Application of multiobjective optimization concepts in inverse radiotherapy planning [Elektronische Ressource] / put forward by Tobias Spalke

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural SciencesPut forward byDiplom-Physicist: Tobias Friedrich SpalkeBorn in: Frankfurt am MainOral examination: 17th June, 2009ApplicationofmultiobjectiveoptimizationconceptsininverseradiotherapyplanningReferees: Prof. Dr. Uwe OelfkeProf. Dr. Wolfgang SchlegelSei geduldig mit allen Fragen in deinem Herzen,und versuche, die Fragen an sich zu schatzen...Rainer Maria RilkeZusammenfassungAnwendung multikriterieller Optimierungskonzepte in der inversen Strahlenthera-pieplanungDie Intensitatsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) gehort zu den modernsten Methoden der Krebsbehandlung. Aufgrund der hohen Zahl der Freiheitsgrade wird das inverse Problem derIMRT als skalares Optimierungsproblem formuliert. Der konventionelle Ansatz einer Skalari-sierung der Zielfunktion entspricht einem a priori Kompromiss zwischen den verschiedenen Pla-nungszielen und kann zu einem zeitaufwandigen Planungsprozess fuhren. Neue multikriterielle Optimierungsansatze versuchen, die Nachteile der konventionellen Planung zu umgehen. Dazuwird eine Datenbank Pareto optimaler Bestrahlungsplane berechnet, aus der der Planer imAnschluss den besten Plan auswahlen kann. In dieser Arbeit wird ein neues multikriteriellesPlanungssystem evaluiert.