Bei der Strahlentherapie werden Tumorpatienten mit Hilfe einer externen Strahlenquelle gezielt bestrahlt. In den letzten Jahren ist verstärkt die Verwendung von intensitätsmodulierten Strahlenfeldern zur besonderen Schonung von Risikoorganen untersucht worden. Dabei werden im Gegensatz zu offenen Strahlenfeldern die Strahlen in Teilstrahlen unterteilt, denen unterschiedliche Intensitäten zugewiesen werden können. Vor jeder Strahlenbehandlung ist dabei eine sorgfältige Bestrahlungsplanung erforderlich. Die im Rahmen der Arbeit entwickelten Konzepte verwenden die Lineare Programmierung als Optimierungsmethode zur Bestrahlungsplanung für intensitätsmodulierte Strahlenfelder. Die Vollständigkeitseigenschaft dieses Verfahrens garantiert, dass die berechneten Behandlungspläne die vom Arzt geforderten Dosisschranken einhalten. Die dabei möglicherweise auftretende Unlösbarkeit bei physikalisch nicht realisierbarer Dosisverteilung kann durch die neuen Ansätze erfolgreich aufgelöst werden. Durch diese Ansätze und die Verwendung effizienter Algoritmen für die Lineare Programmierung können im Vergleich zu anderen Optimierungsverfahren qualitativ hervorragende Behandlungspläne in kurzen Planungszeiten erzielt werden. Die Implementierung der neuen Konzepte ergibt ein sehr flexibles Bestrahlungsplanungssystem, das gut in das klinische Umfeld integriert worden ist. Erfolgreiche Patientenbehandlungen konnten abschließend die Leistungsfähigkeit der entwickelten Verfahren und Ansätze demonstrieren.     «

Bei der Strahlentherapie werden Tumorpatienten mit Hilfe einer externen Strahlenquelle gezielt bestrahlt. In den letzten Jahren ist verstärkt die Verwendung von intensitätsmodulierten Strahlenfeldern zur besonderen Schonung von Risikoorganen untersucht worden. Dabei werden im Gegensatz zu offenen Strahlenfeldern die Strahlen in Teilstrahlen unterteilt, denen unterschiedliche Intensitäten zugewiesen werden können. Vor jeder Strahlenbehandlung ist dabei eine sorgfältige Bestrahlungsplanung erforde...     »

The goal of radiotherapy is to irradiate tumor patients in an appropriate way by means of an external radiation source. The use of intensity-modulated beams has been increasingly discussed in the last years for a better protection of organs at risk. In contrast to standard beams, the beams are subdivided into beamlets to which different intensities can be assigned. In this context, an accurate treatment planning is necessary before each radiation treatment. The methods developed in this thesis use the linear programming approach to optimize the treatment planning for intensity-modulated beams. The completeness property of this method guarantees that calculated treatment plans fulfill the dose constraints given by the oncologist. The new concepts can avoid the possible infeasibility caused by a physically impossible dose distribution. In contrast to other optimization methods, these concepts in combination with efficient algorithms used for linear optimization allow qualitatively excellent treatment plans in very short planning cycles. The implementation of the new concepts results in a very flexible planning system for radiotherapy treatments which has been easily integrated in the clinal environment. The successful treatment of patients has finally demonstrated the effectiveness of the developed methods and algorithms.     «

The goal of radiotherapy is to irradiate tumor patients in an appropriate way by means of an external radiation source. The use of intensity-modulated beams has been increasingly discussed in the last years for a better protection of organs at risk. In contrast to standard beams, the beams are subdivided into beamlets to which different intensities can be assigned. In this context, an accurate treatment planning is necessary before each radiation treatment. The methods developed in this thesis u...     »