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Bibliographic Metadata

Title
An evaluation of intensity modulated proton therapy in comparison to established radiotherapy techniques / by Martin Hillbrand
Additional Titles
Eine Evaluierung der Intensitätsmodulierten Protonentherapie im Vergleich zu etablierten Strahlentherapietechniken
AuthorHillbrand, Martin
CensorGeorg, Dietmar
Published2010
Description81 Bl.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2010
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Intensitätsmodulierte Protonentherapie / Strahlentherapie / IMRT / Sekundärtumore
Keywords (EN)Intensity Modulated Protontherapy / Radiotherapy / IMRT / Secondary Cancer
Keywords (GND)Protonentherapie / Sekundärtumor
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-536 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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An evaluation of intensity modulated proton therapy in comparison to established radiotherapy techniques [5.64 mb]
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Classification
Abstract (German)

Ein einzelner Protonenstrahl bewirkt eine hohe Dosis am Ende seiner Reichweite im so genannten Bragg Peak, während die Dosis nahe der Oberfläche vergleichsweise gering ist. Bedingt durch diese vorteilhafte Tiefendosischarackteristik wurden Protonenstrahlen seit langem vorgeschlagen, um das angestrebte Ziel der Strahlentherapie umzusetzen, nämlich eine möglichst hohe Dosis im Tumorvolumen zu deponieren und das umliegende gesunde Gewebe möglichst zu schonen. Dessen ungeachtet, ist die klinische Erfahrung bezüglich Protonentherapie für die meisten Tumorentitäten bis heute sehr spärlich. Mangels klinischer Daten sind vergleichende Bestrahlungsplanungsstudien eine wertvolle Methode um Protonentherapie im Vergleich zu anderen konventionellen Strahlenqualitäten für Strahlentherapie zu bewerten. Das Ziel dieser Arbeit war es, den potentiellen Nutzen der Protonentherapie für ausgewählte Patientengruppen zu evaluieren (pädiatrische Tumoren, Beckenbestrahlung als auch Boost-Behandlung für gynäkologische Tumoren und kleinvolumige Lungenlesionen), die an der Universitätsklinik für Strahlentherapie der Medizinische Universität Wien routinemäßig mit modernen perkutanen Strahlentherapietechniken oder Brachytherapie behandelt werden. Dabei wurden passive gestreute (PT) sowie aktiv gerasterte und intensitätsmodulierte Protonenstrahlen (IMPT) mit Strahlentherapiemethoden verglichen, die auf der Verwendung von ultra-harter Röntgenstrahlung basieren. Der Planungsvergleich beruhte auf der Analyse von Dosis-Volumshistogrammen (DVHs) für Zielvolumina und benachbarte strahlensensitive Risikoorgane sowie auf davon abgeleiteten radiobiologischen Vorhersagemodellen.

Abstract (English)

A single proton beam delivers a high dose towards the end of its range in the so-called Bragg peak while the dose in the entrance region is considerably lower. Prompted by this favourable depth-dose characteristic proton beams have long been proposed to perfectly meet the ultimate goal of radiotherapy, namely to deliver a high dose to the tumor volume while leaving the surrounding healthy tissue unharmed as far as possible. However, at present clinical follow-up data from proton therapy is sparse for most tumor entities. Given this lack of clinical evidence dosimetric comparisons based on treatment planning is a valuable method to benchmark proton beams against conventional beam qualities for radiotherapy. In this thesis, we aimed to evaluate the potential benefits of proton therapy for patient groups (pediatric tumors, whole pelivic therapy as well as boost therapy for gynaecological malignant disease and small lesions of the lung), which are routinely treated with high-tech external photon beam therapy or brachytherapy (BT) at the Department for Radiotherapy, Medical University Vienna. Passively scattered (PT) as well as intensity modulated scanned (IMPT) proton beams were benchmarked against these photon based treatment modalities. Treatment planning comparison was based on the analysis of dose-volume histograms (DVHs) for target volumes and neighbouring critical organs at risk and on thereon-related radiobiological prediction models.

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