Open Access

Ziel ist die Erstellung einer routinemäßigen Planungsstrategie unter Anwendung der intensitätsmodulieten Strahlentherapie (IMRT) für die Behandlung des Prostatakarzinoms. Die Betrachtung des Bronchialkarzinomes erfolgte als Planungsstudie, bei der ebenso die Behandlung mit IMRT erfolgen soll. Bei der entwickelte SMART- Planungstechnik für Prostata T2-Tumore (simultane-ous modulated accelerated radiation therapie) erfolgte die Aufteilung des Planungszielvolumen (PTV) in das klinische Zielvolumen (CTV) und einen das CTV umgebenden Ring (t-PTV). Diese Technik sieht eine Bestrahlung des CTV mit einer Einzeldosis von 2,0 Gy in 41 Sitzungen bis 82,0 Gy vor, während das t-PTV wie bei der bisher angewandten konventionellen Strahlentherapie 1,8 Gy bis 73,8 Gy erhält. Zur Überprüfung der SMART-Technik wurden Messungen am Alderson-Phantom durchgeführt. Um dem Patienten eine optimale Strahlenbehandlung zu garantieren, wurde ein bestehendes Qualitätssicherungskonzept optimiert, welches jeweils vor Erstbestrahlung des Patienten durchgeführt wird. Die Sicherung der Patientenlagerung erfolgt dabei u. a. mit Hilfe der ExacTrac-Software. Die Ergebnisse der Alderson-Phantommessung zeigten, daß die berechneten Isodosenverteilung mit den gemessenen sehr gut übereinstimmen. Auch die Qualitätssicherungsmaßnahmen brachten gute Ergebnisse. Einzelne Abweichungen wurden dabei akzeptiert und zusammen mit der Herstellerfirma analysiert. Die Bestrahlung des Prostatakarzinoms durch die SMART-IMRT-Bestrahlungstechnik konnte somit erfolgreich umgesetzt und in den Routinebetrieb aufgenommen werden. Die Planungsstudie des Bronchialkarzinom ist zur Zeit noch nicht vollständig abgeschlossen. Die IMRT erlaubt eine höhere Dosisapplikation im Tumorgewebe, wobei die Risikoorgane besser bzw. genauso wie bei der konventionellen Strahlentherapie geschont werden.

Im Rahmen der Radiojodtherapie der Schilddrüse soll ein Detektorprinzip basierend auf organischen Plastikszintillatoren entwickelt werden, das es ermöglicht, die 364 keV Gammastrahlung des 131 J zu detektieren. Dazu sind grundlegende Untersuchungen betreffend der Auslesung und Nachweisempfindlichkeit eines organischen Plastikszintillators erforderlich. Es werden die theoretischen Grundlagen des Jodstoffwechsels der Schilddrüse, der Radiojodtherapie, der Strahlenquelle und der Funktionsweise szintillierender Plastikfasern behandelt. Eine Meßanordnung wird entwickelt, die es gestattet, die szintillierende Faser mit UV-Licht einer charakterisierten Emitterdiode zu bestrahlen und das Szintillationslicht durch Ankopplung eines Lichtwellenleiters über Photostrommessung von Photodioden zu registrieren. Die Kopplungsverluste vonSzintillator und Lichtwellenleiter und die Abschwächungslänge des Lichtwellenleiters werden bestimmt. Für die Bestrahlung der Faser mit Gammaquanten wird ein Kollimator entwickelt, der eine gute Führung und Ankopplung des Szintillators möglich macht. Es wird gezeigt, daß die Meßanordnung zum Nachweis von hochenergetischen Gammaquanten nicht empfindlich genug ist. Daraus resultierendwerden Ansatzpunkte für eine weitere Empfindlichkeitssteigerung der Meßanordnung und für die Detektorentwicklung erstellt.

Ziel dieser Arbeit war es, die Eignung sondenmikroskopischer Verfahren zur Charakterisierung von Einkristallspaltflächen unter ambienten Bedingungen zu untersuchen. Dazu wurden Messungen mit Rastertunnelmikroskopie (STM), Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Rastertunnelspektroskopie (STS) an Galenit- und Zink-Einkristallspaltflächen unter ambienten Bedingungen (in Luft) durchgeführt, dokumentiert und diskutiert; außerdem wurde auf mögliche Fehlereinflüsse hingewiesen. Zur Ermittlung voon Stabilität und Fehlergröße des Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskopes wurden ebenfalls Messungen vorgenommen und mögliche Ursachen der Meßfehler und Instabilitäten aufgezeigt. Weiterhin wurden noch Messungen an Referenzproben durchgeführt, um die erreichbare Auflösung der eingesetzten Mikroskope festzustellen und Vergleiche der Meßergebnisse mit Angaben aus der Literatur vorzunehmen.

Der Einfluss der Gasatmosphäre auf die Schichteigenschaften bei ungefiltertem und gefiltertem Laser-Arc-Verfahren wird untersucht. Die Edelgase Argon und Helium haben keinen Einfluss auf die Schichteigenschaften. Die Reaktivgase Stickstoff, Ammoniak und Tetrafluormethan führen zu wesentlich weicheren Schichten mit einem höheren sp²-Anteil. Der Einfluss der Ionenstromparameter auf die Schichteigenschaften beim gefiltertem Laser-Arc wurde untersucht. Höhere Bogenströme führen zu einer besseren Anregung des Gases und damit zu einen effektiveren Einbau. Eine Änderung der Filterspannung führt zu großen Änderungen der Schichteigenschaften. Mit steigender Filterspannung nimmt der Elastizitätsmodul zu. Die größten Schichtdicken werden bei kleinen Bogenströmen, niedrigen Frequenzen und hohen Filterspannung erreicht. Zwischen Elastizitätsmodul und Extinktionskoeffizient besteht ein linearer Zusammenhang. Der Proportionalitätsfaktor ist unabhängig vom verwendeten Gas, den Prozessparametern und den verwendeten Laser-Arc-Verfahren. Die Wellenlängenabhängigkeit der Brechzahl ändert sich ebenfalls mit dem Druck der Reaktivgase: Bei niedrigen Drücken und damit hohen sp³-Anteilen fällt die Brechzahl mit der Wellenlänge. Bei hohen Drücken und damit hohen sp²-Anteilen steigt dagegen die Brechzahl mit der Wellenlänge. Dieser Effekt ist deutlich bei den gefiltert unter Reaktivgasatmosphäre abgeschiedenen Schichten zu beobachten.

Behandelt wird die Abstandsdiagnostik beim Laserbeschriften. Es wird eine Methode vorgestellt, die durch Messung der rückgestreuten Nd:Yag-Strahlung vom Material eine Grobnäherung, durch Messung der Temperaturstrahlung eine Feinnäherung an das Werkstück ermöglicht. Ergänzt wird das ganze durch einen Überblick bereits existierender Verfahren.