Dr. Kilian-Simon Baumann
Weitere Informationen
Position
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Kompetenzzentrum BioTechMed
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter im IMPS am Fachbereich LSE
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Klinik für Strahlentherapie der Philipps-Universität Marburg
- Medizinphysikexperte am Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrum
Institut
- Kompetenzzentrum für Biotechnologie und Biomedizinische Physik (BioTecMed)
- Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz (IMPS)
Arbeits- und Forschungsschwerpunkte
- Profil ORCID
- Profil Google Scholar
- Medizinische Strahlungsphysik
- Partikeltherapie
- Monte Carlo Simulationen zum Strahlungstransport auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene
- Dosimetrie ionisierender Strahlung
Mitarbeit in Forschungsprojekten
- HITRIplus: Stellvertretender Principal Investigator im Arbeitspaket 12 "Radiobiological Dosimetry and Quality Assurance"
- PARTITUR: Projektmanagement und Principal Investigator im Arbeitspaket 5 "Monte Carlo Simulationen auf zellulären Skalen"
- ADMIT: Principal Investigator im Teilprojekt D "Monte-Carlo-Simulationen zur Beschreibung der Strahlenwirkung auf zellulärer Ebene"
- RTNORM: Mitarbeit im Arbeitspaket 3 "Determination of kQ,Q0 factors for scanned proton beams"
Eingeworbene Drittmittel
| Zeitraum | Projekt | Fördersumme |
| 2022 - 2023 |
Bestimmung der Modulationsstärke von Lungengewebe in der Partikeltherapie und Messtechnische Konfiguration von Monte Carlo Simulationen auf zellulärer Ebene |
106.000,- € |
| 2022 - 2025 | PARTITUR: Biologische und physikalische Optimierung der Partikelstrahlen - Strahlenschutz für den Patienten. Verbundprojekt: THM, Universität Marburg, GSI Darmstadt, Universität Gießen, UKE Hamburg Sprecher: Prof. Dr. Klemens Zink |
Gesamtprojekt: 2.0 Mio € BMBF - nukleare Sicherheits- und Strahlenforschung Fördernummer: |
| 2024 - 2026 | A novel treatment-planning module to account for lung modulation effects in particle therapy of lung cancer patients |
230.000,- € Deutsche Forschungsgemeinschaft Projektnummer: 511593530 |
| 2024 - 2027 |
ADMIT: ADvanced Medical Phsics in Imaging and Therapy Sprecher/in: |
890.000,- € Forschungsförderprogramm LOEWE Fördernummer: 2/16/519/03/09.001(0001)/101 |
| 2024 - 2025 | RaBeMo: Radiographie-basierte Bestimmung der Modulationsstärke von Lungengewebe in der Partikeltherapie |
150.000,- € |
Preise und Auszeichnungen
| 2015 | Jahrgangsbester des Masterstudiengangs „Medizinische Physik“ an der Technischen Hochschule Mittelhessen |
| 2017 | PTCOG Travel Award für Beitrag auf der 56. PTCOG-Jahrestagung in Tokio, Japan |
| 2017 | Gewinner des Science Slams im Rahmen der Sommerschule 2017 „Status und Perspektiven der Ionenstrahl- und Protonentherapie“ des DKFZ |
| 2018 | Preis für den besten Vortrag in den Sessions des Fachverbands Strahlen- und Medizinphysik auf der DPG-Jahrestagung in Würzburg |
| 2020 |
Behnken-Berger-Preis (2. Platz) für Dissertation „Analyzing the modulation effects of lung tissue in proton therapy” |
| 2021 | Dissertationspreis der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie für Dissertation „Analyzing the modulation effects of lung tissue in proton therapy” |
| 2022 | AAPM Farrington Daniels Best Paper Award für Publikation “Compensating for beam modulation due to microscopic lung heterogeneities in carbon ion therapy treatment planning” in Medical Physics, 2021 |
Publikationen
Erstautorenschaften
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Baumann K-S, Witt M, Weber U, Engenhart-Cabillic R, Zink K: An efficient method to predict and include Bragg curve degradation due to lung-equivalent materials in Monte Carlo codes by applying a density modulation. Phys. Med. Biol., 2017 (62)
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Baumann K-S, Flatten V, Weber U, Lautenschläger S, Eberle F, Zink K, Engenhart-Cabillic R: Effects of the Bragg peak degradation due to lung tissue in proton therapy of lung cancer patients. Radiat Oncol., 2019 (14)
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Baumann K-S, Horst F, Zink K, Gomà C: Comparison of PENH, FLUKA, and Geant4/TOPAS for absorbed dose calculations in air cavities representing ionization chambers in high-energy photon and proton beams. Med. Phys., 2019 (46)
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Baumann K-S, Weber U, Fiebich M, Zink K, Mäder U: 3D-printable lung substitutes for particle therapy on the base of high-resolution CTs for mimicking Bragg peak degradation. Proc. SPIE 10954, Medical Imaging 2019: Imaging Informatics for Healthcare, Research, and Applications, 2019
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Baumann K-S, Kaupa S, Bach C, Engenhart-Cabillic R, Zink K: Monte carlo calculation of beam quality correction factors in proton beams using topas/geant4. Phys.Med. Biol., 2020 (65)
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Baumann K-S, Kaupa S, Bach C, Engenhart-Cabillic R, Zink K: Monte Carlo calculation of perturbation correction factors for air-filled ionization chambers in clinical proton beams using TOPAS/GEANT4, Zeitschrift für Medizinische Physik, 2021 (31)
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Baumann K-S, Derksen L, Witt M, Burg JM, Engenhart-Cabillic R, Zink K: Monte carlo calculation of beam quality correction factors in proton beams using fluka, Phys. Med. Biol., 2021 (66)
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Baumann K-S, Gomà C, Wulff J, Kretschmer, J, Zink K: Monte Carlo calculated ionization chamber correction factors in clinical proton beams – Deriving uncertainties from published data. Physica Medica, 2023 (113)
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Baumann K-S, Gebauer B (geteilte Erstautorenschaft), Fuchs H, Georg D, Oborn BM, Looe H-K, Lühr A: Proton dosimetry in a magnetic field: measurement and calculation of correction factors for a plane-parallel ionization chamber, Medical Physics, 2023; 1-13
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Baumann K-S, Derksen L, Witt M, Adeberg S, Zink K: The influence of different versions of FLUKA and GEANT4 on the calculation of response functions of ionization chambers in clinical proton beams, Phys. Med. Biol., 2023 (68)
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Baumann K-S, Wulff J, Gomà C: Applications of Monte Carlo calculations in clinical dosimetry of proton and ion beams, in: Monte Carlo in Heavy Charged Particle Therapy New Challenges in Ion Therapy, Edited by Pablo Cirrone, Giada Petringa, 2024, ISBN 9780367897161
Letztautorenschaften
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Derksen L, Pfuhl T, Engenhart-Cabillic R, Zink K, Baumann K-S: Investigating the feasibility of TOPAS-nBio for Monte Carlo track structure simulations of GEANT4-DNA examples application, Phys. Med. Biol., 2021 (66)
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Flatten V, Burg JM, Witt M, Derksen L, Costa PF, Wulff J, Bäumer C, Timmermann B, Weber U, Vorwerk H, Engenhart-Cabillic R, Zink K, Baumann K-S: Estimating the modulating effect of lung tissue in particle therapy using a clinical CT voxel histogram analysis, Phys. Med. Biol., 2021 (66)
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Burg JM, Flatten V, Witt M, Derksen L, Weber U, Engenhart-Cabillic R, Vorwerk H, Zink K, Baumann K-S: Experimental determination of modulation power of lung tissue for particle therapy, Phys. Med. Biol., 2021 (66)
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Derksen L, Engenhart-Cabillic R, Zink K, Baumann K-S: A method to implement inter-track interactions in Monte Carlo simulations with TOPAS-nBio and their influence on simulated radical yields following water radiolysis, Phys. Med. Biol., 2023 (68)
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Derksen L, Adeberg S, Zink K, Baumann K-S: Comparison of two methods simulating inter-track interactions using the radiobiological Monte Carlo toolkit TOPAS-nBio, Phys. Med. Biol., 2024 (69)
Weitere Autorenschaften
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Wulff J, Baumann K-S, Verbeek N, Bäumer C, Timmermann B, Zink K: TOPAS/Geant4 configuration for ionization chamber calculations in proton beams. Phys. Med. Biol., 2018 (63)
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Flatten V, Baumann K-S, Weber U, Engenhart-Cabillic R, Zink K: Quantification of the dependencies of the Bragg peak degradation due to lung tissue in proton therapy on a CT-based lung tumor phantom. Phys. Med. Biol., 2019 (64)
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Lautenschläger S, Iancu G, Flatten V, Baumann K-S, Thiemer M, Dumke C, Zink K, Hauswald H, Vordermark D, Maus-Körholz C, Engenhart-Cabillic R, Eberle F: Advantage of proton-radiotherapy for pediatric patients and adolescents with Hodgkin’s disease. Radiat Oncol. 2019 (14)
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Ringbaek T, Santiago A, Grzanka L, Baumann K-S, Flatten V, Engenhart-Cabillic R, Bassler N, Zink K, Weber U: Calculation of the Beam-Modulation Effect of the Lung in Carbon Ion and Proton Therapy With Deterministic Pencil Beam Algorithms. Frontiers in Physics 2020 (8)
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Paz A, Baumann K-S, Weber U, Witt M, Zink K, Durante M, Graeff C: Compensating for beam modulation due to microscopic lung heterogeneities in carbon ion therapy treatment planning. Med. Phys., 2021
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Eberle F, Engenhart-Cabillic R, Schymalla M, Dumke C, Schötz U, Subtil F, Baumann K-S, Stuck B, Langer C, Jensen A, Hauswald H, Lautenschläger S: Carbon Ion Beam Boost Irradiation in Malignant Tumors of the Nasal Vestibule and the Anterior Nasal Cavity as an Organ-Preserving Therapy. Frontiers in Oncology, 2022
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Wulff J, Paul A, Bäcker CM, Baumann K-S, Esser JN, Koska B, Timmermann B, Verbeek N, Bäumer C: Consistency of Faraday Cup and ionization chamber dosimetry of proton fields and the role of nuclear interactions. Submitted to Physics in Medicine and Biology, 2023
Abschlussarbeiten
Masterarbeiten
- Charlotte Breitenbach:
Experimentelle und Monte Carlo basierte Untersuchung des chemischen Fricke Dosimeters für die klinische Partikeltherapie - Matthias Melchger:
Messtechnische Bestimmung der Strahlbreite von klinischen Protonen- und Kohlenstoffstrahlen mit unterschiedlicher Detektortypen - Maike Saphörster:
Untersuchung des Einflusses nuklearer Wechselwirkungen auf das Ansprechvermögen luftgefüllter Ionisationskammern in klinischen Protonenstrahlen mit dem Monte-Carlo Code FLUKA - Leonie Zimmermann:
Untersuchung des Einflusses nuklearer Wechselwirkungen auf das Ansprechvermögen luftgefüllter Ionisationskammern in klinischen Protonenstrahlen mit dem Monte-Carlo Code Topas - Neha Shresta:
Einsatz des Dual Energie CT zur Reduzierung der Reichweitenunsicherheiten in der Partikeltherapie - Philipp Wacker:
Monte-Carlo-Simulationen zur Kommissionierung des Kohlenstofftherapiestrahls des Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrums - Jannis Rautenberg:
Untersuchung radiochromer Filme zur Anwendbarkeit in der Qualitätssicherung in der Partikeltherapie - Sina Kaupa:
Small field dosimetry in Particle Therapy - Constantin Bach:
Monte-Carlo-Simulationen zur Charakterisierung von Ionisationskammern für die Dosismessung in Ionenstrahlung
Bachelorarbeiten
- Aaron Tolksdorf:
Einsatz neuronaler Netzwerke in der Monte-Carlo-basierten Dosisberechnung - Maike Saphörster:
Dosimetrische Untersuchungen kleiner und heterogener Felder in Partikelstrahlen - Masood Qamar:
Evaluation der patientenbezogenen Qualitätssicherungsmaßnahmen in der Partikeltherapie - Charlotte Breitenbach:
Bildgestützte Modulationsstärkenbestimmung in der Partikeltherapie von Lungenkrebs
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