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- W1567497425 abstract "Seit der Entdeckung der Rontgenstrahlen ist die nichtinvasive Bildgebung in der Medizin nicht mehr wegzudenken. Neue Bildgebungsverfahren wie PET (Positronen-Emissions-Tomographie), SPECT (single photon emission computed tomography) oder Kernspinspektroskopie (functional magnetic resonance imaging, fMRI) liefern dreidimensional aufgeloste Informationen uber biologische Vorgange und die chemische Zusammensetzung im Korper. In der Strahlentherapie wird diese biologische Bildgebung verwendet um die Dosis an die Physiologie der Tumorzellen anzupassen und somit eine bessere Tumorkontrolle - bei gleichzeitiger Schonung der gesunden Organe - zu erreichen. Diese als Dose Painting bezeichneten, lokalen Dosismodulationen erfordern von einem Bestrahlungsplanungssystem die Fahigkeit, eine gezielt inhomogene Dosisverteilung zu realisieren. In dieser Arbeit wird das von M. Hartmann in Regensburg entwickelte inverse Monte-Carlo-Planungssystem IKO auf seine Anwendbarkeit zur gezielten Dosiseskalation hin untersucht. Einfache zwei- und dreidimensionale Strukturen in einem Phantom sollen Aufschluss daruber geben, bis zu welcher Strukturgrose IKO scharfe Dosisgradienten realisieren kann. Anhand zweier Prostata-Plane und eines HNO-Plans wird die Fahigkeit untersucht, Plane mit mehreren Zielvolumina zu optimieren. Da die endgultigen Feldgrenzen erst nach der Optimierung durch IKO, wahrend der so genannten Segmentierung festgelegt werden, kann der Dosisberechnungsalgorithmus von IKO die durch die Strahlenfeldbegrenzung verursachten Effekte nicht berucksichtigen. Die Segmentierungssoftware IMFAST(R) (Siemens) nahert die von IKO optimierten Intensitatsverteilungen durch eine Uberlagerung bestrahlbarer Felder (Segmente) und zugehoriger Strahlgewichte. Der durch die Naherung unvermeidbare Qualitatsverlust soll durch eine Reoptimierung der Segmentgewichte minimiert werden. Ein entsprechendes Programm wurde entwickelt und anhand eines Prostata-Plans und eines HNO-Plans untersucht. Im Zusammenhang mit der Reoptimierung der Segmentgewichte wurde von Z. Moravek eine Optimierungsbedingung in IKO implementiert die Intensitatsgradienten und -extrema vermeiden soll (Glattung). Diese wurde ebenfalls an einem Prostata- und einem HNO-Plan untersucht.Ein groser Teil dieser Arbeit beschaftigt sich mit der Einfuhrung von IKO in die klinische Routine. Dazu war es notwendig, die mit IKO erstellten Bestrahlungsplane in ein, im klinischen Einsatz verwendetes, Bestrahlungsplanungssystem zu importieren und dort zu verifizieren. An einem HNO- und einem Lungen-Tumor wird der Ablauf der Bestrahlungsplanung demonstriert. Als dosimetrische Verifikation hat sich die Filmdosimetrie in einem Phantom bewahrt. Bei der Verifikation eines IKO-optimierten Plans wurde ein neuer selbstentwickelnder Filmtyp (Gafchromic(R)) in Verbindung mit einem Durchlichtscanner (Microtek 9800XL mit TMA 1600) getestet und mit der bisherigen Kombination aus Dunkelkammerfilm (Kodak EDR2) und Videodensitometer (Wellhofer WD700i) verglichen." @default.
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