Radioonkologie

Dieser interdisziplinäre Bereich beschäftigt sich mit der Integration von nicht-invasiver Bildgebung in der Bestrahlungsplanung und der biologisch optimierten und individualisierten Strahlentherapie. Um dieses Ziel zu erreichen, konzentrieren sich das NCT/UCC Dresden und das NCT Heidelberg auf die Entwicklung moderner Methoden der Strahlentherapie und die Identifizierung neuer molekularer Therapieziele und prädiktiver Biomarker für das Therapieansprechen. Die gemeinsame Organisation beider Standorte innerhalb des Nationalen Zentrums für Strahlenforschung in der Onkologie (NCRO), der Helmholtz-Programm-orientierten Förderung und neuerdings auch innerhalb des NCT hat zu zahlreichen kooperativen und komplementären Initiativen in der biologischen, physikalischen, translationalen und klinischen Forschung geführt. Dazu gehören auch die präklinische Evaluierung und klinische Einführung der Dual-Energy-Computertomographie (CT) zur Planung der Protonenbestrahlung, die Evaluierung der magnetresonanz-geführten Strahlentherapie mit Linearbeschleunigertechnologie, die Entwicklung der magnetresonanz-geführten Protonentherapie oder die gemeinsame Durchführung klinischer Studien.

Forschungsprofil Dresden

In Dresden konzentriert sich die Forschung in der Radioonkologie auf
(1) die biologische und klinische Untersuchung der Protonentherapie und die Optimierung ihrer physikalischen Präzision und klinischen Anwendung
(2) die Evaluierung biologischer Ziele und Mechanismen neuer kombinierter Behandlungsschemata und die Vorhersage von Behandlungseffekten für die Entwicklung personalisierter Strahlenbehandlungspläne.

Weltweit höchste Genauigkeit in der Protonentherapie durch Dual-Energy-CT-Behandlungsplanung

Nach fünf Jahren gemeinsamer translationaler Forschung in Dresden und Heidelberg wurde ein neuartiges Verfahren zur Partikeltherapieplanung, basierend auf Informationen aus einem Dual-Energy-CT-Scan des Patienten, in die klinische Praxis eingeführt. Mit diesem so genannten DirectSPR-Ansatz kann die Partikelreichweite im menschlichen Gewebe genauer und patientenindividuell vorhergesagt werden. Die seit mehr als 30 Jahren praktisch unveränderte Reichweitengenauigkeit wird damit erstmals deutlich verbessert, was zu einer 35%igen Verringerung des Volumens des bestrahlten gesunden Gewebes um das Zielvolumen führt. DirectSPR erhöht also die Genauigkeit, Sicherheit und wahrscheinlich auch die Verträglichkeit der Partikeltherapie. Dieser Ansatz wurde in intensiver industrieller Zusammenarbeit als Medizinprodukt entwickelt und steht den Partikeltherapiezentren weltweit zur Verfügung.

Wohlfahrt et al., Radiother Oncol 2017; Möhler et al., Phys Med Biol 2018; Peters et al., Radiother. Oncol. 2021.

Advantage of improved accuracy and reduced range uncertainty: the treatment plan based on the DirectSPR method (left) results in a substantial dose reduction in the healthy tissue surrounding the target compared to the previous method (right, blue area in the dose difference map). This effects mainly brain tissue, but also optic nerves (yellow) and the brain stem (pink). In addition, a higher dose can be delivered in the target area adjacent to the brain stem (right, red area). The reduced range uncertainty results in fewer compromises in this area.© OncoRay / Christian Hahn, Nils Peters

>>> NCT Brückenstudie: DELPHI - De-Eskalation der adjuvanten Radio(chemo)therapie bei HPV(+) Oropharynxkarzinomen. Eine Phase-I-Studie zur Reduzierung der Spättoxizität