Atmungsbedingte Bewegungen stellen eine zentrale Herausforderung in der Strahlentherapie dar. Als Grundlage der Berücksichtigung von Atembewegungen während der Therapie kommen zunehmend Verfahren zur 4D(=3D+t)-CT-Bildgebung zum Einsatz. Deren Integration in den klinischen Workflow bedarf aus Sicht der Bildverarbeitung zweier zentraler Schritte: einer bildbasierten Abschätzung der Organ- und Tumorbewegungen sowie der Berücksichtigung der geschätzten Bewegungen während der Dosisberechnung im Sinne einer Dosisakkumulation. Unter Rückgriff auf Verfahren zur nicht-linearen Registrierung entwickelt, evaluiert und optimiert René Werner zunächst Ansätze zur patientenspezifischen Bewegungsfeldschätzung und statistischen Bewegungsmodellierung. Hierauf aufbauend leitet er Schemata für eine präzise Dosisakkumulation her und setzt diese zur Untersuchung der Auswirkungen atmungsbedingter Bewegungen in der Strahlentherapie von Lungentumoren ein.