Promotionsvortrag von Lena Heuchel

Die Strahlentherapie ist eine hochpräzise Behandlung von bösartigen Erkrankungen. Bei einigen speziellen Techniken, z.B. der Ganzkörperbestrahlung (GKB) und der Protonentherapie, bestehen jedoch nach wie vor erhebliche Unsicherheiten hinsichtlich der applizierten effektiven Dosis. Bei einigen GKB-Techniken wird keine CT-basierte Planung durchgeführt, weswegen 3D Dosisverteilungen nicht bekannt ist. Bei der Protonentherapie ist die relative biologische Wirksamkeit (RBW) im Vergleich zur Standard-Photonenbestrahlung variabel und insbesondere am Ende des Protonenreichweite mit großen Unsicherheiten behaftet. Klinisch wird jedoch eine konstante RBW von 1,1 angenommen, da genaue Kenntnisse über die RBW-Verteilung in Patienten, und damit über die applizierte biologisch wirksame Dosis, fehlen. Zunächst wurden zwei Umfragen unter deutschen und europäischen Kliniken durchgeführt, um das derzeitige klinische Vorgehen für TBI bzw. Protonentherapie zu analysieren. Diese Umfragen haben gezeigt, dass die teilnehmende Zentren sich neue und verbesserte Richtlinien bezogen auf die Behandlungsplanung wünschen, hierfür allerdings wichtige Hilfsmittel zur Analyse der benötogten klinischen Daten fehlen. Aus diesem Grund wurden diese benötigten Hilfsmittel entwickelt und anhand von in silico Patientenstudien getestet. Für die GKB wurden ein Monte Carlo-basierter Simulationsworkflow entwickelt, der die 3D Dosisberechnung für nicht CT-basierte GKB-Techniken erlaubt. Für die Protonentherapie wurde ein neues Konzept vorgestellt, welches die Reduzierung des mit hohen RBW-Unsicherheiten behafteten Dosisanteils erlaubt.