Dr. Lennart Volz aus der GSI-Abteilung Biophysik mit Otto-Haxel-Auszeichnung gewürdigt
20.09.2023 |
Dr. Lennart Volz aus der GSI-Abteilung Biophysik hat die Otto-Haxel-Auszeichnung für Physik erhalten. Er bekam den Preis für seine Dissertation zum Thema „Particle imaging for daily in-room image guidance in particle therapy“. Die Preisverleihung fand beim KFG Sommerfest in Karlsruhe statt, zu dem der „KIT Freundeskreis und Fördergesellschaft e.V.“ eingeladen hatte.
Dr. Lennart Volz studierte Physik an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg. Für seine Masterarbeit an der Universität Heidelberg zur Anwendbarkeit von Ionenstrahlen für eine Bildgebung am Patienten erhielt er den Christoph-Schmelzer-Preis 2017. Während seiner Masterarbeit arbeitete Dr. Lennart Volz auch als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, in Boston. Bis 2021 war er als Postdoc am Deutschen Krebsforschungszentrum DKFZ, Abteilung Biomedizinische Physik in der Radioonkologie, beschäftigt, seither ist er als Postdoc bei GSI in der Abteilung Biophysik tätig, sein Schwerpunkt ist die Medizinische Physik. Zwischen 2021 und 2023 war er zudem Gastforscher am University College in der Particle and Advanced Radiotherapy (PART) Gruppe in London.
In seiner mehrfach gewürdigten Dissertation, die von Professor Joao Seco, Heidelberg, betreut wurde, beschäftigte sich Dr. Lennart Volz mit einer Verbesserung und mit neuen Methoden der Teilchenbildgebung bei der Tumortherapie mit Ionen. Die Behandlung mit Ionenstrahlen ist ein hochwirksames und gleichzeitig sehr schonendes Therapieverfahren, doch schränken Reichweitenunsicherheiten ihre Anwendungen immer noch ein. In der aktuellen klinischen Praxis entsteht ein entscheidender Anteil an Reichweitenunsicherheiten durch die Konversion eines konventionellen Röntgen-CTs in das Relative Ionisations-Bremsvermögen (RSP), das für eine genaue Behandlungsplanung entscheidend ist. Die Teilchenbildgebung hingegen ermöglicht eine direktere Rekonstruktion der RSP durch das Messen des Energieverlustes von Teilchen nach Durchquerung der behandelten Person. In seiner Dissertation untersuchte Dr. Lennart Volz verschiedene Aspekte im Hinblick auf eine klinische Implementierung dieser vielversprechenden Methode: Zunächst präsentierte er eine theoretische Beschreibung der räumlichen Auflösung der Teilchenradiographie mit verschiedenen Bildgebungsalgorithmen, um die beobachteten Einschränkungen zu erklären, und stellte eine neuartige Filtermethode für die Bildgebung mit Helium-Ionen vor, mit der sekundäre Teilchen von den relevanten Primärteilchen unterschieden werden können. So konnte er experimentell CT-Bilder mit Helium-Ionen erstellen, die sowohl eine klinisch akzeptable räumliche Auflösung, als auch eine hohe Genauigkeit in der RSP aufwiesen. Erste experimentelle Ergebnisse eines Vergleichs zwischen Teilchen- und Röntgen-CTs für die RSP-Rekonstruktion wurden präsentiert.
Außerdem untersuchte Dr. Lennart Volz eine neuartige Methode für die Teilchenbildgebung während der Bestrahlung mittels eines gemischten Helium-/Kohlenstoff-Ionenstrahls und konnte zeigen, dass es eine solche Methode ermöglicht, relative Reichweitenunterschiede im Millimeterbereich zu detektieren. Abschließend wurden neuartige Detektorkonzepte für die Teilchenbildgebung untersucht. Mit den Ergebnissen seiner Dissertation konnte Dr. Lennart Volz das Potential der Teilchenbildgebung und insbesondere der Helium-Ionen-Bildgebung für die bildgeführte Teilchentherapie verdeutlichen.
Der Otto-Haxel-Preis wurde von dem Unternehmer und Physiker Professor Dr. Hans-Joachim Langmann zur Erinnerung an seinen Doktorvater gestiftet. Der Kernphysiker Professor Dr. Otto Haxel war von 1970 bis 1975 wissenschaftlicher Geschäftsführer des Kernforschungszentrums Karlsruhe. Die Otto Haxel-Auszeichnung für Physik wird seit 2017 in Zusammenarbeit mit der Deutschen Physikalischen Gesellschaft für die drei besten Dissertationen im Fach Physik an den Universitäten Göttingen und Heidelberg sowie am KIT, den drei Wirkungsstätten Otto Haxels, vergeben. (BP)
