Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Strahlenfeldformung an medizinischen Linearbeschleunigern mit stereotaktischem Zusatzkollimator

Abstract

Zur stereotaktischen Bestrahlung kann der Strahlerkopf des Linearbeschleunigers mit einem Zusatzkollimator bestückt werden, der mit Hilfe von besonders schmalen Lamellen eine bessere Anpassung des Bestrahlungsfeldes an die Tumorform ermöglicht. In dieser Dissertation wurde untersucht, wie zwei gekoppelte Blendensysteme den Photonenstrahl eines Linearbeschleunigers beeinflussen. Zielstellung war es, die optimale Kollimierung der beiden Systeme zueinander zu finden, so dass ein steiler Dosisgradient am Feldrand und eine minimale Durchlassstrahlung außerhalb des Feldes erreicht werden. In der Arbeit werden vier das Strahlenfeld charakterisierende Parameter (Feldgröße, Anstieg, Integral, Sigma) vorgestellt, welche die Veränderungen der Dosisquerverteilung bei Variation der Kollimierung in Teilen oder vollständig beschreiben können. Für eine umfassende Charakterisierung der Dosisquerverteilung ist eine flächenbezogene Analyse der gesamten Kurve erforderlich, wie mit dem Parameter Sigma.

For the stereotactic irradiation the radiation head of the linear accelerator can be equipped with an additional collimator, which, with the help of particularly narrow leafs, allows the irradiation field to be better adapted to the shape of the tumor. In this dissertation it was investigated how two coupled aperture systems influence the photon beam of a linear accelerator. The aim was to find the optimal collimation of the two systems to each other, so that a dose gradient at the field edge as steep as possible and a minimum transmission radiation outside the field is achieved. Four parameters characterizing the radiation field (field size, slope, integral, sigma) are introduced in the dissertation which can describe the changes of the lateral dose distribution with variation of the collimation in parts or completely. For a comprehensive characterization of the lateral dose distribution an area-related analysis of the entire curve is required, such as with the parameter sigma.