Konzeption einer adaptiven Strahlentherapie von atembeweglichen Tumoren

Das in dieser Arbeit vorgestellte Konzept einer adaptiven Strahlentherapie von atembeweglichen Tu-moren besteht aus verschiedenen Komponenten, die entwickelt und evaluiert wurden. Die erste Komponente ist die Messung der Bahnkurven von beweglichen Tumoren mittels vierdimen-sionaler (4D) Magnetresonanztomographie (MRT). Sie wurde getestet und mit 4D-Computertographie (4D-CT) verglichen, indem mit beiden Modalitäten ein dynamisches Schweinelungenphantom unter-sucht wurde, das Atembewegungen von Tumoren simuliert. Während die simulierten Tumorbewegun-gen in der 4D-MRT immer eine Hysterese aufwiesen, die durch Fluoroskopie bestätigt wurde, gab die 4D-CT dieses Verhalten nicht wieder. Für die zweite Komponente, die Atmungsmessungen am Menschen, wurden Messgeräte für Atem-fluss, Atemtemperatur, Rumpfwandbewegung sowie Körperumfang MRT-kompatibel entwickelt bzw. adaptiert und erfolgreich getestet. Die Verwendung eines rechnergesteuert beweglichen Patiententisches stellt die dritte Komponente dar. Er soll dazu dienen, während der Bestrahlung die Tumorbewegungen durch entsprechende Ge-genbewegungen des Patienten in Abhängigkeit von aktuellen Atemsignalen auszugleichen. Ein kom-merziell erhältlicher Patiententisch wurde eingesetzt, um Bewegungen eines dynamischen Phantoms zu kompensieren. Dadurch wurde seine Tauglichkeit zur Bewegungskompensation demonstriert. Mit dem Konzept wird beabsichtigt, die Strahlung im Vergleich zu bisherigen Methoden mit größerer Präzision auf atembewegliche Tumoren zu richten, um die verschriebene Dosis erhöhen zu können. Auf diese Weise erscheinen bei gleich bleibender Nebenwirkungsrate höhere Tumorkontrollraten und somit besserer Heilungschancen erreichbar

Ultraschneller Infrarot-Konverter auf der Basis eines planaren Halbleiter-Gasentladungssystems

Es wird ein Infrarot-(IR-)Konverter auf der Basis eines planaren Halbleiter-Gasentladungssystems vorgestellt, der ultraschnell infrarote Strahlungsfelder in sichtbares Licht umsetzt. Thematisch lässt sich die Arbeit in zwei Schwerpunkte aufteilen. Der erste liegt auf der Charakterisierung und Optimierung dieses IR-Konverters, der zweite widmet sich der Erprobung des IR-Konverters in einem sehr breiten Anwendungsspektrum. Dabei umspannen die Untersuchungen zur Charakterisierung die Themenbereiche der Konversionseffizienz, der spektralen Empfindlichkeit, des zeitlichen Auflösungsvermögens und der räumlichen Auflösung. Die Applikationsbeispiele im zweiten Teil lassen sich in die Themenbereiche der Laserstrahlprofilanalyse und der Thermographie einordnen. Bei ultraschnellen Anwendungsfeldern zeigt sich, dass mit dem IR-Konverter Prozesse raumzeitlich aufgelöst werden können, die gegenwärtig mit anderen IR-Kamerasystemen gar nicht oder nur sehr eingeschränkt zugänglich sind