title: Microbeam Radiation Therapy – physical and biological aspects of a new cancer therapy and development of a treatment planning system
creator: Bartzsch, Stefan
subject: 530
subject: 530 Physics
subject: 600
subject: 600 Technology (Applied sciences)
description: Die Mikrostrahltherapie (MRT) ist ein neuer Ansatz in der Krebstherapie. Hoch brillante Synchrotronstrahlung wird zu parallelen, wenige Mikrometer breiten, ebenen Strahlenbündeln kollimiert und mit hohen Dosisraten auf das Tumorgewebe gerichtet. Dabei sind die applizierten Peakdosen wesentlich höher als in der konventionellen Strahlentherapie. Die Niedrigdosisbereiche zwischen den Strahlen bleiben jedoch unterhalb der gewohnten Gewebetoleranz. Die bisherige Forschung hat gezeigt, dass derartige Strahlgeometrien das gesunde Gewebe schonen, während Tumore erfolgreich zurückgedrängt werden.  In der vorliegenden Arbeit werden physikalische und biologische Aspekte der Therapie untersucht. Es wird ein Therapieplanungssystem für die ersten klinischen Behandlungen an der Europäischen Synchrotronstrahlenquelle in Grenoble (Frankreich) entwickelt und ein Dosimetrieverfahren auf der Basis radiochromer Filme erarbeitet, um geplante Dosen im Mikrometerbereich  experimentell zu validieren. Schließlich werden Experimente auf zellulärer Ebene durchgeführt, um physikalisch geplante Dosen und biologische Schäden zu korrelieren.  Die Unterschiede zwischen Monte-Carlo-Dosis und Messung sind geringer als 10% im Niedrigund 5% im Peakdosisbereich. Alternativ entwickelte schnellere Dosisberechnungsverfahren weichen von den rechenintensiven Monte-Carlo-Simulationen um weniger als 15% ab und bestimmen die Dosis innerhalb weniger Minuten. In den zellbiologischen Experimenten zeigt sich, dass interzelluläre Signale maßgeblich über das Zellüberleben an Strahlengrenzen entscheiden. Diese  Beobachtung ist nicht nur für MRT sondern auch für die konventionelle Strahlentherapie von Bedeutung.
date: 2014
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/17714/1/Arbeit_Gesamt.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00017714
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-177144
identifier:   Bartzsch, Stefan  (2014) Microbeam Radiation Therapy – physical and biological aspects of a new cancer therapy and development of a treatment planning system.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/17714/
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language: eng