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Wissenschaftlicher Schwerpunkt der Abteilung ist die Entwicklung von präklinischen und klinischen Konzepten zur mehrdimensionalen Therapieoptimierung in der RadioOnkologie. Hierbei werden insbesondere biologische, physikalische und technische Aspekte berücksichtigt. 

In verschiedenen Themenkomplexen werden gemeinsam mit internen und externen Kooperationspartnern multimodale Konzepte evaluiert:

• Präklinische Evaluation von Bestrahlung und Systemtherapie
• Primäre und sekundäre Tumore des Zentralnervensystems
• Ependymome, Medulloblastome & PNET
• Gastrointestinale Tumore
• Tumore des Thoraxraumes
• Mamma-Karzinome
• Gynäkologische Tumore
• Melanome
• Pädiatrische Tumore und Tumore im jungen Erwachsenenalter
• Kombination von hochmoderner Strahlentherapie und Komplementärmedizin

Alle modernen Methoden der Strahlentherapie wie Stereotaxie, Intensitätsmodulierte Radiotherapie (IMRT), Bildgeführte Strahlentherapie (IGRT) sowie Adaptive Strahlentherapie (ART) werden innerhalb der einzelnen Teilprojekte evaluiert oder weiterentwickelt. Die Nutzung strahlenbiologischer Eigenschaften von Tumoren und Normalgewebe ist essenziell, um alle Dimensionen der Strahlentherapie zu berücksichtigen.