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Title
Robust treatment planning concepts and optimisation for scanned proton therapy / Kevin Forstner
Additional Titles
Robuste Bestrahlungsplanungskonzepte und Optimierung für gescannte Protonenstrahlen
AuthorForstner, Kevin
CensorGeorg, Dietmar
PublishedWien, 2016
Description103, xxxii Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2016
Annotation
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Strahlentherapie / Protonentherapie / Robuste Optimierung
Keywords (EN)radiation therapy / proton therapy / robust optimization
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-92397 Persistent Identifier (URN)
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Robust treatment planning concepts and optimisation for scanned proton therapy [4.75 mb]
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Abstract (German)

Derzeitige klinische Praxis in der Bestrahlungsplanung mittels Protonen beruhen auf Konzepten, welche der klassischen Photonentherapie entstammen. In dieser Arbeit werden alternative Konzepte von Sicherheitssäumen um den Tumor inklusive neuer Optimierungskonzepte für die Protonentherapie untersucht. Die Simulation der Protonentherapie mittels der Software RayStation (V4.8.102) erfolgte für acht Ependymom Patienten, deren Daten vom Paul-Scherrer Institut (PSI), Schweiz, bereitgestellt wurden. Neben dem üblichen 5mm Sicherheitssaum werden 2mm, sowie strahlrichtungabhängige Sicherheitssäume betrachtet. Darüber hinaus wird eine robuste Therapieplan-Optimierung basierend auf dem klinischen Tumorvolumen betrachtet. Die Bestrahlungspläne werden durch die Untersuchung von 20 unterschiedlichen Reichweiten- und Verschiebungsszenarios einer Robustheitsanalyse unterzogen und mit dem klinischen Standard der erfolgten Therapie am PSI verglichen. Die dosimetrische Evaluierung der Szenarien erfolgt durch die Ausführung eines Python-Skripts, welches im Rahmen dieser Arbeit erstellt wurde.

Abstract (English)

Current treatment planning concepts in proton therapy are based on the concepts used in radiotherapy using photons. In this thesis, alternative concepts for the tumor margin including new optimization concepts are examined. The treatment simulation using the Software RayStation (V. 4.8.102) was carried out for eight ependymoma patients, whose data has been provided by the Paul-Scherrer Institute, Switzerland. Apart from the conventional 5mm margin, a 2mm margin and beam-specific margins are examined. In addition, robust optimization based on the clinical tumor volume is examined. The treatment plans undergo robust evaluation based on 20 perturbation scenarios and compared with the clinical standard of the treatment which was performed at the PSI. The dosimetric evaluation of those scenarios is performed through a Python-script, which was developed for this thesis.