Unsere Forschung

Ziel unserer Forschung ist es, die Techniken der Strahlentherapie und die Behandlung von Patientinnen und Patienten mit Krebserkrankungen noch weiter voranzubringen.

Weiterentwicklung hochpräziser Bestrahlungstechniken

Wir untersuchen, wie man Bestrahlungstechniken so weiterentwickeln kann, dass das Tumorgewebe noch gezielter bestrahlt und empfindliche umliegende Gewebe noch besser geschont werden können.

Medizinische Physik

Dabei werden wir von der Abteilung für Medizinische Physik unterstützt, die auch für die sichere Anwendung der Methoden sorgt. Zu ihren Kernaufgaben gehört die Bestrahlungsplanung – das heißt, die Medizinphysikerin oder der Medizinphysiker ermittelt anhand eines CT-Bildes mit Hilfe eines Computerprogramms die optimale Bestrahlungs-Art inklusive Anzahl, Größe, Form und Einstrahlwinkel der Bestrahlungsfelder und berechnet daraus die Verteilung der Bestrahlungsdosis im Gewebe. Auch für die Qualitätssicherung der Bestrahlungsanlagen und der individuellen Bestrahlungspläne sind die Medizinphysikerinnen und -physiker zuständig.

Forschungsgebiete der Abteilung für Medizinische Physik sind die bildgeführte Strahlentherapie (IGRT), die Optimierung und Anpassung bei intensitätsmodulierter Strahlenbehandlung (IMRT) und die Dosis-Messung von ionisierender Strahlung (Dosimetrie).

Strahlenempfindlichkeit von Körperzellen

Nicht alle Körperzellen sind gegenüber ionisierender Strahlung gleich empfindlich. Diese Tatsache macht sich die Strahlentherapie zunutze. Wie sich die Strahlenempfindlichkeit von Zellen vorhersagen lässt und wodurch diese beeinflusst wird, ist ebenfalls Gegenstand unserer Forschung.

Schwerpunkte der Forschung

Forschungsschwerpunkte der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie sind die Themen Entwicklung von hochkonformalen Bestrahlungstechniken, Medizinische Physik, Strahlenbiologie sowie Palliativmedizin / Palliativversorgung.

Entwicklung von hochkonformalen Bestrahlungstechniken

Optimierung der zeitlichen und räumlichen Dosisverteilung mit dem Ziel der Konzentration der Wirkung im Tumorgewebe mit optimaler Schonung der umgebenen Risikoorgane ist Forschungsschwerpunkt. Die Weiterentwicklung der extrakraniellen Körperstereotaxie, die inverse Bestrahlungsplanung und die Integration von räumlichen und zeitlichen Unsicherheitsfaktoren und funktioneller Bildgebung während der Behandlungsserie sind Angriffspunkte.

Medizinische Physik

Die Abteilung Medizinische Physik unterstützt die Entwicklung neuer komplexer Bestrahlungskonzepte und sorgt für deren sichere Anwendung. Die Planung, d.h. die Optimierung und Berechnung von Dosisverteilungen, sowie die Qualitätssicherung der Bestrahlungsanlagen, als auch jedes individuellen Bestrahlungsplans gehören zu den Kernaufgaben. Hinzu kommen zunehmend Fragestellungen aus der Bildverarbeitung zur Weiterentwicklung einer personalisierten Strahlentherapie.

Forschungsgebiete sind die bildgeführte Strahlentherapie (IGRT), die Optimierung und Adaption bei intensitätsmodulierter Strahlenbehandlung (IMRT) und der Dosimetrie ionisierender Strahlung.

Schwerpunkte sind:

  • Berechnung tomographischer Bilder des Patienten in Behandlungsposition, Lageverfolgung von beweglichen Tumoren
  • Adaption der intensitätsmodulierten Strahlenbehandlung (IMRT), insbesondere für schnelle Applikationsverfahren (Volumetric Arc Therapy, VMAT), Entwicklung von non-coplanaren Bestrahlungstechniken für den Körperstammbereich
  • Dosismessung und Berechnung unter Nicht-Gleichgewichtsbedingungen von Sekundärelektronen, insbesondere bei kleinen Strahlenfeldern und Online-Dosimetrie


Ansprechpartner: Prof. Dr. rer. nat. Otto Sauer

Strahlenbiologie

Im Berichtszeitraum wurden im radiobiologischen Labor (3 Wissenschaftler, 2γ technische Assistentinnen, 2 Drittmittelstellen) unter anderem die Mechanismen der Induktions- und Reparatur der DNA-Schäden erforscht, sowie eine Studie (gefördert durch die Deutsche Krebshilfe e.V.) zur Migration von Glioblastomzellen durchgeführt. Im Gegensatz zu beugungsbegrenzten LSM-Aufnahmen, in denen γH2AXFoci als homogen fluoreszierende Signalspots erscheinen, ist dSTORM in der Lage, die Nanostruktur von γH2AX-Foci aufzulösen. Ein γH2AX-Fokus besteht aus diskreten, räumlich getrennten Sub-Clustern beziehungsweise „Nanofoci“ mit einem Durchmesser von 40–50 nm. Unsere Analyse legt nahe, dass diese Nanofoci einzelne γH2AX-haltige Nukleosomen, und damit die kleinsten Bausteine der DNA-Reparatur, repräsentieren.Zusätzlich wurden das Migrations- sowie die Invasionsverhalten humaner Glioblastomzellen (GBM) erforscht. Experimente zur Organisation des F-Aktin-Zytoskeletts bei verschiedenen GBM-Linien ergaben deutliche Unterschiede in Morphologie und Aufbau des FAktin-Zytoskeletts (Memmel et al., 2017).

Ansprechpartner: Prof. Dr. Tcholpon Djuzenova, Dr. Nikita Popov

Palliativmedizin / Palliativversorgung

Neben Einzelprojekten auf der Palliativstation zur Identifikation von Delirpatienten, zur palliativen Sedierung und zur Vorausplanung zum Lebensende ist das Screening auf Palliativbedarf mit darauffolgenden zielgerichteten und bedürfnisorientierten Interventionen ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Ein edv-gestütztes Screening basierend auf der Pflegeanamnese und dem Selbsterfassungsbogen in der Strahlentherapie wird derzeit validiert, begleitet von 2 prospektiv-randomisierten Interventionsstudien (Empowerment-Studie, Fatigue-Intervention). Eine weitere Studie beschäftigt sich mit der Identifikation gebrechlicher älterer Strahlentherapiepatienten (Frailty-Projekt).

Ansprechpartner: Dr. med. Birgitt van Oorschot

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flentje_m@ ukw.de

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Anschrift

Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie des Universitätsklinikums | Kopfkliniken | Josef-Schneider-Straße 11 | Haus B2 | 97080 Würzburg | Deutschland