Archiviertes Physik-Kolloquium:

28. Jun. 2012, 16:15 Uhr, Gebäude NW1, Raum H3

Physikalische Aspekte der Modernen Strahlentherapie - Von Photonen, Ionen, Illusionen und mehrdimensionalen Dosisbeschreibungen

Prof. Dr. Björn Poppe, Universität Oldenburg

Die Strahlentherapie gilt neben der Operation und der Chemotherapie als eine der drei Säulen der Krebstherapie. Die Wirkung beruht auf der gezielten Absorption und dadurch möglichst der Abtötung ionisierender Strahlung im Tumor-Gewebe unter gleichzeitiger Minimierung der Belastung gesunder Organe. Aufgrund der komplexen Applikation und der Anwendung, potentiell auch für das Leben des Patienten gefährlichen ionisierenden Strahlung, arbeiten in diesem Bereich der Medizin Ärzte und Physiker traditionell in enger Kooperation. Die Strahlentherapie hat in den vergangenen Jahren eine dramatische Weiterentwicklung erfahren. Wurden vor 10 Jahren die Patienten noch überwiegend mit Strahlenfeldern homogener Intensitätsverteilung bestrahlt, so besteht heute die Möglichkeit, unter einer Reihe von Applikationstechniken und Strahlenarten, wie etwa (Photonen, Elektronen, Protonen, Ionen) zu wählen und die Intensitätsverteilung der Strahlung nahezu beliebig zu modellieren. Diese rasante Entwicklung, gepaart mit einer starken gesundheitspolitischen Unterstützung der Methode, führte zu einer bisher in diesem Feld nie da gewesenen Popularität und Akzeptanz modernster Techniken, welche sogar die Internationale Atomenergiekommission dazu veranlasste, von einem \"Goldenen Zeitalter der Strahlentherapie“ zu sprechen. Auf der physikalischen Seite verursachen die komplexen Techniken allerdings eine Vielzahl von Herausforderungen. Für Erfassung der Dosisdeposition im Gewebe bedeutete diese Entwicklung beispielsweise einen schwierigen Paradigmenwechsel von der nahezu punktweisen, zeitlich konstanten Erfassung der Energie-Absorption hin zur mehrdimensionalen zeitlich variablen Messung und Bewertung unter dosimetrisch unüblichen Bedingungen. Die damit verbundenen Herausforderungen an die Physik haben dazu geführt, dass unter anderem eine Reihe von Ansätzen aus der Signaltheorie Eingang in die moderne Dosimetrie gefunden haben sowie neue mehrdimensionale Detektoren entwickelt wurden. In diesem Vortrag wird auf die aktuellen versorgungsmedizinischen und physikalischen Entwicklungen der Strahlentherapie eingegangen und anhand von ausgewählten Projekten unserer Arbeitsgruppe ein Einblick in die vielfältigen physikalischen Herausforderungen gegeben.