Stipendiat:innen des Wolfgang-Schlegel-Stipendiums
Hier finden Sie eine Auflistung der Stipendiat:innen, die mit dem Wolfgang-Schlegel-Stipendium gefördert werden.
Maya Shariff - Stipendiatin 2026
Ziel 2: Anwendung und Implementierung von Forschungsergebnissen, neuen Methoden und Technologien in der Klinik
Die klinische Umsetzung der Ganzkörperbestrahlung (TBI) zeichnet sich durch eine hohe technische und methodische Vielfalt aus. In Deutschland reichen die Verfahren von individuellen TPS-basierten Ansätzen bis hin zu lang etablierten in-house-Methoden. Diese Heterogenität betrifft insbesondere Planungsstrategien, Dosisberechnung, Dosimetrie, Qualitätssicherungsprozesse und End-to-End-Prüfungen. Der DGMP-Arbeitskreis „Großfeldbestrahlungstechniken“ untersucht diese Unterschiede in einer bundesweiten Multicenter-Studie, um technische Varianten, Workflow-Unterschiede und Potenziale für Harmonisierung zu identifizieren.
Der Forschungs- und Hospitationsaufenthalt am Princess Margaret Cancer Centre (Toronto) erweitert diesen Ansatz um internationale Vergleichsdaten. Das Zentrum verfügt über ein breites Spektrum moderner Großfeldtechniken (TBI, TSEI, CSI) und fortgeschrittene QA-Strukturen, einschließlich umfassender End-to-End-Testungen und adaptiver Workflows. Untersucht werden dort insbesondere Planungsabläufe, Messmethoden, In-vivo- und Phantomdosimetrie, Workflow-Optimierungen sowie QA-Konzepte für Großfeld- und adaptive Techniken.
Das Projekt zielt darauf ab, die kanadischen Prozesse systematisch mit den deutschen Verfahren aus der Multicenter-Studie zu vergleichen, Synergien zu identifizieren und Verbesserungsmöglichkeiten in Planung, Dosimetrie und Qualitätssicherung abzuleiten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in die Weiterentwicklung der Erlanger Großfeldtechnik, in zukünftige End-to-End-Protokolle sowie in die Arbeit des DGMP-Arbeitskreises einfließen und damit zur Harmonisierung und Standardisierung der TBI-Workflows in Deutschland beitragen.
Du Tianxue - Stipendiat 2026
Ziel 2: Anwendung und Implementierung von Forschungsergebnissen, neuen Methoden und Technologien in der Klinik
Die Kohlenstoffionentherapie bietet im Vergleich zur konventionellen Strahlentherapie eine überlegene Dosisverteilung und biologische Wirksamkeit, ist jedoch empfindlich gegenüber Reichweitenunsicherheiten. Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist die etablierteste Methode zur Reichweitenverifikation. Im Rahmen meiner Promotion an der LMU München habe ich ein schnelles analytisches Verfahren zur 3D-Vorhersage von Positronen-Emittierenden Nukliden entwickelt, das erfolgreich gegenüber Monte-Carlo-Simulationen und klinischen Offline-PET-Daten des Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrums validiert wurde. Der nächste Schritt besteht darin, die Methode mit Daten aus der In-Beam-PET zu validieren, welche die vielversprechendste Form der in vivo-Reichweitenkontrolle während der Bestrahlung in der modernen Kohlenstoffionentherapie darstellt.
Vorläufige Tests mit In-Beam-PET-Daten, die am Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) des japanischen National Institute for Quantum Science and Technology (QST) aufgenommen wurden, bestätigten die grundsätzliche Machbarkeit des analytischen Ansatzes, zeigten jedoch weiteren Optimierungsbedarf. Das DGMP-Stipendium unterstützt einen Forschungsaufenthalt am QST/HIMAC, das nicht nur über die weltweit längste Erfahrung in der Kohlenstoffionentherapie verfügt, sondern auch einen innovativen, axial versetzten Full-Ring-In-Beam-PET-Scanner beherbergt, der in der Arbeitsgruppe von Prof. Taiga Yamaya entwickelt wurde. Ein Aufenthalt in der Gruppe von Prof. Yamaya in enger Zusammenarbeit mit dem Medical-Physics-Team von HIMAC (insbesondere Prof. Taku Inaniwa) ermöglicht mir den Zugang zu einzigartigen experimentellen In-Beam-PET-Daten und den notwendigen klinischen Informationen, um den Algorithmus weiter zu verfeinern und seine Übertragung in reale klinische Bedingungen voranzutreiben.
Das übergeordnete Ziel meines Forschungsaufenthalts ist es, die klinische Integration einer verfeinerten, experimentell validierten Version des an der LMU entwickelten analytischen Algorithmus zu ermöglichen, um laufende und zukünftige klinische Studien am HIMAC zu unterstützen.
Thilo Siewert - Stipendiat 2025
Ziel 2: Anwendung und Implementierung von Forschungsergebnissen, neuen Methoden und Technologien in der Klinik
Cone-Beam-CT (CBCT) Verfahren werden vermehrt in der Neuroradiologie zur Diagnostik bei akuten Schlaganfällen, während einer Aneurysma-Behandlung und zur Nachkontrolle von Coilings genutzt. Zur Bestimmung der effektiven Dosis der Patienten aus dem Dosisflächenprodukt (DFP) bei solchen CBCT-Verfahren existieren bisher keine einheitlichen Methoden. Übliche Konversionsfaktoren für das DFP sind bisweilen nur für statische Projektionsrichtungen verfügbar. Methoden, wie kürzlich durch das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) veröffentlicht, um das DFP in ein Dosislängenprodukt umzurechnen, sind bis dato noch nicht im klinischen Alltag etabliert und für spezielle Anwendungsgebiete, wie die Neuroradiologie, noch nicht ausreichend verglichen.
Dieses Projekt zielt darauf ab, die Methoden des BfS sowie andere Methoden zur Bestimmung der effektiven Dosis bei neuroradiologischen CBCT-Untersuchungen zu vergleichen und die effektive Dosis explizit für weibliche Patientinnen zu ermitteln. Der Aufenthalt an dem Johannes Wesling Klinikum in Minden ermöglicht es mir, verschiedene Angiographieanlagen von verschiedenen Herstellern in das Projekt mit aufzunehmen und somit ein größeres Spektrum an Daten für eine mögliche Verallgemeinerung der Ansätze und Ergebnisse zu generieren.
Dennis Scheidt - Stipendiat 2025
Ziel 1: Umsetzung von Forschungsvorhaben
In Zusammenarbeit mit dem „Laboratory of Optical Trapping“ (LUMO) an der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM) wurde ein holographisches Mikroskop entwickelt, das das vollständige skalare Lichtfeld biologischer Proben – am Beispiel von Rattenhirnproben – erfasst. Dabei werden sowohl die Amplitude als auch die Phase des durch die Probe transmittierten Lichts gemessen. Aus einem einzigen Hologramm können durch digitale Nachbearbeitung Dunkelfeld- und Phasenkontrastbilder rekonstruiert sowie eine dreidimensionale Darstellung der Probenstruktur generiert werden.
Im Rahmen des Projektes soll das Mikroskop so erweitert werden, dass auch vektorielle Lichtfelder (d.h. die Polarisationsinformation) gemessen werden können. Dies ermöglicht Rückschlüsse auf Gewebeeigenschaften wie Doppelbrechung – ein potenzieller Indikator für die Myelinkonzentration im Hirngewebe – und verspricht eine verbesserte Tiefenauflösung des rekonstruierten Probenvolumens.
Ein weiterer Vorteil der Methode liegt darin, dass die holographischen Aufnahmen vollständig „label“-frei erfolgen. Es ist weder ein selektives Staining noch eine aufwendige Gewebepräparation notwendig. Im Rahmen eines Proof of Concept sollen daher frische, unpräparierte Gewebeproben – am Beispiel von Hühnchenfleisch – untersucht werden, um die Eignung der Technik für eine spätere Anwendung im klinischen Umfeld zu evaluieren.
Jasmin Winter - Stipendiatin 2024
Ziel 2: Anwendung und Implementierung von Forschungsergebnissen, neuen Methoden und Technologien in der Klinik
Eine präzise Lagerung des Patienten während der Strahlentherapie ist von entscheidender Bedeutung zur korrekten Applizierung der gewünschten Dosisverteilung. Oberflächengeführte Strahlentherapie (SGRT) hat sich als Alternative für herkömmliche Positionierung etabliert. Die Erkennung der gesamten Patientenoberfläche bietet überlegene Informationen gegenüber punktueller Hautmarkierungen. SGRT unterstützt mittlerweile viel mehr als nur die Lagerungsüberwachung des Patienten: atemgesteuerte Bestrahlung (v.a. Atemanhaltetechnik bei linksseitigem Mamma-Ca), effizientere Behandlungsabläufe, Verringerung von Bildaufnahmen zur Positionierung, Arbeitsablauf ohne nötige Markierungen auf der Patientenhaut, etc. Das SGRT-System ist eine komplexe Technik und bedarf gut geschultes Personal mit Hintergrundwissen und Erfahrung. Um die Einführung des SGRT-Systems in die klinische Routine so effizient wie möglich zu gestalten, soll der Austausch mit einem Strahlentherapiezentrum stattfinden, welches schon langjährig Erfahrung mit der Technik hat. Das Peter MacCallum Cancer Centre in Melbourne, Australien, ist ein weltweit führendes Zentrum für Krebsbehandlung, Forschung und Lehre. Dort ist das SGRT-System an 10 Beschleunigern installiert.
David Neugebauer - Stipendiat 2024
Ziel 2: Anwendung und Implementierung von Forschungsergebnissen, neuen Methoden und Technologien in der Klinik
Automatisierte Bestrahlungsplanung, zum Beispiel durch die Nutzung künstlicher Intelligenz, bietet ein großes Potenzial für die Beschleunigung zeitintensiver manueller Arbeitsschritte. Zudem ist die Abwägung zwischen Risikoorganschonung und Zielvolumenabdeckung unter Miteinbeziehung der Plankomplexität stark benutzerabhängig und kann so verbessert und homogenisiert werden. Darüber hinaus kann insbesondere die seit einigen Jahren klinisch eingeführte online-adaptive Strahlentherapie nur durch Automatisierung aktuell manueller Schritte für eine breite Masse zugänglich gemacht werden. Ein weltweiter Vorreiter auf diesem Gebiet ist das Princess Margaret Cancer Centre in Toronto, an welchem das Prinzip, mithilfe von künstlicher Intelligenz eine dreidimensionalen Dosisverteilung vorherzusagen und anschließend durch einen Dose-Mimicking-Algorithmus in einen applizierbaren Bestrahlungsplan zu überführen, entwickelt wurde. Inzwischen wurde diese Vorgehensweise in ein kommerzielles Bestrahlungsplanungssystem überführt. Allerdings müssen für solche indikationsbezogenen Machine-Learning-Modelle verschiedenste Parameter konfiguriert werden, um klinikeigenen Spezifika gerecht zu werden. Ziel des Aufenthalts ist es, nach den Erfahrungen an der Austauschinstitution das Machine-Learning-Modell zur Bestrahlung von Prostata-Patientin am Universitätsklinikum Heidelberg in der klinischen Routine zu etablieren. Zudem soll durch die Mitarbeit an der Entwicklung von neuen Machine-Learning-Modellen die Expertise aufgebaut werden, um Modelle für weitere Indikationen effizient anpassen zu können und geeignete Qualitätssicherungsmaßnahmen definieren zu können.
Vanessa Franke - Stipendiatin 2024
Ziel 1: Umsetzung von Forschungsvorhaben
Tumorerkrankungen sowie zahlreiche neurodegenerative Erkrankungen gehen mit einem veränderten Energiestoffwechsel der betroffenen Zellen einher. Neue Erkenntnisse über den Energiemetabolismus des menschlichen Gehirns können somit als Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Therapieansätze dienen. Nicht-invasive Einblicke in den Energiestoffwechsel des gesunden und erkrankten Gehirns ermöglicht die in vivo Phosphor-Magnetresonanzspektroskopie (31P MRS). Diese erlaubt die Untersuchung zahlreicher am Energiestoffwechsel beteiligter Metaboliten, sowie die Bestimmung des pH-Wertes und der Magnesiumionenkonzentration. Ein erweitertes Verständnis über den Energiestoffwechsel ermöglicht die funktionelle 31P MRS (31P fMRS), da hierbei der dynamische Verlauf der 31P MR-Signale in Antwort auf Aktivierung (beispielsweise durch visuelle Stimulation) untersucht wird. Die Aussagekraft solcher 31P fMRS-Experimente profitiert von deren Durchführung bei ultra-hohen Feldstärken (B0 ≥ 7T) durch ein höheres messbares Signal, das auf unterschiedliche Weise genutzt werden kann. Im Vergleich zu bisherigen 31P fMRS Studien soll der Fokus dieses Projektes auf der Untersuchung (i) schneller Änderungen des Gehirn-Energiemetabolismus als Antwort auf visuelle Stimulation, sowie (ii) potentieller Änderungen bisher wenig untersuchter, niedrig konzentrierter Metaboliten liegen. Um dies zu erreichen werden die Expertise und Ressourcen des Brigham and Women’s Hospitals in Boston und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg zusammengebracht. Durch die gemeinsame Entwicklung und Durchführung von optimierten 31P fMRS Experimenten mit Hilfe visueller Stimulation in gesunden Probanden sollen neue Erkenntnisse über den menschlichen Hirn-Energiemetabolismus gewonnen werden.