Dreiländertagung der Medizinischen Physik ging erfolgreich zu Ende – Digitale Evolution in allen Bereichen!

Besonders herausgestellt wurden die rasanten Weiterentwicklungen durch neue computergestützte Methoden mit Künstlicher Intelligenz (KI) in Diagnostik und Therapie im Bereich der adaptiven Radiotherapie. Wie Kongresspräsident Univ.-Professor Dr. DI Dietmar Georg, Medizinische Universität Wien, betonte, hat die Digitalisierung und die Automatisierung mit Einsatz von KIlängst die Klinik erreicht: „In der Radioonkologie haben wir mit Methoden der KI Prozesse automatisiert, sind von der bildgestützten zur bildgesteuerten Radiotherapie gekommen. Das heißt nicht, dass Algorithmen menschliche Entscheidungen übernehmen, aber sie bieten uns schon sehr gute Vorschläge, um effiziente Behandlungskonzepte umzusetzen.”  

Eindrucksvolle Präsentationen zeigten, wie die Radiotherapie aufgrund automatisierter digitaler Prozesse durch Berücksichtigung von   anatomischen Änderungen – etwa der Synchronisation mit Atembewegungen – als auch von Änderungen in der Tumorbiologie schonender und effizienter durchgeführt werden kann. Des Weiteren sind die Dosiserfassung in der Röntgendiagnostik und Nuklearmedizin sowie die Therapieplanung in der Radioonkologie ohne Digitalisierung kaum noch vorstellbar.  

Der Trend zu statistischer Auswertung und Modellierung spiegelte sich in zahlreichen Beiträgen zu „MachineLearning“ und „ArtificialIntelligence“in allen Bereichen der medizintechnischen Anwendung der Physik wieder, so Kongresspräsident ao. Univ.-Professor Mag. Dr. Wolfgang Birkfellner, Medizinische Universität Wien: „Es ist nicht vermessen zu sagen, dass die Medizinische Physik von heute ein hochtechnologisches Forschungs- und Anwendungsgebiet geworden ist!“ Dies zeigte sich zum Beispiel, indem Dosimetrie, Therapieplanung, Qualitätskontrolle und Bildgebungstechnik immer stärker mit innovativen technischen Entwicklungen aus dem Bereich der Informatikverschmelzen, oder bei innovativen Ansätzen in der interventionellen Computertomographie wie der Dosisreduktion durch Trajektorienplanung. „Machine Lerning und KI haben einen tieferen Hintergrund. Was tatsächlich hinter der massiven Datensammlerei steckt, ist ausgefeilte deskriptive Statistik!”. Zu erwarten seien   verbesserte prädiktive Modelle und standardisierte Behandlungsprotokolle mit Auswirkungen auf die Patientenversorgung: ein „Patient Benefit” durch eine verbesserte Behandlung.    

Kongresshighlights waren Präsentationen von Spitzentechnologien und international einzigartigen Forschungsthemen auf dem dynamisch wachsenden Gebiet der Medizinischen Physik. So wurden Fortschritte in der seit mehr zwei Jahrzehnten entwickelten Partikeltherapie in Deutschland und der Schweiz, das Österreichische Teilchentherapiezentrum MedAustron, seit mehr als fünf Jahren im klinischen Betrieb, sowie die MR gestützte Protonentherapie in Wien und Dresden vorgestellt. Auch in anderen Bereichen, etwa bei der Erforschung neuer Teilchenstrahlen wie Helium in Heidelberg, wurden neueste Ergebnisse präsentiert. 

Der hochkarätige Kongress umfasste das gesamte Spektrum der Medizinphysik von ionisierender und nichtionisierender Strahlung für Bildgebung und Therapie bis hin zu kontinuierlichen Weiterentwicklungen in Strahlenschutz und Qualitätssicherung. Wichtige Aspekte dieser Aufgabe für die Medizinphysik zeigten sich zum Beispiel in der Sitzung des Arbeitskreises „Risikomanagement im Krankenhaus” unter der Leitung von Professor Dr. rer. nat. Markus Buchgeister, Berliner Hochschule für Technik (BHT), zur Umsetzung der EU-Richtlinie zum Strahlenschutzrecht. Dabei ging es um die Erstellung von Risikoanalysen in der Strahlentherapie, die mittlerweile vom neuen Strahlenschutzrecht in Deutschland z.B. bei der Einführung neuer Bestrahlungstechniken gefordert wird. Im Rahmen dieser Arbeit des interprofessionellen Expertenteams an der Analyse der Prozesse in der jeweiligen Abteilung machen die Vertreter der verschiedenen Fachgruppen als weiteren Effekt sich gegenseitig ihre wichtigen Arbeitsaufgaben deutlich. Dieser Austausch im Rahmen der Risikoanalyse führt zu einer Steigerung der gegenseitigen Wertschätzung. Damit wird das Ziel der Aufsichtsbehörden erreicht, durch die offenen Diskussionen nicht nur die Optimierung der Sicherheit der Abläufe zu erreichen, sondern auch eine Fehlerkultur zu etablieren, die weit über den rein technischen Bereich hinausgeht, wie Prof. Buchgeister betonte: „So haben wir zunehmend den ganzen Menschen im Blick.” Weitere interessante Treffen gab es bei den Arbeitskreisen Stereotaxie und IMRT auf der Dreiländertagung.  

Um KI in der Bildgebung ging es auch in der Präsentation “Real-Time Scatter Estimationfor Medical CT using the Deep Scatter Estimation (DSE)” von Joscha Maier, Heidelberg. Der 1. Preisträger des Behnken-Berger-Preises 2021 wurde für die Entwicklung eines neuronalen Netzwerkes ausgezeichnet, das im Rahmen der CT-Strahlung unerwünschte Streustrahlung herausrechnen kann. Mit Monte Carlo Rechnungen trainiert, kann dieses sehr intelligente Verfahren aus den Rohbildern, die der CT aufnimmt, sehr schnell den Rauschanteil herausberechnen und abziehen. Dadurch kann zukünftig die eingestrahlte Dosis beim Patienten noch weiter reduziert werden.  

Ein besonderes Highlight war die Verleihung der Glocker-Medaille an Prof. Dr. Wolfgang Enghardt. Prof. Enghardt hat mit seiner Forschung und Entwicklung über Europa hinaus weltweite Pionierleistungen vollbracht. Neueste Entwicklungen in der Magnetresonanztomographie präsentierte der Publikumsvortrag “MRI at High MagneticFields – Clinical and Research Potential of 7 Tesla and Higher”von Prof. Dr. Mark Ladd, Heidelberg, Vizepräsident der DGMP. Neben Weiterentwicklungen beim Hochfeld-MRT zeigte sich aber auch, dass inzwischen auch kostengünstigere Niedrigfeld-MRTs ohne großen Strom- und Kühlbedarf von großen Firmen als neue Möglichkeit für den Einsatz bei Kindern und auch für kleineren Kliniken und radiologischen Praxen entwickelt werden. 

Im Bereich der Nuklearmedizin als wichtigem medizinphysikalischen Bildgebungsfeld, in dem mit zielgenau platzierten radioaktiven Isotopen die Untersuchung mit einer möglichst geringen Radioisotop-Dosis versucht wird, wurden neue faszinierende Entwicklungen bei der PET-Detektortechnik vorgestellt. Interessante Beiträge beschäftigten sich mit neuen Entwicklungen beim Ganzkörper-PET, dem Positronen-Emissions-Tomographen in Kombination mit der CT, das bei der Suche nach Metastasen oder Primärtumoren eine sogenannte „molekulare Bildgebung“ physiologischer Vorgänge ermöglicht. Ein „heißes Thema” war die Entwicklung kostengünstigerer Varianten durch Einsatz von alternativen Materialien für Szintillationsdetektoren. 

Ein viel diskutierter Beitrag auf der Tagung war die Verknüpfung eines Roboters mit einem Ultraschallkopfzur Präzisierung einer Strahlentherapie, der mit einem schnell steuerbaren Beschleuniger den Strahl präzise einem beweglichen Zielvolumen nachführen kann. Die sogenannte Ultraschallpräzisionsstrahlentherapie zeigte nach Ansicht vieler Teilnehmer, dass Ultraschall eine in dieser Anwendung weit unterschätzte Technologie ist.  

Ein besonderes Augenmerk lag wieder auf den jungen Nachwuchswissenschaftlern. Die wissenschaftlichen Sitzungen, Postersessions und Plenarvorträge wurden vom Forum Young Medicine Physics mit einem facettenreichen Programm begleitet. In einer eigenen Sitzung wurden die jeweiligen Ausbildungswege zum Medizinphysiker und zur Medizinphysikerin in Deutschland, Österreich und der Schweiz diskutiert. Im Bereich der Ausbildung hat die DGMP die klinische Medizininformatik als neues Stoffgebiet für die Zertifizierung von mit aufgenommen, zu der eine im Rahmen der Webinarreihe der DGMP-Akademie Vorträge angeboten werden sollen. „Wir müssen Algorithmen nicht selber schreiben, aber wir müssen sie soweit verstehen, dass wir sie im Rahmen der Evaluation beurteilen können”, betonte Markus Buchgeister.  

Die spannenden Diskussionen werden unter anderem fortgeführt bei der 53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik (DGMP). Diese findet mit den Tagungsleitern Dr.-Ing. Uwe Heinrichs Uwe Heinrichs, Uniklinik RWTH Aachen, Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie, und Dipl.-Phys. Eric Beckers, Gamma Knife Zentrum Krefeld, vom 21. – 24. September 2022 im Eurogress in Aachen statt.