicht eine Verringerung der Dosisbelastung, aber das vorhandene Wissen und Verständnis der Dosen außerhalb des Feldes und des damit verbundenen Risikos der Induktion sekundärer bösartiger Neoplasien ist noch nicht ausreichend ausgereift, um den Einsatz moderner Techniken zur Behandlung von Kindern zu rechtfertigen. Ein Großteil der Besorgnis bezieht sich auf das krebserzeugende Risiko von Sekundärpartikeln, die unvermeidlich von den strahlmodifizierenden Geräten und Geweben selbst erzeugt werden. Daher erfordert eine Charakterisierung der sekundären Strahlendosis an einem vom Tumorvolumen entfernten Ort den Einsatz spezieller Detektoren. Thermolumineszenz-Detektoren (TLDs) sind als hervorragendes Material für breite dosimetrische Anwendungen anerkannt, da sie eine hohe Empfindlichkeit, einen geringen Hintergrund, Widerstandsfähigkeit gegenüber Umgebungsbedingungen, Gewebeäquivalenz und geringe Größe aufweisen, um das Strahlungsfeld nicht zu stören. Im Rahmen eines Projekts am Strahlentherapiezentrum MedAustron sind die TLDs an Dosismessungen innerhalb eines gewebeäquivalenten menschlichen Phantoms in tumornahen und entfernten Organen beteiligt.

Hauptkooperationspartner:

• AKH Vienna – Abteilung für Radioonkologie

• AKH Vienna – Abteilung für Kernspinresonanz

• SMZ-Ost – Donauspital – Abteilung für Nuklearmedizin

• SMZ-Ost – Donauspital – Abteilung für Strahlentherapie

• Krankenhaus Lainz – Institut für Nuklearmedizin und Strahlentherapie

• MedAUSTRON – Protonen- und Kohlenstoffionentherapie

Accelerator Physics wird in Kooperation mit CERN (Austrian Doctoral Students Program) und MedAUSTRON durchgeführt.