Entwicklung eines inversen bestrahlungsplanungssystems mit linearer optimierung

Unser Ansatz zeigt, dass die inverse Bestrahlungsplanung für intensitätsmodulierte Felder durch das mathematische Verfahren der linearen Optimierung effizient gelöst werden kann. Die Vollständigkeitseigenschaft dieses Verfahrens garantiert, dass die berechneten Pläne genau die vom Arzt geforderten Dosisschranken erfüllen. Die dabei möglicherweise auftretende Unlösbarkeit bei physikalisch nicht realisierbarer Dosisverteilung kann durch von uns entwickelte Techniken aufgelöst werden. Der für die lineare Optimierung eingesetzte Simplex-Algorithmus ermöglicht im Vergleich zu anderen Optimierungsmethoden sehr schnelle Optimierungszeiten, d.h. sehr kurze Planungszeiten.

Diese Voraussetzungen wurden in die Entwicklung des Softwaresystems MIPART („Munich Inverse Planning And Radiotherapy Treatment“) eingebracht. Die objektorientierte Softwarearchitektur von MIPART erzielt ein Höchstmaß an Erweiterbarkeit und Flexibilität.

Unsere durchgeführten klinischen Tests zeigen, dass sich MIPART trotz der Komplexität der in der Bestrahlungsplanung für intensitätsmodulierte Felder zu verarbeitenden Datenmengen gut in die klinische Routine integrieren lässt und speziell bei komplizierten Fällen qualitativ bessere Bestrahlungspläne erzeugt als die konventionelle Vorwärtsplanung.