Medizinische Physik

Die Abteilung bietet Dienstleistungen auf höchstem Niveau und mit gesicherter Qualität, um das multidisziplinäre Ziel einer genauen Diagnose sowie einer sicheren, präzisen und wirksamen Strahlenbehandlung der Patienten zu erreichen.

Die Abteilung ist so strukturiert, dass sie durch wissenschaftlich fundierte Ansätze, etablierte Protokolle, Ausbildung und innovative Forschung einen einzigartigen Service bietet, der auf die Bedürfnisse des einzelnen Patienten zugeschnitten ist. Die Abteilung kümmert sich um die Einhaltung der Vorschriften für die klinische Verwendung ionisierender Strahlung in verschiedenen Abteilungen des Krankenhauses.

Zu den medizinischen Behandlungsmöglichkeiten zählen Chemotherapie, Hormontherapie, zielgerichtete Therapie, biologische Therapie und Immuntherapie. Sie werden hauptsächlich in den folgenden Fällen eingesetzt:

• Begleitende Therapie mit der Strahlentherapie zur Steigerung der Strahlenwirksamkeit.
• Neoadjuvante Therapie: Wird vor einer endgültigen Therapie verabreicht, die eine Chemo-Strahlentherapie oder eine Operation sein kann. Dies wird auch verabreicht, um inoperable Krebserkrankungen zu machen
  Bei manchen Patienten ist eine Größenreduzierung möglich.
• Adjuvante Therapie: Dies wird nach der Operation verabreicht, um das Risiko eines erneuten Auftretens zu verringern.
• Palliativtherapie: Zur Bekämpfung von fortgeschrittenem Krebs (Krebs, der sich über den Ursprungsort hinaus ausgebreitet hat) oder lokal fortgeschrittenem Krebs, der nicht durch eine Operation oder Strahlentherapie behandelt werden kann.

Einzigartigkeit der Abteilung

Das erste Team in Südostasien, das eine hochmoderne Pencil-Beam-Scanning-Protonentherapie-Einrichtung klinisch in Betrieb genommen hat. Das Team hat erfolgreich die neuesten modernen Protonentherapie-Techniken an verschiedenen klinischen Standorten, darunter auch bei den anspruchsvollsten Fällen, implementiert.

Die Stärke der Abteilung liegt in der ganzheitlichen Betreuung durch eine Gruppe auf bestimmte Bereiche spezialisierter Medizinphysiker mit dem obersten Ziel, den Patienten die bestmögliche Versorgung zu bieten.

Profil eines Medizinphysikers

Medizinphysiker sind Gesundheitsexperten mit Ausbildung und Spezialisierung in den Konzepten und Techniken der Anwendung von Physik in der Medizin. Alle Medizinphysiker im Team verfügen über umfangreiche Erfahrung in hochpräziser Strahlentherapie und multimodalen Bildgebungsverfahren, Charakterisierung, Kalibrierung und Qualitätssicherung modernster Strahlentherapie- und Diagnosegeräte unter Verwendung moderner Strahlungsdetektoren, Phantome und Instrumente.

Die Teammitglieder haben an renommierten Instituten auf der ganzen Welt eine Spezialausbildung in Protonenstrahltherapie absolviert.

• Dr. Dayananda Sharma Shamurailatpam, PhD, DipRP, MCMPI – (Leiter, Abteilung für Medizinische Physik)
• Dr. MP Noufal, PhD, DipRP, MCMPI, MS – (leitender Medizinphysiker)
• Herr Kartikeswar Patro, M.Sc., DipRP – (Leitender Medizinphysiker)
• K. Ganapathy, PhD – (Oberer Medizinphysiker)
• A. Manikandan, PhD, DipRP – (leitender Medizinphysiker)
• T. Rajesh, PhD, MCMPI – (leitender Medizinphysiker)
• Herr Mayur Sawant, M.Sc., DipRP – (Medizinphysiker)
• Herr Suryakant Kaushik, M.Sc., DipRP – (Junior-Medizinphysiker)

Protonenbehandlungstechnologie am APCC

Photonenbehandlungstechnologie bei APCC

Klinische Dienste

Die Abteilung bietet qualitätsgesicherte medizinphysikalische Dienstleistungen, die von der Erstinbetriebnahme über alltägliche klinische Dienstleistungen und kritische Analysen bis hin zu verschiedenen Fachgebieten innerhalb des Krankenhauses reichen, vor allem in den Bereichen Strahlenonkologie, diagnostische Radiologie und Nuklearmedizin.

Inbetriebnahme: Die Leistungsmerkmale aller neuen Strahlungsgeräte, der zugehörigen Software und Peripheriegeräte werden sorgfältig nach nationalen und internationalen Standards und Protokollen gemessen und bewertet. Die erfolgreiche Inbetriebnahme gewährleistet die Zulassung durch die zuständige nationale Aufsichtsbehörde und die sichere Anwendung der Geräte in der Patientenbehandlung. Am APCC wurden das PROTEUS-PLUS- und das RadiXact-X9 HT-System zusammen mit der zugehörigen RayStation (RaySearch Lab, Schweden) und dem Precision-TPS (Accuray, USA) in Betrieb genommen, um Patienten mit hochpräziser Photonen- und Protonen-Strahlentherapie zu behandeln. Unser Team entwickelt kontinuierlich neue Behandlungstechniken und implementiert diese nach umfassender Validierung klinisch. Darüber hinaus hat das Team verschiedene bildgebende Strahlungsgeräte in Betrieb genommen, darunter den Aquilion-LB Wide Bore CT (Toshiba, Japan) und den Biograph Vision Digital PET-CT (Siemens, Deutschland).

Kalibrierung: Medizinphysiker quantifizieren und kalibrieren die von verschiedenen strahlungserzeugenden Geräten abgegebene Strahlendosis nach internationalem Formalismus und stellen sicher, dass sie bis zum Primärstandard rückführbar ist.

Qualitätssicherung: Um die sichere und präzise Verabreichung der verordneten Strahlendosis an den Patienten zu gewährleisten, führt die Abteilung regelmäßig zahlreiche Qualitätskontrollen der Bestrahlungsgeräte (PROTEUS-PLUS und RadiXact-X9 HT) und der zugehörigen Komponenten durch – täglich, wöchentlich, monatlich und jährlich. Die Abteilung stellt außerdem die einwandfreie Funktion der in der Protonen-/Photonentherapieanlage installierten Bildgebungsgeräte (zur Überprüfung der Patientenpositionierung vor der Behandlung) sowie anderer Diagnosegeräte sicher.

Behandlungsplanung: Patienten, die sich einer Strahlentherapie unterziehen, durchlaufen eine umfassende, schrittweise Vorbereitung gemäß den Standardarbeitsanweisungen (SOP) der Abteilung. Diese beginnt mit der Anfertigung individueller Lagerungshilfen, gefolgt von der Abgrenzung des Tumors und der Risikoorgane mithilfe multimodaler volumetrischer Bilddatensätze (CT, MRT, PET). Die geplante Behandlung wird im Bestrahlungsplanungssystem (TPS) anhand eines Patienten- und Maschinenmodells simuliert. Die Dosisverteilung im Patienten wird mithilfe hochentwickelter und präziser Monte-Carlo-/Faltungs-Superpositionsalgorithmen berechnet. Der so erstellte Behandlungsplan wird von einem Team aus Strahlentherapeuten und Medizinphysikern evaluiert, um die Erreichung des vordefinierten klinischen Ziels sicherzustellen.

Protonentherapieplanung: Dank des technologischen Fortschritts von PROTEUS-PLUS können wir unsere Patienten mit der modernsten Technik der intensitätsmodulierten Protonentherapie (IMPT) behandeln. Die Behandlungsplanung für IMPT erfolgt in RayStation TPS. Sie beinhaltet eine komplexe iterative Optimierung der Protonenenergieverteilung mit mehreren tausend Protonenspots, deren Positionen, Abstände und Gewichtungen, um eine hochkonforme Dosisverteilung im Tumor bei gleichzeitiger Schonung des umliegenden gesunden Gewebes zu erreichen. Je nach Komplexität und Anforderungen des klinischen Falls wenden wir SFO-, MFO-, Hybrid- und robuste Optimierungsverfahren an. Für dynamische Tumoren werden 4D-robuste Optimierung, Layer- und volumetrische Repainting-IMPT eingesetzt. Adaptive IMPT wird routinemäßig für indikative klinische Bereiche durchgeführt.

Photonen-/Hochenergie-Röntgenbestrahlungsplanung: Die Bestrahlungsplanung mit Photonen erfolgt mittels Präzisions-TPS und helikaler intensitätsmodulierter Strahlentherapie (IMRT) aller klinischen Bereiche. SBRT, rahmenlose SRS, SRT und adaptive Strahlentherapie werden bei entsprechenden Indikationen ebenfalls routinemäßig angewendet. Neben der Behandlung vieler komplexer klinischer Bereiche haben wir in Indien erstmals die Ganzknochenmarkbestrahlung (TMI) bzw. die Ganzknochenmark- und Lymphoidbestrahlung (TMLI) eingeführt.

Forschung

Die Abteilung für Medizinphysik am APCC ist aktiv an innovativen Forschungsarbeiten im Zusammenhang mit multimodaler Bildgebung und hochpräziser Strahlentherapie unter Verwendung von Protonen- und Photonenstrahlen beteiligt.

Zu unseren aktuellen Forschungsinteressen zählen die interne Softwareentwicklung, die Untersuchung neuer Behandlungstechniken, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, In-vivo- und In-vitro-Zelllinienstudien, die Bearbeitung unbeantworteter Fragen, Big Data aus Maschinenprotokolldateien usw.

Die Abteilung führt zahlreiche interne Projekte und Kooperationsprojekte mit renommierten Institutionen in Indien und im Ausland durch. Die Abteilung ist außerdem aktiv an klinischen Studien und Forschungsprojekten beteiligt, in denen die Verabreichung ionisierender und nichtionisierender Strahlung an Patienten zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken untersucht wird.

Die Ergebnisse unserer innovativen, fortlaufenden Forschung finden Sie im Abschnitt „Neueste Veröffentlichungen“