Die Abteilung Medizinische Physik in der Radiologie hat bei allen bildbasierten diagnostischen und therapeutischen Verfahren eine zentrale Stellung, sowohl für die Entwicklung neuer als auch für die Optimierung bereits vorhandener Methoden. Um Therapien zu verbessern und individuell an den Patienten anpassen zu können, ist es notwendig, quantitative biomedizinische Informationen von Tumoren und Metastasen zu erhalten. Hierzu gehört z.B. eine verbesserte diagnostische Aussagekraft der Magnetresonanztomographie (MRT) durch die Nutzung starker Magnetfelder (7 Tesla), um in vivo die Verteilung von Natrium (Na-23), Sauerstoff (O-17) als auch Kalium (K-39) und Chlor (Cl-35) darzustellen. Mittels verbesserter Techniken der diffusionsgewichteten Magnetresonanztomographie konnten beim Mammographie-Screening große Fortschritte in der diagnostischen Zuverlässigkeit erzielt werden. Außerdem entwickeln wir Computertomographische (CT) Verfahren, die eine erhebliche Reduzierung der Strahlenbelastung ermöglichen, mit dem Ziel, minimal-intensive Eingriffe mittels 3-D Bildgebung durchzuführen. Des Weiteren entwickeln wir neue Kontrastmittel, die eine gezielte Bindung an Tumormarker ermöglichen. Dieser Ansatz erlaubt die Nutzung verschiedener Bildgebungstechniken (MRT, CT, Positronenemissions-Tomographie (PET), Optische Bildgebung), um molekulare Prozesse zu beobachten und in vivo Metastasen aufzuspüren, auch auf mikromorphologischer Ebene.

Unsere Abteilung baut kontinuierlich ihre Position als Kompetenzzentrum für die onkologische Bildgebung weiter aus. In Zusammenarbeit mit den klinischen Abteilungen werden neue Aufnahme- und Rekonstruktionsmethoden für verschiedene Bildgebungsverfahren in die klinische Routine umgesetzt. Hierzu gehören Bildgebungsprotokolle auf dem neusten Stand der Technik für die MR-Tomographen, die im Nationalen Zentrum für Tumorerkrankungen (NCT) eingesetzt werden. Aufkommende Techniken umfassen u.a. die MR-Bildgebung mittels Natrium und Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) Bildgebung, als auch quantitative suszeptibilitätsgewichtete Bildgebung. Bei 7 Tesla haben wir ein gemeinsames Forschungsprogramm gestartet, das sich auf eine verbesserte Charakterisierung des Prostatakarzinoms fokussiert.