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Willkommen zu unserem nächsten Interview in medizinischer
Physik. In diesem Interview werden wir
Amit treffen. Er ist Post-Doc
hier am Deutschen Krebsforschungszentrum
in der Abteilung
Medizinische Physik in der Strahlentherapie. Wie
Sie hier sehen können, befinden wir uns im zweiten
Stockwerk des Gebäudes Bildgebung und
Radioonkologie des Deutschen Krebsforschungszentrums
und auf dieser Etage befinden sich hauptsächlich
die Büros der Post-Docs
und Studierenden.
Gehen wir zu Amit. .
[Musik]
Mal sehen, ob er da ist.
Hallo Amit. Hey. Schön, dich zu sehen. Danke
für deine Zeit. Gern geschehen. Ich habe gerade erwähnt,
dass du Post-Doc in
unserer Abteilung bist, vielleicht kannst du dich einfach
sich kurz vorstellen.
Hallo, mein Name ist Amit, ich bin
Post-Doc in der
Arbeitsgruppe zur Optimierung der Strahlentherapie und
wir arbeiten an der Erstellung von Behandlungsplänen
für die
Strahlentherapie. Okay, ich denke, wir
beginnen unsere Diskussion in
unserem offenen Seminarraum, um
die anderen hier im Büro nicht zu stören. Also los geht's.
Warum hast du dich für das
DKFZ für deine Promotion entschieden?
Zunächst einmal war es ein sehr interessantes
Thema, das ich für meine Doktorarbeit bekommen hatte
und die Gruppe für die Optimierung der Strahlentherapie
hier am DKFZ hatte diese
Kombination von Fachgebieten in so
vielen verschiedenen Themen wie Biologie,
Radiobiologie, Optimierung, Mathematik,
und all das spielte eine Rolle für dieses
Promotionsthema.
Es war also nicht wirklich eine
große Frage, ob man ja oder nein sagt.
Wir haben hier diese sogenannte
Strahlentherapiekette vorbereitet, um
deine Forschung zu diesem Arbeitsablauf zu verorten. Wir werden gleich noch
über deine Forschung sprechen,
aber zunächst einmal:
Wo würdest du deine Forschung in dieser
Kette verorten? Okay, der
Behandlungsplanungsprozess ist bereits ein
wichtiger Ring dieser Kette
und das passiert, wenn der Patient herkommt,
er wurde geröntgt und die Ärzte haben
bereits die Organe eingezeichnet, die
für die Behandlung wichtig sind. Und jetzt
stellt sich die Frage, wie wir die
Strahlung applizieren, also wie lauten die
Parameter, was sind andere technische
Herausforderungen, die es bei der
Behandlung gibt, und dies wird
in einem Computer modelliert und man kann
dieses System optimieren, man kann
bereits verschiedene Optionen analysieren, aber
all dies fällt unter die Behandlungsplanung.
Okay, du hast gesagt, dass du
mit einem Computer arbeitest, dann lass uns mal zu deinem Laptop gehen,
um mehr Details zu erfahren.
Kannst du uns kurz
das Thema Behandlungsplanung und
Optimierung erläutern. Sehr gern, also, was
ich hier auf dem Bildschirm, auf
meinem Laptop-Bildschirm, was Sie hier sehen können
ist das matRad-System. Es ist ein
Open-Source-Behandlungsplanungssystem, das
von unserer Gruppe für die Optimierung der Strahlentherapie
hier verwaltet und
gepflegt wird und dies ist offen für
die Forschung oder Studierende, die das
nutzen können. Was Sie hier sehen, ist ein
Patientenfall. Dies ist ein Freiwilliger.
Wir haben ein CT gemacht und die Ärzte haben
für uns bereits die Leber identifiziert.
Das ist es, was man in der blauen Kontur
hier sehen kann. Jetzt haben wir einen hypothetischen
Tumor entworfen, den wir behandeln wollen. Das ist der
blaue Kontur
hier
und wir wollen
eine ziemlich hohe
Strahlendosis innerhalb dieses Zielvolumens anwenden,
bei gleichzeitiger Reduzierung der Dosis für das
umliegenden gesunden Gewebe, richtig. Das
ist das Ziel der Strahlentherapie.
Und
in diesem Toolkit der Strahlentherapie
haben wir zum Beispiel Photonen. Das sind also
energiereiche Röntgenstrahlen und sie würden
so aussehen: ein einzelner Photonenstrahl
würde so aussehen, wenn er durch den
Körper geht und beim Durchdringen des
Körpers, wie bei einer Röntgenaufnahme eines
Arm zum Beispiel, wird die Dosis dort abgegeben, während
sie durch den Körper wandert, richtig. Um nun
die gesamte Region abzudecken, könnten wir eine
Kombination solcher einzelner
Strahlen anwenden
und das ist es, was man
hier sieht. Aber wie man sieht, was passiert ist:
es gibt eine sehr hohe Strahlendosis an der Stelle, wo sie in den Körper
eindringen und während sie weiter hindurchgehen,
geben sie immer weniger Dosis ab, sodass sie
abfallend ist, und wenn wir
hier eine hohe Dosis verabreichen wollen, müssen wir
eine wirklich hohe Dosis an
gesundes Gewebe hier verabreichen.
Um dies zu vermeiden, können wir
mehrere Strahlen verwenden, richtig.
In dieser Situation habe ich einen
Plan mit fünf
Strahlen vorbereitet, und
diese summieren sich und hier an dieser Stelle,
das ist der rote Bereich, in dem man
die hohe Dosis haben möchte, und der blaue Bereich, der
näher an den anderen, gesunden Organen liegt, ist dort,
wo man die niedrigere Dosis habt.
Aber in der Klinik zum Beispiel ist dieser Plan
nicht unbedingt akzeptabel,
denn hier drüben sieht man
diesen einen Strahl. Die Struktur hier,
das ist das Rückenmark.
Das ist ein sehr empfindliches
Organ und ein sehr wichtiges Organ. Also, man
will dort so wenig Strahlung wie möglich haben,
möglichst niedrig dosiert, und um das zu erreichen,
könnten Sie zum Beispiel
den Strahl verschieben oder einen anderen Strahlwinkel verwenden
oder die Intensität reduzieren
um die Dosis
durch diesen Strahl zu reduzieren, und all diese
kleine Kompromisse und Überlegungen, die man
anstellen kann, ist das, was unser Optimierungsalgorithmus
übernimmt und woher er weiß,
wie er das macht, ist, dass wir eine mathematische
Zielfunktion haben, also
konvertieren wir die Anforderungen der Klinik
in die Frage um, wie viel Dosis dieses Organ erhalten sollte.
Man wandelt das quasi in eine mathematische
Funktion um und bei der Optimierung erhalten wir eine
Dosisverteilung, die in etwa so aussieht.
Wir verstehen deine Forschung nun etwas besser,
aber warum braucht man deine Forschung aus der
Patientenperspektive? Warum ist es so
wichtig, woran du arbeitest?
Wenn wir eine Bestrahlung durchführen, müssen wir
wissen, dass es das Beste ist, was wir tun können,
denn eines ist sicher: Es wird
gesundes Gewebe beeinträchtigen, das wir zwangsläufig mitbestrahlen.
Wir müssen also einen Weg finden, um
so wenig Strahlung wie möglich auf
das gesunde Gewebe anzuwenden.
Und um das zu tun, müssen wir
verstehen, wo die Grenzen liegen und welche
Einschränkungen wir haben, mit denen wir arbeiten
und dies in einem Optimierungsrahmen tun,
was uns versichert oder garantiert, dass
es sich mathematisch zumindest um den besten
umsetzbaren Plan für diesen Patienten handelt.
Vielen Dank für deine Informationen
zu deinem Thema und zur Behandlungsplanung
Aber was sind
andere Bereich der medizinischen Physik, was sind
die faszinierendsten
Aspekte für dich?
Ich denke, für mich in meinem Thema, besonders
bei der Bestrahlungsplanung
ist interessanten Teile, dass
es eine Überschneidung von so vielen verschiedenen
Themen und
Bereichen gibt. Es gibt Physik,
es gibt Mathematik in Bezug auf
Optimierungsalgorithmen
es gibt Biologie in Bezug auf das
Verständnis dafür,
wie Gewebe auf
Strahlung reagiert, und so hat man alle
diese einzlenen Teile in diesem komplexen
System, und es wirklich zu verstehen und
es zu erforschen und zu versuchen,
Lösungen zu finden, die den Menschen helfen würden,
das ist eine
wirklich lohnende Aufgabe, denke ich.
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