Evaluation of radiobiological effects in intensity modulated proton therapy [Elektronische Ressource] : new strategies for inverse treatment planning / presented by Jan Jakob Wilkens

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byDiplom-Physiker: Jan Jakob Wilkensborn in: Munich, GermanyOral examination: 26th May 2004Evaluation ofRadiobiological Efiects inIntensity Modulated Proton Therapy:New Strategies forInverse Treatment PlanningReferees: PD Dr. Uwe OelfkeProf. Dr. Josef BilleZusammenfassungUntersuchung strahlenbiologischer Efiekte in derintensit˜atsmodulierten Protonentherapie: Neue Strategien fur˜die inverse BestrahlungsplanungZur Zeit werden Variationen der relativen biologischen Wirksamkeit (RBW) in der Be-strahlungsplanung der intensit˜atsmodulierten Protonentherapie (IMPT) meist vernach-l˜assigt. Um m˜ogliche klinische Auswirkungen einer variablen RBW fur˜ gescannte Pro-tonenstrahlen zu untersuchen, werden neue Strategien zur Beurteilung dieser strahlen-biologischen Efiekte und zur Integration der RBW in die inverse Bestrahlungsplanungvorgestellt. Sie basieren auf einem schnellen Algorithmus zur dreidimensionalen Berech-nung des dosis-gemittelten linearen Energietransfers (LET) als einem Ma… der lokalenStrahlenqualit˜at und auf einem einfachen ph˜anomenologischen Ansatz fur˜ die RBW alsFunktion der Dosis, des LET und des Gewebetyps.