Auftrag

Das Institut betreibt anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung, um Technologien, Verfahren und Erkenntnisse zu produzieren, die einen Fortschritt in der Radiotherapie bei der hochpräzisen und -effektiven Behandlung von Tumorpatienten ermöglichen. Dabei werden auf den Gebieten Medizinische Physik, Informationstechnologie, Robotik, Bildgebung und Strahlenbiologie sichere und gesundheitsökonomisch optimierte Lösungen erarbeitet, die klinisch einsetzbar sind und im Patientenbetrieb u.a. an den Salzburger Landeskliniken kontrolliert evaluiert und weiter verbessert werden können.

In Zusammenarbeit mit der Medizintechnik- und Pharma-Industrie werden Prototypen und Konzepte entwickelt und getestet. Dazu werden Kooperationen eingegangen, die der Industrie Innovationen und Erkenntnisse aus der Integration neuer Technologien in die Arbeitsabläufe in einem klinischem Umfeld liefern sollen, die aber auch sicherstellen müssen, dass erfolgversprechende, neue Technologieentwicklungen aus Salzburg von kommerziellen Anbietern funktional und auf möglichst breiter Basis unterstützt werden.

Am Institut wurden und werden hier erarbeitete Schlüsseltechnologien, Verfahren und Systeme, die einer kommerziellen Verwertung durch einen oder mehrere Industriepartner zugeführt werden können, weltweit patentiert. Dies geschieht allerdings nur in einem solchen Ausmaß, wie das zur Akquisition von Drittmittelfinanzierungen / Forschungsaufträgen erforderlich ist.

Über den Fortschritt soll primär publiziert werden. Erarbeitete Lösungen werden auch der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur weiteren Absicherung und in breiter, internationaler Zusammenarbeit zur kollaborativen Beschleunigung von Entwicklungen und zur Vorbereitung des Einsatzes zielführender, neuer Technologien unentgeltlich zur Verfügung gestellt.

Es ist nicht Ziel des Institutes, Innovationen zu marktreifen, kommerziellen Produkten mit kalkuliertem, ökonomischem Nutzen zu entwickeln – dies bleibt der Industrie vorbehalten und kann gegebenenfalls neu zu gründenden Firmen (Spin-Offs) übertragen werden. Seine Aufgabe ist aber, innovativ im klinischen Nahfeld tätig zu sein, und Prototypen, Verfahren und Systeme, die eine verbesserte radiotherapeutische Behandlung von Krebspatienten ermöglichen, vorzuschlagen, zu optimieren, bekanntzumachen und damit auch zu einem breiteren Einsatz effizienter Lösungen in den Kliniken weltweit beizutragen.
Das Institut ist der Vernetzung von Strahlentherapien verpflichtet, in dem Informationstechnologien entwickelt werden sollen, die extramurale Konsultationen und Dienstleistungen von hochspeziellen Behandlungsmethoden im Verbund mit einer qualitätsgesicherten Standardtherapie klinikübergreifend unterstützen sollen. Diese Technologien sollen auch die Teilnahme an multizentrischen Studien ermöglichen, die zur Hebung der Qualitätsstandards in der Strahlentherapie initiiert werden sollen.

Mitarbeiter

Univ.-Prof. Dr. Felix Sedlmayer
Mag. Heinz Deutschmann
DI Philipp Steininger
DI Bernhard Mitterlechner
DI Christoph Gaisberger
DI Michaela Mooslechner


Hintergrund

Kollaborationen

An der Universitätsklinik für Radiotherapie und Radio-Onkologie wird von der Arbeitsgruppe Medizinische Physik seit vielen Jahren konstant Forschungs- Entwicklungsarbeit geleistet, die teilweise auch in längerfristigen Kooperationen mit der Industrie (z.B. Elekta Oncology Systems, Crawley, UK; Siemens Oncology Care, Erlangen – Heidelberg, D; Multidata Systems, St. Louis, Missouri) durchgeführt wird. Entwicklungen, die den SALK entstammen, wurden auch in anderen Kliniken im Rahmen von Beta-Test-Vereinbarungen in Betrieb genommen (z.B. Universitätsklinik Innsbruck, KH Wien Hietzing, KH Feldkirch).

Expertise

Die Arbeiten auf dem Sektor Software / Applikationsentwicklung ermöglichten den SALK die frühzeitige, erfolgreiche Inbetriebnahme eines hochfunktionalen Strahlentherapie-Informationssystems (SIS/ROKIS), RT-PACS, eines DICOM-Servers und dezentraler 3D-Arbeitsplätze. Bildgebende Modalitäten, wie z.B. Simulator oder Portal Imaging Devices der Linearbeschleuniger wurden direkt über Framegrabberkarte angebunden. Die MLC-Softwarefunktionen (automatisch individuell geformte Bestrahlungsfelder für die Multi-Leaf-Kollimatoren), die automatisierte Blockproduktion, die automatischen Datentransfers zu den Therapiegeräten oder die automatische Leistungserfassung und -meldung (HL-7) / elektronische Patientenakte (IHE) ermöglichten Effizienzsteigerungen. Teure Investitionen in kommerziell zu späteren Zeitpunkten erhältliche Programme und Interfaces konnten entfallen, weil entsprechende Lösungen in-house – zum Großteil neben der klinischen Routine – entwickelt wurden.
Durch die kontinuierliche Entwicklungsarbeit auf den Gebieten Bestrahlungsplanung, virtuelle Simulation, 3D-Visualisierung (Open-GL und GDI), 3D- und 4D-Registrierung (parallel computing, GPU/CUDA), PACS, DICOM-RT-Konnektivität, Bildgebung, Signalverarbeitung, Videoketten, Bildfusion (PET-CT, MR-CT, PET-Röntgen etc.), Bildanalyse, Dosimetrie, Steuerung (iCOM-Vx/Fx, D-MIP), Monte-Carlo-Simulationen, Qualitätskontrolle und -sicherung, Workflowoptimierung und statistischer Auswertung war es möglich, entsprechende Lösungskompetenz aufzubauen.

Praxisbezug

Durch den unmittelbaren Bezug zur täglichen, klinischen Praxis, in der sich die bei uns entwickelten Werkzeuge bewähren müssen, und durch den Druck aus praktischen Notwendigkeiten hinsichtlich Dokumentation, Qualitätssicherung, Integration, Schulung, Workflow, die sich bei der Behandlung von Patienten ergeben, wurden und werden die bei uns entwickelten Systeme alltagstauglich konzipiert – sie entspringen also keinem wissenschaftlichen Elfenbeinturm.

Forschungsschwerpunkte

Robotics / Image Guided Radiotherapy (a³IGRT)
Auto-adaptive, aperturbasierte, bildgeführte Radiotherapie: Der therapeutische Strahl eines Linearbeschleunigers folgt automatisch einem täglich und intra-fraktionell überwachten, veränderten Zielvolumen.



Portal Imaging
Verbesserung der Bildqualität und Stabilität von aSi:H Flat Panel Detektoren



Klinische Radiobiologie
Schwerpunkt: Radiosensibilisierung solider Tumoren



Monte-Carlo-Dosisberechnungen
Vollständige numerische Simulation der bestehenden Linearbeschleuniger – hochgenaue Berechnung von Dosisverteilungen im Patienten.

 

Patientenscansystem
Prototypenentwicklung: optische 3D-Erfassung der Patientenoberfläche und -atmung während der Bestrahlung.




Atlasbasierte Target Volume Definition
Expertensysteme zur Unterstützung ärztlicher Entscheidungen: Lymphnode Segmentation, Functional Mapping, Morphologic (non-rigid) Transformation.





Goldmarker
Klinische Studien: Setup- und Bewegungsanalysen der Prostata während der Bestrahlung



4D CT
Bewegungsstudien (Vektor- und Tensorfelder) und Korrelationsanalysen zur Vorausberechnung von Tumor-Trajektorien (internal organ motion) aus externen Surrogatbewegungen (Haut), um Trackingapplikationen (Nachverfolgung bewegter Tumore – z.B. Bronchialkarzinom / Lunge - durch Aperturanpassung / Strahlnachführung) zu ermöglichen.

RT.net
Vernetzung von Zentren, Teleradiotherapie – IT-Mechanismen zur extramuralen Konsultation für Strahlentherapeuten

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