Ein PC-Programm zur biophysikalischen Bestrahlungsplanung: Algorithmen, Eigenschaften und Anwendungen - Fehrentz, Dieter; Borchardt, A.; Schaller, Th. (Zeitschrift für medizinische Physik, 1995)
Zusammenfassung - Für schnelle biologische Wirklingsberechnungen in der Teletherapie unter Berücksichtigung der zeitlichen und der vereinfachten räumlichen Dosisverteilung wurde ein PC-Programm entwickelt. Damit können Nebenwirkungs- (NTCP) und Tumorkontrollwahrscheinlichkeiten (TCP) auf der Grundlage des linearquadratischen Modells (LQM) sowie bekannter oder als vernünftig angesehener Parameterwerte berechnet werden. Das Programm bearbeitet alle klinisch möglichen Bestrahlungsschemen und erlaubt die Überlagerung auch bei unterschiedlichen Dosisverteilungen. Dazu wurde die Formel von Thames für das LQM bei unvollständiger Reparatur subletaler Schäden so verallgemeinert, daß veränderliche Fraktionsdosen, bestrahlte Volumina und Zeitabstände während einer Bestrahlungsserie berücksichtigt werden können. Für das Tumorverhalten wurde ein einfaches Modell unter Benutzung einer auf der Poisson-Statistik beruhenden Formel für die Wahrscheinlichkeit des Überlebens klonogener Zellen herangezogen. Zwei Beispiele veranschaulichen die Anwendung des Programms. - Summary - To facilitate quick biophysical treatment planning considering physical and temporal dose distributions in teletherapy, an easily usable PC program has been developed. Normal tissue complication (NTCP) and tumor control probabilities (TCP) are calculated applying the linear quadratic model (LQM) with parameter values as they are known or can reasonably be assumed. The program accepts all clinically possible irradiation schemes, allows their superposition and enables the handling of all irradiation techniques by assumption of simplified dose distributions. Therefore the algorithms of the LQM and especially the formula of Thames for incomplete repair have been generalized to accept varying dose fractions, irradiated volumes and time intervals during a treatment course. For the tumor behaviour a simple model based on Poisson statistics of radiation survival growth of clonogenic cells is applied. Two examples illustrate the utilization of the program.