Risk adapted optimization in intensity modulated proton therapy (IMPT) [Elektronische Ressource] / presented by Daniel Pflugfelder

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byMSc Physics: Daniel P ugfelderborn in: Stuttgart, GermanyOral examination: 6th February 2008Risk-adapted Optimization in IntensityModulated Proton Therapy (IMPT)Referees: Prof. Dr. Uwe Oelfke Dr. Wolfgang SchlegelZusammenfassungRisikoadaptierte Optimierung in der intensitatsmoduliertenProtonentherapie (IMPT)Die ausgepr agten Dosisgradienten eines Protonenstahls k onnen in der Protonentherapiezu Bestrahlungspl anen fuhren, die auf Unsicherheiten in der Bestrahlungsplanung und -applizierung sehr anf allig sind. Allerdings bietet die IMPT viele L osungen des inversenProblems an, die vergleichbare Dosisverteilungen aufweisen. Diese Arbeit besch aftigt sichmit M oglichkeiten, diese Entartung der L osungen zur Generierung robuster Bestrahlungspl aneauszunutzen. Eine Uberprufung des Optimierungsalgorithmus der verwendeten IMPT Soft-ware KonRad ergab, da der Standardalgorithmus den optimalen Bestrahlungsplan nicht inangemessener Zeit ermitteln kann. Deshalb wurden zus atzlich mehrere Optimierungsalgo-rithmen in KonRad implementiert und getestet. Die besten Ergebnisse erzielte der L-BFGSAlgorithmus.